题目
一个质量为4kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2.从t=0开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用,力F随时间t的变化规律如图所示.g取10m/s2.求
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/95eef01f3a292df51ffe0ca4bf315c6034a87346.jpg)
(1)在2s~4s时间内,物体从减速运动到停止不动所经历的时间;
(2)6s内物体的位移大小和力F对物体所做的功.
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(1)在2s~4s时间内,物体从减速运动到停止不动所经历的时间;
(2)6s内物体的位移大小和力F对物体所做的功.
提问时间:2021-04-01
答案
(1)f=μmg=8N,t1=2s,F1=12N,F2=4N.
0~2s内,F1-f=ma1
则a1=1m/s2.
2s时的速度大小v1=a1t1=2m/s.
2s后的一段时间内:F2+f=ma2
a2=3m/s2>a1
所以物体速度会减到零,设经时间△t减速到速度为零.
0=v1-a2△t.解得△t=
s<2s
又因为F2<f,所以物体停下到t=4s时再开始运动.
所以,物体从减速运动到停止不动所经历的时间为
s.
(2)0~2s加速过程中的位移x1=
t1=2m
2s后的△t=
s时间内减速过程中的位移x2=
△t=
m
所以6s内物体的位移s=2x1+x2=4+
=
m.
t=6s时的速度为v1=2m/s
根据动能定理得,WF−fs=
mv12
解得WF=
mv12+fs=45.3J.
答:(1)在2s~4s时间内,物体从减速运动到停止不动所经历的时间为
s.
(2)6s内物体的位移大小为
m,力F对物体所做的功为45.3J.
0~2s内,F1-f=ma1
则a1=1m/s2.
2s时的速度大小v1=a1t1=2m/s.
2s后的一段时间内:F2+f=ma2
a2=3m/s2>a1
所以物体速度会减到零,设经时间△t减速到速度为零.
0=v1-a2△t.解得△t=
2 |
3 |
又因为F2<f,所以物体停下到t=4s时再开始运动.
所以,物体从减速运动到停止不动所经历的时间为
2 |
3 |
(2)0~2s加速过程中的位移x1=
v1 |
2 |
2s后的△t=
2 |
3 |
v1 |
2 |
2 |
3 |
所以6s内物体的位移s=2x1+x2=4+
2 |
3 |
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3 |
t=6s时的速度为v1=2m/s
根据动能定理得,WF−fs=
1 |
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解得WF=
1 |
2 |
答:(1)在2s~4s时间内,物体从减速运动到停止不动所经历的时间为
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(2)6s内物体的位移大小为
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举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
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