- 高考物理试卷人教版答案
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相关例题:
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例题:
【题目】一个质量为5kg的物体,在水平地面上受到一个大小为20N的水平外力作用,物体移动了20m的距离,已知物体与地面间的动摩擦因数为0.2,求外力所做的功和摩擦力所做的功以及总的机械能变化。
【分析】
1. 求外力所做的功:
根据功的计算公式 W = Fsθ,其中 F 为外力,s 为物体移动的距离,θ 为力与位移方向的夹角。
已知 F = 20N,s = 20m,由于力与位移方向垂直,所以 θ = 90度。
摩擦力做负功,大小为:Wf = -fs = -μmg·s = -0.2 × 5 × 10 × 20 = -200J
外力所做的功为:W = Fsθ = 20 × 20 × 90/180 = 166.7J
2. 求摩擦力所做的功:
根据功的计算公式 W = Fsθ,其中 F 为摩擦力,s 为物体移动的距离,θ 为摩擦力与位移方向的夹角。
由于摩擦力与位移方向相同,所以 θ = 0度。
摩擦力所做的功为:Wf' = Fs = -μmg·s = -0.2 × 5 × 10 × 20 = -200J
3. 求总的机械能变化:
根据能量守恒定律,外力和摩擦力所做的总功等于物体机械能的增加量。
ΔE = W + Wf' = 166.7 + ( -200) = -33.3J
所以,总的机械能减少了33.3J。
【答案】
外力所做的功为:W = 166.7J;摩擦力所做的功为:-200J;总的机械能减少了33.3J。
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