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光滑水平面上有一物体,在水平恒力F作用下由静止开始运动,经过某段时间速度达V,再经过一段时间,速度... 光滑水平面上有一物体,在水平恒力F作用下由静止开始运动,经过某段时间速度达V,再经过一段时间,速度...
光滑水平面上有一物体,在水平恒力F作用下由静止开始运动,经过某段时间速度达V,再经过一段时间,速度由V增大到2V,在这两段时间内,外力F对物体做功之比是多大?
aransang1回答 · 5776人浏览
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biaotecang 签约达人 01-31 TA获得超过7630个赞
(1)物体在恒力F作用下做匀加速运动,这个过程力F做的功为:W=Fs
根据牛顿第二定律得:F=ma
而由运动学公式得: v 2 2 ?v 1 2 =2as
即:s= v 2 2 ?v 1 2 2a
把F、s的表达式代入W=Fs得:W= (v 2 2 ?v 1 2 )ma 2a
也就是:W= 1 2 mv 2 2 ? 1 2 mv 1 2 ,此式即为动能定理的表达式.
(2)由动能定理得:Fs= 1 2 mv 2 2 ? 1 2 mv 1 2
解得: v 2 = (100×3+ 1 2 ×2×100)×2 2 =20m/s
此时F的功率为:P=Fv 2 =100×20=20000W
答:(1)导出F做功与物体动能变化间的关系为W= 1 2 mv 2 2 ? 1 2 mv 1 2 ;
(2)若已知m=2kg,v 1 =10m/s,F=100N,s=3m,末速度v 2 大小为20m/s,此时F的功率为20000W.

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