- 南通高三物理2022级
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相关例题:
题目:
【南通高三物理2022级】一质量为m的物体,在平行于斜面向上的恒力F作用下,从斜面底端上滑到静止在光滑水平面上的木板上B点时的速度为v,此时撤去力F,物体继续向前运动,最终停在木板上B点右侧的C点。已知木板始终静止不动,求物体从撤去力F到最终停止运动的过程中,物体克服摩擦力所做的功。
分析:
1. 物体在恒力F作用下,从斜面底端上滑到静止在光滑水平面上的木板上B点时的速度为v,此时撤去力F,物体继续向前运动,说明撤去力F后,物体受到摩擦力作用。
2. 物体从撤去力F到最终停止运动的过程中,摩擦力做负功,根据动能定理可求得物体克服摩擦力所做的功。
解答:
解:物体在恒力F作用下上滑时,根据动能定理得:
$F - mgsin\theta - f = 0$
其中$f$为滑动摩擦力。
撤去力F后,物体受到摩擦力作用,根据动能定理得:
$- f \times 2s = 0 - \frac{1}{2}mv^{2}$
其中$s$为从撤去力F到最终停止运动的过程中物体通过的位移。
联立解得:$f = \frac{mv^{2}}{2s} - mgsin\theta$
即物体克服摩擦力所做的功为$\frac{mv^{2}}{2s}$。
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