精英家教網(wǎng)質(zhì)量為m=2.0kg的物體從原點(diǎn)出發(fā)沿x軸運(yùn)動(dòng),當(dāng)x=0時(shí)物體的速度為4.0m/s.作用在物體上的合力F隨位移的變化情況如圖所示.則在第1個(gè)1m的位移內(nèi)合力對物體做的功W=
 
J;在x=0至x=5.0m位移內(nèi),物體具有的最大動(dòng)能是
 
J.
分析:題中是作用在物體上的合力F與位移的關(guān)系圖象,圖象的“面積”表示合力做功,圖象在x軸上方,功是正值,在x軸下方功是負(fù)值,由面積求出合力做功;當(dāng)x=0時(shí)物體的速度為4.0m/s.物體的初動(dòng)能為Ek0=
1
2
m
v
2
0
=16J,當(dāng)合力做的功達(dá)到最大值時(shí),動(dòng)能最大,由動(dòng)能定理求出最大動(dòng)能.
解答:解:第1個(gè)1m的位移內(nèi)合力對物體做的功W等于0-1m內(nèi)圖象的面積,則有W=
1
2
×4×1
J=2J
由圖分析可知:0-1m內(nèi),合力為做正功,合力是動(dòng)力,物體的動(dòng)能增大;
1-2m內(nèi),合力開始做負(fù)功,合力為阻力,此過程動(dòng)能減小,當(dāng)x=1m時(shí),動(dòng)能最大,根據(jù)動(dòng)能定理得
  W=Ekm-
1
2
m
v
2
0

解得,最大動(dòng)能為Ekm=18J.
故答案為:2,18
點(diǎn)評:本題關(guān)鍵要理解圖象的物理意義,知道圖象的面積表示合力做功,根據(jù)動(dòng)能定理求解最大動(dòng)能.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖(a)所示,質(zhì)量M=10.0kg的滑塊放在水平地面上,滑塊上固定一個(gè)輕細(xì)桿ABC,∠ABC=30°.在A端固定一個(gè)質(zhì)量為m=2.0kg的小球,滑塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50.現(xiàn)對滑塊施加一個(gè)水平向右的推力F1=180N,使滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng).求此時(shí)輕桿對小球作用力F2的大小和方向.(取g=10m/s2
有位同學(xué)是這樣解的:
小球受到重力及桿的作用力F2,因?yàn)槭禽p桿,所以F2方向沿桿向上,受力情況如圖(b)所示.根據(jù)所畫的平行四邊形,可以求得:F2=
mg
sin60°
=
40
3
3
N
你認(rèn)為上述解法是否正確?如果不正確,請說明理由,并給出正確的解答.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?南通模擬)如圖所示,水平面上的輕彈簧一端與物體相連,另一端固定在墻上P點(diǎn),已知物體的質(zhì)量為m=2.0kg,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m.現(xiàn)用力F拉物體,使彈簧從處于自然狀態(tài)的O點(diǎn)由靜止開始向左移動(dòng)10cm,這時(shí)彈簧具有彈性勢能EP=1.0J,物體處于靜止?fàn)顟B(tài).若取g=10m/s2,則撤去外力F后(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

一質(zhì)量為m=2.0kg的小物塊隨足夠長的水平傳送帶一起運(yùn)動(dòng),被一水平向左飛來的子彈擊中并從物塊中穿過,如圖1所示.固定在傳送帶右端的位移傳感器紀(jì)錄了小物塊被擊中后的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖2所示(圖象前3s內(nèi)為二次函數(shù),3-4.5s內(nèi)為一次函數(shù),取向左運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍阎獋魉蛶У乃俣缺3植蛔,g取10m/s2,求:
(1)定性描述小物塊在前3s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況
(2)傳送帶速度v的大小和方向
(3)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為m=2.0kg的小滑塊,由靜止開始從傾角θ=37°的固定的光滑斜面的頂端A滑至底端B,A點(diǎn)距離水平地面的高度h=5.0m,重力加速度g取10m/s2,(sin37°=0.6,cos37°=0.8),試分析:
(1)滑塊滑到底端B的瞬時(shí)速度大小.
(2)從A滑到B過程中何時(shí)重力的功率最大,其值是多少.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,輕繩懸掛一質(zhì)量為m=2.0kg的小球,現(xiàn)對小球再施加一個(gè)力F,使小球靜止在繩子與豎直方向成60°的位置上,g取10m/s2
(1)若要使F的取值最小,求F的大小和方向.
(2)若將F突然撤去,則小球瞬時(shí)加速度多大?

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