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自动感应门俯视图如图所示,当有物体进入半径为2m的虚线圆(圆心为O)内时,宽度均...

自动感应门俯视图如图所示,当有物体进入半径为2m的虚线圆(圆心为O)内时,宽度均为2m的两扇感应门立即向两边匀速开启,开启速度为0.1m/s,感应门在物体离开虚线圆后关闭,在水平地面上,人用100N的水平推力F推动宽D40cm的货物,使货物的中央沿虚线s垂直地匀速通过该门。求:

(1)货物受到的摩擦力;

(2)从门开始开启到货物被推至门处的过程中,推力F做的功;

(3)为能安全通过该感应门,货物运动的最大速度。

 

(1)100N;(2)200J;(3)1m/s 【解析】 (1)由题可知,人用100N的水平推力F推动宽D=40cm的货物使其匀速通过,因而所受的摩擦力与推力为一对平衡力,货物受到的摩擦力f=F=100N (2)由题可知,F=100N,在F的作用下货物运动了2m 所做的功W=Fs=100N×2m=200J (3)由题可知,货物的宽度为D=40cm,要保证人刚好通过感应门至少打开的宽度为40cm,可知每扇门运动的距离为s1=0.2m 感应门运动的时间t1===2s 物体的运动时间t2=t1=2s 货物的运动速度v2===1m/s  
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序号

1

2

3

4

5

6

7

质量

2m

m

 

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