一個(gè)質(zhì)量m=1.0×10-11千克的物體靜止在足夠大的光滑水平地面上，從t＝0開始，物體受到一個(gè)大小不變、方向呈周期性變化的水平力F作用，力F隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。已知F0=7.2牛，T=1×10-6秒。則：

（1）該物體在t=0至t= T期間，通過多少距離時(shí)速度第一次達(dá)到最大，最大速度為多少？

（2）請?jiān)谌鐖D的坐標(biāo)系中繪出該物體在t=0至t= 4T/3期間的v—t圖象。

（3）該物體運(yùn)動位移大小等于15厘米，需要的時(shí)間為多少？

（4）該物體在運(yùn)動位移大小等于15厘米過程中，水平力F對物體做功多少？

 

解析：（1）a=== 7.2×1011m/s2

當(dāng)物體通過距離S =at2=×7.2×1011×（）2 = 0.04 m時(shí)，  ……2分

物體速度第一次達(dá)到最大，vmax= at =7.2×1011×（）=2.4×105…2分

（2）右圖                  …………4分

（3）

物體在t=0至t= 2T/3期間運(yùn)動的位移為

S1=×2.4×105×=0.08 m

物體在t=2T/3至t= T期間運(yùn)動的位移大小為

S2=×1.2×105×=0.02 m

物體在t=0至t= T期間運(yùn)動的位移S3= S1－S2= 0.06 m

根據(jù)物體運(yùn)動的周期性（見圖）

物體在t=0至t= 2T期間運(yùn)動的位移S4= 2S3 = 0.12m

物體還有0.03m的距離，根據(jù)S=at2

0.03=×7.2×1011×△t2

△t=×10-7 s ≈ 0.29×10-6 s

所以物體運(yùn)動位移大小15厘米的時(shí)間：

t總=2T+△t=+×10-7 ≈ 2.29×10-6 s …………………5分

（4）當(dāng)物體運(yùn)動位移大小15厘米時(shí)的速度

vt= a△t =7.2×1011×（×10-7）=×104m/s

所以物體運(yùn)動位移大小15厘米過程中，根據(jù)動能定理，力F做功：

WF=m vt 2=××（×104）2=0.216 J         ………4分

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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一個(gè)質(zhì)量m=1.0×10-3kg，邊長L=0.1m的正方形線圈，電阻R=1Ω，從h1=5cm的高處靜止下落，然后進(jìn)入一個(gè)勻強(qiáng)磁場，如圖所示．當(dāng)線圈剛進(jìn)入磁場時(shí)，正好做勻速運(yùn)動．如果線圈的下邊通過磁場所經(jīng)歷的時(shí)間△t=0.2s，則磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
1
1
T；磁場區(qū)域的高度h2=
0.25
0.25
m （g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在豎直平面內(nèi)，有一直角坐標(biāo)系xOy，在y軸及左側(cè)均無電場，右側(cè)有斜向上與豎直方向成
π
4
角的勻強(qiáng)電場，在坐標(biāo)原點(diǎn)O處，系一長度L=O.3m的絕緣細(xì)線，細(xì)線的另一端拴一個(gè)質(zhì)量m=1.0×10-3kg、電荷量q=
2
×10-8C的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）．當(dāng)小球靜止時(shí)，小球與懸點(diǎn)O位于同一水平面上，g=10m/s2，則：
（1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小是多大？
（2）現(xiàn)給小球一個(gè)初速度，使它能沿逆時(shí)針方向做完整的圓周運(yùn)動，那么，小球的初速度至少要多大？
（3）如果細(xì)線能承受的最大拉力為9N，那么，小球沿逆時(shí)針方向能夠做完整的圓周運(yùn)動的圈數(shù)最多是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，長L=1m的兩塊相同的金屬板正對著水平放置，兩板間距d=0.08m，一個(gè)質(zhì)量m=1.0×10-6kg、電荷量為q=-1.0×10-8C精英家教網(wǎng)的帶電小油滴，從兩板左側(cè)正央位置，以水平速度v0=10m/s射入，重力加速度g=m/s2．
問：
（1）小油滴能否從兩金屬板間射出？
（2）若能，請計(jì)算射出時(shí)的偏轉(zhuǎn)距離、速度偏向角；若不能，則在A、B兩極板上加電壓UAB滿足什么條件，小油滴才能從兩平行金屬板間射出？

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（3）該物體運(yùn)動位移大小等于15厘米，需要的時(shí)間為多少？
（4）該物體在運(yùn)動位移大小等于15厘米過程中，水平力F對物體做功多少？
精英家教網(wǎng)

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（17分）一個(gè)質(zhì)量m=1.0×10-11千克的物體靜止在足夠大的光滑水平地面上，從t＝0開始，物體受到一個(gè)大小不變、方向呈周期性變化的水平力F作用，力F隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。已知F0=7.2牛，T=1×10-6秒。則：

（1）該物體在t=0至t= T期間，通過多少距離時(shí)速度第一次達(dá)到最大，最大速度為多少？

（2）請?jiān)谌鐖D的坐標(biāo)系中繪出該物體在t=0至t= 4T/3期間的v―t圖象。

（3）該物體運(yùn)動位移大小等于15厘米，需要的時(shí)間為多少？

（4）該物體在運(yùn)動位移大小等于15厘米過程中，水平力F對物體做功多少？

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