在與x軸平行的勻強電場中,一帶電量為1.0×10-8庫侖、質量為2.5×10-3千克的物體在光滑水平面上沿著x軸作直線運動,其位移與時間的關系是x=0.16t-0.02t2,式中x以米為單位,t以秒為單位.從開始運動到5秒末物體所經(jīng)過的路程為________米,克服電場力所作的功為________焦耳.

0.34    30×10-5
分析:根據(jù)位移與時間的關系式可以得出物體的初速度和加速度,從而求出物體速度為0的時刻,也求出了物體減速的時間和路程,再根據(jù)反向做初速度為0的勻加速直線運動求出第5s末的速度和第5s內的位移,從而求出整個過程中物體通過的路程,再根據(jù)動能定理求出電場力對物體所做的功.而克服電場力所做的功等于電場力所做功的絕對值.
解答:根據(jù)x=0.16t-0.02t2=v0t+at2可知,故有v0=0.16m/s,a=-0.02,a=-0.04m/s2,
故物體速度減小到0的時間為t===4s
故物體在前4s的位移x1==0.08×4=0.32m,
第5s物體反向加速,其第5s內t通過的位移x2==0.02m,
故物體在前5s通過的路程x=x1+x2=0.34m.
物體從4s末開始做初速度為0的勻加速直線運動,加速度大小為0.04m/s2,故物體在第5s末的速度v=at=0.04×1=0.04m/s.
根據(jù)動能定理W=-=×2.5×10-3×0.042-×2.5×10-3×0.162=-30×10-5J
故克服電場力作的功為30×10-5J.
故答案為:0.34,30×10-5
點評:物體做折線運動時一定要注意求解速度為0的時刻,這是我們求解位移,速度必須利用的條件.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

在與x軸平行的勻強電場中,一帶電量為2×10-6C、質量為4×10-2kg的帶電物體在絕緣光滑水平面上沿著x軸做直線運動,其位移隨時間的變化規(guī)律是x=0.3t-0.05t2,式中x、t均用國際單位制的基本單位.求:
(1)該勻強電場的場強;
(2)從開始運動到第5s末帶電物體所運動的路程;
(3)若第6s末突然將勻強電場的方向變?yōu)?y軸方向,場強大小保持不變,在0~8s內帶電物體電勢能的增量.

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在與x軸平行的勻強電場中,一帶電量為+2×10-6C、質量為4×10-2kg的帶電物體在絕緣光滑水平面上沿著+x軸方向做直線運動,其位移隨時間的變化規(guī)律是x=0.3t-0.05t2,式中x、t均用國際單位制的基本單位.求:
(1)該勻強電場的場強大小和方向;
(2)若第3s末突然將該勻強電場的方向變?yōu)?y軸方向,場強大小保持不變,則在0~5s內帶電物體所運動的路程和帶電物體電勢能的增量.

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(10分)在與x軸平行的勻強電場中,一帶電量為2×10-6C、質量為4×10-2kg的帶電物體在絕緣光滑水平面上沿著x軸做直線運動,其位移隨時間的變化規(guī)律是x=0.3t-0.05t2,式中x、t均用國際單位制的基本單位.求:

(1)該勻強電場的場強;

(2)從開始運動到第5s末帶電物體所運動的路程;

(3)若第6s末突然將勻強電場的方向變?yōu)椋?I>y軸方向,場強大小保持不變,在0~8s內帶電物體電勢能的增量。

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在絕緣光滑水平面內建立一平面直角坐標系xOy,在與x軸平行的勻強電場中,一帶電量為+2×10-6C、質量為4×10-2kg的帶電小物體在該水平面上沿著x軸做直線運動,其位移隨時間的變化規(guī)律是x=0.3t-0.05t2,式中x、t均用國際單位制的基本單位.求:

(1)該勻強電場的場強大小和方向;

(2)從開始運動到第5s末帶電物體所運動的路程;

(3)若第6s末突然將勻強電場的方向變?yōu)椋?i>y軸方向,場強大小保持不變,在0~8s內帶電物體電勢能的增量.

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在與x軸平行的勻強電場中,一帶電量為2×10-6C、質量為4×10-2kg的帶電物體在絕緣光滑水平面上沿著x軸做直線運動,其位移隨時間的變化規(guī)律是x=0.3t-0.05t2,式中x、t均用國際單位制的基本單位.求:
(1)該勻強電場的場強;
(2)從開始運動到第5s末帶電物體所運動的路程;
(3)若第6s末突然將勻強電場的方向變?yōu)?y軸方向,場強大小保持不變,在0~8s內帶電物體電勢能的增量.

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