質(zhì)量為m=10kg的物體,在恒定的水平外力F的作用下,沿水平面做直線運(yùn)動(dòng).0~2.0s內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相反,2.0~4.0s內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相同,物體的速度-時(shí)間圖象如圖所示.求水平外力F在4s內(nèi)對(duì)物體所做的功及3s末的瞬時(shí)功率.(取g=10m/s2
設(shè)0~2.0s內(nèi)物體的加速度為a1,2~4s內(nèi)物體的加速度為a2,
a=
△v
t
得 a1=
0-10
2
m/s=-5m/s2
a2=
-2
2
m/s=-1m/s2
由牛頓第二定律得:-(F+f)=ma1
-F+f=ma2
解得:F=30N
由圖象得:由逆向思維可知:
物體在前4s內(nèi)的位移為:s=
1
2
a1t12-
1
2
a2t22
=8m
故水平外力F在4s內(nèi)所做的功為:W=-Fs═-30N×8m=-240J
物體在3s末的速度為:v3=a2t3=-1×1m/s=-1m/s
故物體在3s末的瞬時(shí)功率:P=Fv3=30N×1=30w
答:4s內(nèi)對(duì)做的功為-240J;3s末的功率為30W.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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從2008年8月5日起合肥開往南京、上海的動(dòng)車組開始運(yùn)行,動(dòng)車組的最大優(yōu)點(diǎn)是列車的運(yùn)行速度快。提高列車運(yùn)行速度的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題是提高機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率.動(dòng)車組機(jī)車的額定功率是普通機(jī)車的27倍,已知?jiǎng)蛩龠\(yùn)動(dòng)時(shí),列車所受阻力與速度的平方成正比,即,則動(dòng)車組運(yùn)行的最大速度是普通列車的(     )
A.1倍B.2倍C.3倍D.9倍

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釣魚島是我國固有領(lǐng)土,決不允許別國侵占,近期,為提高警惕保衛(wèi)祖國,我人民海軍為此進(jìn)行登陸演練,假設(shè)一艘戰(zhàn)艦因噸位大,吃水太深,只能停錨在離海岸某處.登陸隊(duì)員需要從較高的軍艦甲板上,利用繩索下滑到登陸快艇上再行登陸接近目標(biāo),若繩索兩端固定好后,與豎直方向的夾角θ=30°,隊(duì)員甲先勻加速滑到某最大速度,再靠摩擦勻減速滑至快艇,速度剛好為零,在隊(duì)員甲開始下滑時(shí),隊(duì)員乙在甲板上同時(shí)從同一地點(diǎn)開始向快艇以速度v0=3
3
m/s平拋救生圈,第一個(gè)剛落到快艇,接著拋第二個(gè),結(jié)果第二個(gè)救生圈剛好與甲隊(duì)員同時(shí)抵達(dá)快艇的同一位置,重力加速度g=10m/s2,問:

(1)軍艦甲板到快艇的豎直高度H=?隊(duì)員甲在繩索上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t0=?
(2)若加速過程與減速過程中的加速度大小相等,則隊(duì)員甲在何處速度最大?最大速度多大?
(3)若登陸快艇一開始停在離海岸S=1km處(如圖),登陸快艇額定功率5KW,載人后連同裝備總質(zhì)量103Kg,從靜止開始以最大功率向登陸點(diǎn)加速靠近,到達(dá)岸邊時(shí)剛好能達(dá)到最大速度10m/s,則登陸艇運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t'=?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

通過一動(dòng)滑輪提升質(zhì)量為1kg的重物,豎直向上拉繩子,使重物由靜止開始以5m/s2的加速度上升,不計(jì)動(dòng)滑輪及繩子的質(zhì)量和摩擦,則拉力的大小______N,在第1s末拉力的瞬時(shí)功率______W.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在傾角為30°的斜面頂點(diǎn)以10m/s的速度水平拋出一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的小球,則小球落到斜面上瞬間重力的瞬時(shí)功率為______,過程中重力的平均功率為______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

為了增強(qiáng)體能,全班同學(xué)進(jìn)行爬樓訓(xùn)練.體重50kg的小剛在25s內(nèi)連續(xù)爬梯的總高度為14m.求:
(1)小剛爬樓梯所做的功;
(2)小剛爬樓梯的功率(g取10m/s2).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一位母親與六歲的女兒樂樂一起上樓回家,對(duì)此,下列說法中錯(cuò)誤的是( 。
A.爬相同的樓梯,女兒體重小,克服重力做的功少
B.爬相同的樓梯,母親體重大,克服重力做的功多
C.爬相同的樓梯,若女兒比母親先到達(dá),女兒克服重力做功的功率一定大
D.爬相同的樓梯,若母親比女兒先到達(dá),母親克服重力做功的功率一定大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

一滑冰運(yùn)動(dòng)員在水平冰面上推著冰車從靜止開始運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后松開冰車,讓其自由滑行,冰車的速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖1所示,小孩對(duì)冰車的推力為F,冰車受到的滑動(dòng)摩擦力為f,則在前10s內(nèi)F做功的平均功率與冰車克服f做功的平均功率之比為______;F在前10s內(nèi)做功的平均功率與冰車在后60s內(nèi)克服f做功的平均功率之比為______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

在空中某點(diǎn),將三個(gè)相同小球以相同大小的初速度水平拋出、豎直上拋、豎直下拋,不計(jì)空氣阻力,則從拋出到落地,下列說法正確的是( 。
A.重力做的功相同
B.豎直下拋的小球的重力平均功率最大
C.落地時(shí)的速度相同
D.落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同

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