靜止在粗糙水平面上的物塊,受方向相同但大小先后為F1、F2、F3的水平拉力作用,先做勻加速運(yùn)動、再勻速運(yùn)動、最后做勻減速運(yùn)動到停下(F1,F(xiàn)2,F(xiàn)3分別對應(yīng)上述三個過程).已知這三個力的作用時間相等,物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)處處相同,則下列說法中正確的有( )
A.這三個力中,F(xiàn)1做功最多
B.加速運(yùn)動過程中合力做的功大于減速運(yùn)動過程中克服合力做的功
C.這三個力中,F(xiàn)2做功最多
D.在全過程中,這三個力做的總功為零
【答案】分析:先根據(jù)物體的運(yùn)動情況分析物體的受力情況,判斷F1,F(xiàn)2,F(xiàn)3三個力的大小關(guān)系,然后根據(jù)做功公式及動能定理求解即可.
解答:解:根據(jù)題意畫出物體運(yùn)動的速度-時間圖象如圖所示,
A、物體在F1作用下做勻加速運(yùn)動,則F1>f,物體在F2作用下做勻速運(yùn)動,則F2=f,物體在F3作用下做勻減速運(yùn)動,
則F3<f,勻加速運(yùn)動的加速度與勻減速運(yùn)動的加速度相等,所以=,則F1+F3=2f=2F2,
由圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積可知,x1=x3=x2,根據(jù)W=Fx可知,這三個力中,F(xiàn)2做功最多,故A錯誤,C正確;
B、根據(jù)動能定理得:合外力做的功等于動能的變化量,加速和減速運(yùn)動動能的變化量大小相等,所以加速運(yùn)動過程中合力做的功等于減速運(yùn)動過程中克服合力做的功,故B錯誤;
D、整個過程中運(yùn)用動能定理得:W1+W2+W3-Wf=0-0,所以三個力做的總功等于克服摩擦力做的功,不為零,故D錯誤.
故選C
點(diǎn)評:本題主要考查了做功公式及動能定理的直接應(yīng)用,要求同學(xué)們能正確分析物體的受力情況與運(yùn)動情況,能畫出速度-時間圖象,并根據(jù)圖象解題,難度適中.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,一質(zhì)量為m=1kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點(diǎn),從t=0時刻開始,物塊在按如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F的作用下向右運(yùn)動,第3s末物塊運(yùn)動到B點(diǎn)且速度剛好為0,第5s末物塊剛好回到A點(diǎn),已知物塊與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2,求:
(1)A、B間的距離;
(2)水平力F在5s時間內(nèi)對物塊所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

靜止在粗糙水平面上的物塊A受方向始終水平向右的拉力作用下做直線運(yùn)動,t=4s時停下,其速度-時間圖象如圖所示,已知物塊A與水平面間的動摩擦因數(shù)處處相同,下列判斷正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

靜止在粗糙水平面上的物塊A始終受水平向右的拉力F作用做直線運(yùn)動,t=4s時停下,其速度-時間圖象如圖,已知物塊A與水平面間的動摩擦因數(shù)處處相同,正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,靜止在粗糙水平面上的斜面體有三個光滑斜面AB、AC和CD.已知斜面AB與水平方向成37°角,斜面AC與水平方向成53°角,斜面CD與水平方向成30°角,A點(diǎn)與C點(diǎn)的豎直高度為h1=0.8m,C點(diǎn)與D點(diǎn)的豎直高度為h2=3.25m.在B點(diǎn)左側(cè)的水平面上有一個一端固定的輕質(zhì)彈簧,自然長度時彈簧右端到B點(diǎn)的水平距離為s=3.9m.質(zhì)量均為m=1kg的物體甲和乙同時從頂點(diǎn)A由靜止釋放,之后甲沿斜面AB下滑,乙沿AC下滑.在甲乙兩物體下滑過程中,斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài),且兩物體運(yùn)動中經(jīng)過B點(diǎn)、C點(diǎn)、D點(diǎn)時,速度大小不改變,只改變方向.甲進(jìn)入水平面后向左運(yùn)動壓縮彈簧的最大壓縮量為x=0.1m,乙物體進(jìn)入水平面后便向右運(yùn)動最終停止.已知甲物體與水平面的動摩擦因數(shù)為μ=0.6,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.求:
(1)彈簧的最大彈性勢能為多少?
(2)甲物體最終停止位置距B點(diǎn)多遠(yuǎn)?
(3)通過計算,說明甲乙兩物體是否同時滑到水平面上?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,輕彈簧的左端固定,右端與質(zhì)量為m的物塊B相連,B靜止在粗糙水平面上的O點(diǎn),此時彈簧處于原長.另一質(zhì)量與B相同的物塊A從P點(diǎn)以速度v0開始向B滑行,當(dāng)A滑過距離l時,與B發(fā)生正碰,碰撞時間極短,碰后A、B粘在一起向左運(yùn)動,A、B壓縮彈簧后恰好能夠返回并停在O點(diǎn). 設(shè)A和B均可視為質(zhì)點(diǎn),它們與水平面的動摩擦因數(shù)均為μ.重力加速度為g.求:
(1)A、B碰撞前瞬間,A的速度大小;
(2)A、B碰撞后瞬間,A、B的速度大;
(3)彈簧的彈性勢能的最大值.

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