Question

高一物理题（关于动能定理）

长L=1.25m，M=8kg的平板车静止在光滑水平面上，车的左端放一质量m=2kg的物块，它与平面间的动摩擦因数μ=0.2。今以水平恒力F=10N拉物块在车上滑行，物块最终从车的右端滑落，物块在车上滑动过程中，问：（1）拉力对物块做了多少功？（2）小车和物块个获得多大动能？（3）摩擦产生多少热量？ 图：
答案：（1）15J（2）1J（3）5J 请给出详细步骤，谢谢

Answer 1

设克服阻力做了W的功，则根据能量守恒定律：
mgR-W=(1/2)mv^2
在容器底部，根据向心力公式：
2mg-mg=mv^2/R
两式联立即可求解。

Answer 2

已知此物体在被吊高接近90m时已开始以最大度匀速上升，所以有F=mg；p=Fv；解得v=15
m/s
1/2mv^2+mgh=pt,带入个变量的值，求得t=2.25
s

Answer 3

分为加速和匀速两阶段
加速时
a（max）=（F-Mg)/M=5，(F不能超过120N)
匀速时
F=Mg
则
V末=P/Mg=15
.加速时间t'=15/5==3s，
s'=
1/2at^2
=
(1/2)X
5X
3^2==22.5m.
s''=h-s'=67.5m
，
t''
=
S''/V末=
67.5/15
=4.5s
所以
t=
t'+t''=
7.5s

Answer 4

解：设克服阻力做功为Wf
根据动能定理
∴Wf+mgR=1/2mv2-0
∴Wf=1/2mv2-mgR

Answer 5

(1)F-umg=ma1 ==> a1=(10-0.2*2*10)/2=3m/s^2
umg=Ma2 ==> a2=(0.2*2*10)/8=0.5m/s^2
1/2a1t^2-1/2a2t^2=L ==> t=1s
WF=F*Sm=10*1/2a1t^2=15J
(2)Ek1=1/2mv1^2=1/2*2*(a1*t)^2=9J
Ek2=1/2Mv2^2=1/2*8*(a2*t)^2=1J
(3)WF-Q=Ek1+Ek2 ==> Q=WF-(Ek1+Ek2)=15-9-1=5J

2007届高三