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【例题】
在研究物体受到的恒定合外力做功与物体动能变化的关系时,分别对两个不同过程进行研究,一个过程是:一物体在恒力作用下沿力的方向做匀加速直线运动,另一个过程是:一物体在恒力作用下沿另一力的方向做匀速直线运动。已知两个过程的初、末动能相等,则这两个过程中合外力做的功的关系是:
A.相等
B.第一个过程合外力做的功大于第二个过程合外力做的功
C.第一个过程合外力做的功小于第二个过程合外力做的功
D.无法确定
解题步骤:
1. 分析物理情境与物理过程:
第一个过程:物体在恒力作用下沿力的方向做匀加速直线运动。
第二个过程:物体在恒力作用下沿另一力的方向做匀速直线运动。
两个过程的初、末动能相等。
2. 明确研究对象:研究对象为物体。
3. 寻找关系量:根据动能定理,研究动能的变化与合外力做功的关系。
4. 列式分析:分别对两个过程进行研究,根据动能定理列式并化简,得到合外力做的功与动能变化的关系。
5. 求解:根据题目要求,比较两个过程中合外力做的功的关系。
对于第一个过程,有:W1 = (F1 - F支)s1 = F1s1 - F支s1 = F1(s1 - v²/2a)对于第二个过程,有:W2 = F2s2 = F2s其中v为物体的瞬时速度,a为物体的加速度,s为物体运动的位移。由于初、末动能相等,所以第一个过程的末动能大于第二个过程的末动能,即(s1 - v²/2a) > s。因此,第一个过程合外力做的功大于第二个过程合外力做的功。所以正确答案是B。
希望这个例题能够帮助你了解高考物理模拟卷的题型和解题方法。祝你在高考中取得好成绩!