Question

如圖甲所示，一質(zhì)量為m=1kg的小物塊靜止在粗糙水平面上的A點(diǎn)，從t=0時(shí)刻開始，物體在受如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F作用下向右運(yùn)動(dòng)，第3s末物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為零，第5s末物塊剛好回到A點(diǎn)，已知物塊與粗糙水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，則物體從A運(yùn)動(dòng)到B間的平均速度為______m/s，水平力F在5s時(shí)間內(nèi)對小物塊所做功的功率______W．

Answer 1

在3s-5s的時(shí)間內(nèi)，物塊在水平恒力F的作用下由B點(diǎn)勻加速直線運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，
設(shè)加速度為a，AB間的距離為s，則：F-μmg=ma，
所以a=

F-μmg

m

=2m/s²．
位移s=

1

2

at2=4m，
所以物體從A運(yùn)動(dòng)到B間的平均速度為

.

v

=

x

t

=

4

3

=1.33m/s
整個(gè)過程中摩擦力做的功為W_f=-2μmgs=16J，所以A錯(cuò)誤．
設(shè)整個(gè)過程中F所做的功為W_F，物體回到A點(diǎn)的速度為V，
由動(dòng)能定理得：W_F-2μmgs=

1

2

mV²
又由于 V²=2aS
所以 W_F=2μmgs+mas=24J，
所以水平力F在5s內(nèi)對物塊平均做功功率為P=

WF

t

=

24

5

W=4.8W
故答案為：1.33；4.8