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(shí)刻開(kāi)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(dòng)，第3s末物塊運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(shí)間內(nèi)對(duì)物塊所做的功．
分析：（1）在3～5 s內(nèi)物塊在水平恒力作用下由B點(diǎn)勻加速運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)位移公式求解AB間的距離；
（2）由速度公式可求出物塊返回A點(diǎn)時(shí)的速度大小，對(duì)于全過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理求解水平力F做功．
解答：解：（1）由圖乙可知在3～5 s內(nèi)物塊在水平恒力作用下由B點(diǎn)勻加速運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，設(shè)加速度為a，A、B間的距離為s，則有
  F-μmg=ma，
得a=
F-μmg
m
=
4-0.2×1×10
1
 m/s2=2 m/s2，
故A、B間的距離為s=
1
2
at2=4 m．
（2）設(shè)整個(gè)過(guò)程中水平力所做功為WF，物塊回到A點(diǎn)時(shí)的速度為vA，由動(dòng)能定理得：
WF-2μmgs=
1
2
m
v
2
A
，
對(duì)于勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程，
v
2
A
=2as，
聯(lián)立得  WF=2μmgs+mas=24 J．
答：（1）A、B間的距離是4m；
（2）水平力F在5s時(shí)間內(nèi)對(duì)物塊所做的功是24J．
點(diǎn)評(píng)：本題的解題關(guān)鍵在于靈活選擇研究的過(guò)程，抓住物塊返回過(guò)程做勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合求得AB間的距離．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2010?成都一模）如圖甲所示，一質(zhì)量為2.0kg 的物體靜止在水平面上，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.20．從 t=0時(shí)刻起，物體受到水平方向的力 F 的作用而開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，8s內(nèi) F 隨時(shí)間 t 變化的規(guī)律如圖乙所示．（g取 10m/s 2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）求：

（1）4s末物體速度的大小；
（2）在圖丙的坐標(biāo)系中畫(huà)出物體在8s內(nèi)的v-t 圖象；（要求計(jì)算出相應(yīng)數(shù)值）
（3）在8s 內(nèi)水平力 F 所做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖甲所示，一質(zhì)量為0.4kg足夠長(zhǎng)且粗細(xì)均勻的絕緣細(xì)管置于水平地面上，細(xì)管內(nèi)表面粗糙，外表面光滑；有一質(zhì)量為0.1kg、電量為0.1C的帶正電小球沿管以水平向右的速度進(jìn)入管內(nèi)，細(xì)管內(nèi)徑略大于小球直徑，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球電量保持不變，空間中存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為1.0T．（取水平向右為正方向，g=10m/s2）

（1）帶電小球以20m/s的初速度進(jìn)入管內(nèi)，則系統(tǒng)最終產(chǎn)生的內(nèi)能為多少？
（2）小球以不同的初速度v0進(jìn)入管中，在細(xì)管未離開(kāi)地面的情況下，求小球最終穩(wěn)定的速度vt與初速度v0的函數(shù)關(guān)系，并以初速度v0為橫坐標(biāo)，最終穩(wěn)定的速度vt為橫坐標(biāo)，在乙圖中畫(huà)出小球初速度和最終穩(wěn)定的速度的關(guān)系圖象．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?上海模擬）如圖甲所示，一質(zhì)量為m=1kg的小物塊靜止在粗糙水平面上的A點(diǎn)，從t=0時(shí)刻開(kāi)始，物體在受如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F作用下向右運(yùn)動(dòng)，第3s末物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為零，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(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，則物體從A運(yùn)動(dòng)到B間的平均速度為
1.33
1.33
m/s，水平力F在5s時(shí)間內(nèi)對(duì)小物塊所做功的功率
4.8
4.8
W．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?皇姑區(qū)一模）如圖甲所示，一質(zhì)量為2.0kg的物體靜止在水平面上，從t=0時(shí)刻起，物體受到水平方  向的力F作用而開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，7.5s內(nèi)，F(xiàn)隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，物體運(yùn)動(dòng)的v一t圖象如圖丙所示．（g取10m/s2）則：物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
0.2
0.2
，在7.5s內(nèi)水平力F所做的功為
155
155
J．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖甲所示，一質(zhì)量為m=1kg的小物塊靜止在粗糙水平面上的A點(diǎn)，從t=0時(shí)刻開(kāi)始，物體在受如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F作用下向右運(yùn)動(dòng)，第3s末物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為零，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(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．（g取10m/s2）則
（1）前3秒內(nèi)物體速度與加速度大小發(fā)生了什么變化；（定性說(shuō)明大體變化即可）
（2）AB間的距離為多少；
（3）物體在0～3s時(shí)間內(nèi)的平均速度大小為多少；
（4）物體在0～5s時(shí)間內(nèi)的最大速率為多少．

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