質(zhì)量為m=2kg的物體,在光滑的傾角為37°的斜面上,斜面固定不動且斜面足夠長.物體從斜面底端以初速度V0=12m/s沖上斜面.求
(1)前3秒內(nèi)重力做功為多少?
(2)第3秒末重力的瞬時功率?
(3)第3秒內(nèi)重力的平均功率?
分析:物體沖上斜面后做勻減速直線運動,求出3s內(nèi)的位移及3s末的速度,根據(jù)平均功率與瞬時功率的公式即可求解.
解答:解:(1)物體沖上斜面后做勻減速直線運動,a=-gsin37°=-6m/s2
物體到達最高點的時間t′=
0-12
-6
=2s

因為3s>2s
所以前2秒的位移為:x=v0t+
1
2
at2=12×3-
1
2
×6×9m
=9m
第三秒的位移為:x′=
1
2
at2=
1
2
×6×1=3m

所以前3秒內(nèi)位移為s=9-3=6m
所以前3秒內(nèi)重力做功為WG=mgssin37°=20×6×0.6J=72J
(2)第3秒末的速度等于勻加速下滑一秒的速度,v=at=6m/s
所以第3秒末重力的瞬時功率為P=mgvsin37°=20×6×0.6W=72W
(3)第3秒內(nèi)重力的平均功率
.
P
=mg
.
v
sin37°
=
P
2
=36W

答:(1)前3秒內(nèi)重力做功為6m;
(2)第3秒末重力的瞬時功率為72W;
(3)第3秒內(nèi)重力的平均功率為36W.
點評:本題主要考查了勻變速直線運動基本公式及恒力做功、功率的公式,難度適中.
練習冊系列答案
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質(zhì)量為m=2kg的物塊由傾角為θ=30°,從斜面頂端勻速下滑,則物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)?=
3
3
3
3
.g=10m/s2

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(1)分析并判定小車和物塊最后對地的運動狀態(tài);
(2)A、B兩點之間的距離為多少?
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(1)2s內(nèi)木板A的位移與2s末木板A的速度;
(2)要使B在A上運動的對地加速度是A對地加速度的2倍則加在物塊上水平向右的拉力應為多大?

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(2)摩擦力對物體做的總功.

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