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功能问题

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/11 20:06:17
1. 在光滑水平面上有一静止的物体。现以水平恒力甲推这一物体,作用一段时间后,换成相反方向的水平恒力乙推这一物体,当恒力乙的作用时间与恒力甲的作用时间相同时,物体恰好回到原处,此时物体的动能为32J,则在整个过程中,恒力甲做的功等于 J,恒力乙做的功等于 J。此过程中乙做的是负功吗,W甲-W乙=32J好像也不对,能从合外力做功等于动能的变化量的角度来解释一下吗
功能问题
解题思路: 从受力分析结合功能关系去考虑
解题过程:
在光滑水平面上有一静止的物体。现以水平恒力甲推这一物体,作用一段时间后,换成相反方向的水平恒力乙推这一物体,当恒力乙的作用时间与恒力甲的作用时间相同时,物体恰好回到原处,此时物体的动能为32J,则在整个过程中,恒力甲做的功等于 J,恒力乙做的功等于 J。此过程中乙做的是负功吗,W甲-W乙=32J好像也不对,能从合外力做功等于动能的变化量的角度来解释一下吗 解: 整个过程只有水平方向的两个外力对物体做功,物体先在恒力甲作用下沿正方向做初速度为零的匀加速直线运动,再在恒力乙的作用下先沿正方向做匀减速直线运动,速度减为零后再沿反方向做初速度为零的匀加速直线运动,回到出发点时物体的动能为零,即恒力乙作用过程应该先做负功后做正功。 解答过程: 物体在甲恒力作用下匀加速运动,在乙恒力作用下匀减速运动,设甲、乙两恒力的作用时间各为t,甲力结束作用时物体的速度为v1,回到出发点时物体的速度为v2。由此,可定性作出物体在2t时间里的的速度图像如左图所示。若设想,在乙恒力作用的同时,甲恒力反向作用在物体上,为使物体的运动与原先等效,应在乙恒力方向上再增加一个与甲恒力相同的力,则在2t时间里,由运动的合成知识,可做出物体运动的速度图像如右图所示。依题意,图像与t轴围成的面积应为零,由右图有:,则。又由题意有:,由此得:。由动能定理有:
最终答案:略