这道物理题怎么解啊?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/06 13:04:53
是有关动能定理的:

在光滑水平面上有一静止物体,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。当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时,物体恰好回到原处,此时物体的动能为32J。则在整个过程中,恒力甲做的功为多少?恒力乙做的功为多少?

我不会,所以别忘记写理由哦,谢过!!

这道题类似与某一年的高考题,
此题关键是求出甲乙两力做功的比例关系。
设物体的质量为m,在前,后两段时间t内的位移大小分别为s甲,s乙,可知s甲=s乙
加速度大小分别为a甲,a乙,根据牛顿第二定律及运动学公式有
F甲=ma甲,s甲=1/2a甲t^2
F乙=ma乙,s乙=1/2a乙t^2
由s甲=-s乙,则F乙=3F甲
因W甲=F甲s甲,W乙=F乙s乙
则W乙=3W甲
由题意末动能为32J
因为都做正功
所以W乙+W甲=32J
W甲=8J
W乙=24J

还有一种动量方法
两段时间内的平均速度大小相等,方向相反,设向右为正,则
v甲/2=-[v甲+(-v乙)]/2 v乙=2v甲
由动量定理得
F甲t=mv甲-0
-F乙t=-mv乙-mv甲
所以F甲/F乙=mv甲/(mv乙+mv甲)=1/3
两个力作用的位移大小相等,且两个力都与位移同向,故都做正功
即 W甲=F甲S
W乙=F乙S
W甲+W乙=32-0
得 W甲=8J
W乙=24J

设定甲的作用力方向为正方向,则根据运动学公式可知:
对甲而言:s=a甲t2/2
v=a甲t
对乙而言:-s=vt- a乙t2/2= a甲t*t- a乙t2/2
由上面三个式子可解得:
a乙/a甲=3
根据牛顿第二定律可知:
F乙/F甲=(m a乙)/(m a甲)= a乙/a甲=3
根据动能定理:W=ΔE
对整个过程而言,只有F乙、F甲做了功,设物体在F乙、F甲的作用下,产生的位移为s,则:
F乙s+F甲s=32-0
3F甲s+F甲s=32
解得:F甲s=8(J)
因此:甲做的功为F甲s=8(J)
乙做的功为F乙s=3F甲s=3*8=24(J)
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我也不会,答案是我抄来的!看看吧!