一个质量为4kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1.从t=0开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用,力F随时间的变化规律如图所

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

一个质量为4kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1.从t=0开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用,力F随时间的变化规律如图所示.求83秒内物体的位移大小和力F对物体所做的功.g取10m/s2
魔方格

◎ 答案


魔方格
当物体在前半周期时由牛顿第二定律,得 F1-μmg=ma1
a1=
F1-μmg
m
=
12-0.1×4×10
4
=2m/s2
当物体在后半周期时,
由牛顿第二定律,得 F2+μmg=ma2
a2=
F2+μmg
m
=
4+0.1×4×10
4
=2m/s2
前半周期和后半周期位移相等 x1=
1
2
at2=0.5×2×22=4m
一个周期的位移为 8m 最后 1s 的位移为 1m
83 秒内物体的位移大小为 x=20×8+4+3=167m
一个周期 F 做的功为 w1=(F1-F2)x1=(12-4)×4=32J
力 F 对物体所做的功 w=20×32+12×4-4×3=676J
答:83秒内物体的位移大小为167m,力F对物体所做的功为676J.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一个质量为4kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1.从t=0开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用,力F随时间的变化规律如图所…”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】,【功】  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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