精英家教網(wǎng)如圖所示，水平軌道上停放著一輛質(zhì)量為5.0×102kg的小車A，在A的右方L=8.0m處，另一輛小車B正以速度v0=4.0m/s向右做勻速運(yùn)動遠(yuǎn)離A車，為使A車經(jīng)過t=10.0s時間追上B上，立即給A適當(dāng)施加向右水平推力使小車做勻變速直線運(yùn)動，設(shè)小車A受到水平軌道的阻力是車重的0.1倍，試問：在此追及過程中，推力至少需要做
 
功？（g=10m/s2）
分析：A車經(jīng)過t=10.0s時間追上B，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求解出加速度；然后根據(jù)牛頓第二定律求解合力，并進(jìn)一步得到推力情況；然后求解推力的功．
解答：解：A車經(jīng)過t=10.0s時間追上B，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式，有：
1
2
at2-v0t=L
代入數(shù)據(jù)解得：
a=
L+v0t
1
2
t2
=
8+4×10
1
2
×100
=0.96m/s2；
根據(jù)牛頓第二定律，有：
F-0.1mg=ma
解得：
F=m（0.1g+a）=5.0×102×（0.1×10+0.96）=980N；
推力的功為：W=F?（
1
2
at2）=980N×（
1
2
×0.96×100）=47040J；
答：推力至少需要做47040J的功．
點(diǎn)評：本題是已知運(yùn)動情況確定受力情況的問題，關(guān)鍵是根據(jù)運(yùn)動情況確定加速度，然后根據(jù)牛頓第二定律求解受力情況，并進(jìn)一步得到推力的功．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平軌道上輕彈簧左端固定，彈簧處于自然狀態(tài)時，其右端位于P點(diǎn)，現(xiàn)用一質(zhì)量m=0.1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）將彈簧壓縮后釋放，物塊經(jīng)過P點(diǎn)時的速度v0=6m/s，經(jīng)過水平軌道右端Q點(diǎn)后恰好沿半圓光滑軌道的切線進(jìn)入豎直固定的圓軌道，最后物塊經(jīng)軌道最低點(diǎn)A拋出后落到B點(diǎn)，若物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.15，s=4m，R=1m，A到B的豎直高度h=1.25m，取g=10m/s2．
（1）求物塊到達(dá)Q點(diǎn)時的速度大�。ūＡ舾枺�
（2）判斷物塊經(jīng)過Q點(diǎn)后能否沿圓周軌道運(yùn)動．簡單說明理由．
（3）若物塊從A水平拋出的水平位移大小為4m，求物塊在A點(diǎn)時對圓軌道的壓力．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?東至縣模擬）如圖所示，水平軌道上，輕彈簧左端固定，自然狀態(tài)時右端位于P點(diǎn)．現(xiàn)用一質(zhì)量m=0.1kg的小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）將彈簧壓縮后釋放，物塊經(jīng)過P點(diǎn)時的速度v0=18m/s，經(jīng)過水平軌道右端Q點(diǎn)后恰好沿半圓軌道的切線進(jìn)入豎直固定的圓軌道，最后滑上質(zhì)量M=0.9kg的長木板（木板足夠長，物塊滑上去不會從木板上掉下來）．已知PQ間的距離l=1m，豎直半圓軌道光滑且半徑R=1m，物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)?1=0.15，與木板間的動摩擦因數(shù)?2=0.2，木板與水平地面間的動摩擦因數(shù)?3=0.01，取g=10m/s2．
（1）判斷物塊經(jīng)過Q點(diǎn)后能否沿圓周軌道運(yùn)動；
（2）求木板滑行的最大距離x．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?煙臺模擬）如圖所示，水平軌道上輕彈簧左端固定，彈簧處于自然狀態(tài)時，其右端位于P點(diǎn)．現(xiàn)用一質(zhì)量m=0.1kg的小物塊 （可視為質(zhì)點(diǎn)）將彈簧壓縮后釋放，物塊經(jīng)過P點(diǎn)時的速度v0=18m/s，經(jīng)過水平軌道右端Q點(diǎn)后恰好沿半圓軌道的切線進(jìn)入豎直固定的光滑圓軌道，最后物塊經(jīng)軌道最低點(diǎn)A拋出后落到B點(diǎn)，若物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.15，R=lm，A到B的豎直高度h=1.25m，取g=10m/s2．
（1）求物塊到達(dá)Q點(diǎn)時的速度大小（保留根號）；
（2）判斷物塊經(jīng)過Q點(diǎn)后能否沿圓周軌道運(yùn)動；
（3）求物塊水平拋出的位移大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平軌道上停放著一輛質(zhì)量為5.0×102 kg的小車A，在A的右方L=8.0m處，另一輛小車B正以速度vB=4.0m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動遠(yuǎn)離A車，為使A車能經(jīng)過t=10.0s時間追上B車，立即給A車適當(dāng)施加向右的水平推力使小車做勻變速直線運(yùn)動，設(shè)小車A受到水平軌道的阻力是車重的0.1倍，試問：在此追及過程中，推力至少需要做多少功？取g=10m/s2）

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同步練習(xí)冊答案