质量为0.5kg的物体静止在水平面上,受到一个大小为3N的水平拉力F作用后开始运动,运动中所受滑动摩擦阻力为2N,此拉力F作用力2s后,其大小变为1N而方向不变,继续拉物体运动

◎ 题目

质量为0.5kg的物体静止在水平面上,受到一个大小为3N的水平拉力F作用后开始运动,运动中所受滑动摩擦阻力为2N,此拉力F作用力2s后,其大小变为1N而方向不变,继续拉物体运动,直到物体停止在水平面上.求
(1)物体在改变拉力大小后,还能运动多长时间?
(2)物体总位移为多大?
(3)全过程中拉力F对物体所做的总功?
(4)拉力F的最大功率为多大?

◎ 答案

(1)根据牛顿第二定律得:
当拉力为3N时的加速度a1=
F1-f
m
=
3-2
0.5
=2m/s2

当拉力为1N时的加速度a1=
F2-f
m
=
1-2
0.5
=-2m/s2

2s末的速度v1=a1t=4m/s
改变拉力后的时间t2=
0-v1
a2
=2s

(2)匀加速运动的位移x1=
1
2
a
1
t
1
2
=4m
匀减速运动的位移x2=-
1
2
a
2
t
2
2
=4m
所以总位移为8m
(3)全过程中拉力F对物体所做的总功W=F1x1+F2x2=3×4+1×4=16J
(4)2s末的速度最大,力F也最大,所以拉力F的最大功率P=Fv=3×4=12W
答:(1)物体在改变拉力大小后,还能运动2s;
(2)物体总位移为8m;
(3)全过程中拉力F对物体所做的总功为16J;
(4)拉力F的最大功率为12W.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“质量为0.5kg的物体静止在水平面上,受到一个大小为3N的水平拉力F作用后开始运动,运动中所受滑动摩擦阻力为2N,此拉力F作用力2s后,其大小变为1N而方向不变,继续拉物体运动…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【牛顿第二定律】,【平均功率和瞬时功率的区别】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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