在水平面上,一物体在水平力F作用下运动,其水平力随时间t变化的图像及物体运动的V-t图像如图.

问题描述:

在水平面上,一物体在水平力F作用下运动,其水平力随时间t变化的图像及物体运动的V-t图像如图.
由两个图像可知,10s内水平力F做的功、摩擦力做的功、合力做的功 分别为多少?
通过图我看到f=2N,然后从2-10s f都在做功,所以Wf=-40J
然后我分段算WF...可是答案算出来WF=40J 怎么算的?
1个回答 分类:物理 2014-10-01

问题解答:

我来补答
你左图中横轴坐标有误:图中的5应是6才与右图对应.
0--2秒,因物体静止,所有力不做功.
2--6秒,物体做初速为0的匀加速直线运动,F1- f =ma1 (摩擦力 f 大小是2牛,详见下面一步),3-2=m*[4 /( 6-2)],得物体质量是 m=1千克.位移是对应V-t 图中三角形面积,即S1=4*(6-2)/ 2 =8米,这段时间水平力的大小是 F1=3牛,所以力做功是 W1=F1*S1=3*8=24焦耳
6--8秒,物体匀速运动,可知水平力大小是 F2=2牛,滑动摩擦力大小是2牛,位移是 S2=4*(8-6)=8米,水平力做功是 W2=F2*S2=2*8=16焦耳
8--10秒,物体做匀减速直线运动,由 F3-f =m*a3 ,a3=(0-4)/ (10-8)=-2 m/s^2 ,得水平力 F3= f +m*a3=2+(-1*2)=0 ,位移 S3=4*(10-8)/ 2=4米,水平力为0不做功.
可见,10秒内,水平力F做的功是 W=W1+W2+W3=24+16+0=40焦耳
全部运动的8秒(2--10),滑动摩擦力是不变的,所求摩擦力做功是
W`=-f *(S1+S2+S3)=-2*(8+8+4)=-40焦耳
合力做功为0.
 
 
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