(15分)如图为俯视图,在一光滑水平面上建立x-y平面直角坐标系,有一质量为m的小木块从A点沿x轴方向以某初速度射出,A点离x轴距离为L,小木块沿y轴负方向始终受到恒力F1=F0.小

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀变速直线运动/2022-08-28 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(15分)如图为俯视图,在一光滑水平面上建立x-y平面直角坐标系,有一质量为m的小木块从A点沿x轴方向以某初速度射出,A点离x轴距离为L,小木块沿y轴负方向始终受到恒力F1=F0.小木块的运动轨迹与x轴的交点B到y轴距离为s,当同时施加沿x轴负方向恒力F2时,小木块仍以原来初速度射出。其运动轨迹与x轴的交点C到y轴距离为,不计空气阻力。

⑴求小木块初速度v0的大小;
⑵恒力F2的大小;
⑶若F2=-kv,v为小木块的速度.仍以原来的初速度射出小木块,发现小木块垂直x轴匀速通过.求此过程中F2对小木块所做的功。

◎ 答案

⑴v0;⑵F2;⑶W=-F0L。

◎ 解析


试题分析:⑴当木块仅受恒力F1作用时,设运动时间为t1,在x方向上做匀速运动,有:s=v0t1  ①
在-y方向上做匀加速直线运动,有:L=        ②
由①②式联立解得:v0       ③
⑵当木块又受到沿x轴负方向的恒力F2作用时,在x方向上将做匀减速直线运动,设运动时间为t2,根据匀变速直线运动位移公式有:=v0t2      ④
在-y方向上仍然做匀加速直线运动,有:L=       ⑤
由③④⑤式联立解得:F2
⑶根据题意,F2=-kv,说明力F2的大小始终与木块的速度大小成正比、方向相反,而木块做变速运动,且起初运动轨迹为曲线,因此力F2的大小和方向起初均在变化,当木块垂直x轴匀速通过时,设其速度为v,根据平衡条件有:F0=kv        ⑥
设在小木块从射出到通过x轴的过程中,F2对小木块所做的功为W,
根据动能定理有:F0L+W=     ⑦
由③⑥⑦式联立解得:W=-F0L

◎ 知识点

    专家分析,试题“(15分)如图为俯视图,在一光滑水平面上建立x-y平面直角坐标系,有一质量为m的小木块从A点沿x轴方向以某初速度射出,A点离x轴距离为L,小木块沿y轴负方向始终受到恒力F1=F0.小…”主要考查了你对  【匀变速直线运动】  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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