7.如圖所示,輕且不可伸長的細繩懸掛質(zhì)量為0.5kg 的小圓球,圓球又套在可沿水平方向移動的框架槽內(nèi),框架槽沿鉛直方向,質(zhì)量為0.2kg.自細繩靜止于鉛直位置開始,框架在水平力F=20N恒力作用下移至圖中位置,此時細繩與豎直方向夾角30°.繩長0.2m,不計一切摩擦.
求:(1)此過程中重力對小圓球做功為多少?
(2)外力F做功為多大?
(3)小圓球在此位置的瞬時速度大小是多少.(取g=10m/s2

分析 (1)根據(jù)幾何關(guān)系求出小圓球上升的高度,再求出重力對小圓球所做的功.
(2)外力F是恒力,根據(jù)恒力做功的公式求出外力F做的功.
(3)小球速度在水平方向上分速度等于框架的速度,對小球和框架組成的系統(tǒng)運用動能定理,求出小圓球在此位置的速度大小.

解答 解:(1)小球重力所做功為 
   WG=-mgl(1-cosθ)=-0.5×10×0.2×(1-cos30°)J≈-0.13J
(2)外力F做功  WF=Flsinθ=20×0.2×sin30°J=2J          
(3)將小球和框架槽看作一個系統(tǒng),則由動能定理得:
  WF+WG=$\frac{1}{2}$m1vx2+$\frac{1}{2}$m2v2
其中m1、vx為小球的質(zhì)量和小球此時的速度,m2、v為框架槽的質(zhì)量和此時的速度.
由運動的分解得:v=vxcos30°

聯(lián)立求解,代入數(shù)據(jù)得:vx=2.39m/s
答:
(1)此過程中重力對小圓球所做的功為-0.13J.
(2)外力F所做的功為2J.
(3)小圓球在此位置瞬時速度的大小為2.39m/s.

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握恒力做功的特點,會運用公式求解恒力做功.以及知道小球在水平方向上的分速度等于框架的速度.

練習冊系列答案
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17.在“伏安法”測導體電阻的實驗中,采用甲圖的電阻R測量值大于 真實值;采用乙圖的電阻R測量值小于 真實值.(填“大于”、“等于”、或“小于”)

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18.在平直的公路上,汽車啟動后在第10s末,速度表的指針指在如圖所示的位置,前10s內(nèi)汽車運動的距離為150m.下列說法中正確的是( 。
A.第10 s末汽車的瞬時速度是70 km/h
B.第10 s末汽車的瞬時速度是70 m/s
C.前10 s內(nèi)汽車的平均速度是15 m/s
D.前10 s內(nèi)汽車的平均速度是35 m/s

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15.一物體沿直線運動時,它的s-t圖象如圖所示,由圖可知( 。
A.前2s內(nèi)物體做勻速直線運動B.全過程物體的加速度一直為0
C.第3s內(nèi)和第4s內(nèi)物體速度方向相同D.第2s末物體運動方向發(fā)生改變

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2.一列簡諧橫波在某時刻的波形如圖所示,某時刻質(zhì)點P的速度為v,經(jīng)過1.0s它的速度第一次與v相同,再經(jīng)過0.2s它的速度第二次與v相同,則下列判斷中正確的是(  )
A.波沿x軸正方向傳播,波速為6m/s
B.波沿x軸負方向傳播,波速為5 m/s
C.若某時刻質(zhì)點M到達波谷處,則質(zhì)點P一定到達波峰處
D.質(zhì)點M與質(zhì)點Q的位移大小總是相等、方向總是相反
E.從圖示位置開始計時,在2.0 s時刻,質(zhì)點P的位移為20 cm

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

12.(1)一多用電表的歐姆擋有4擋,分別為×1Ω,×10Ω,×100Ω,×1000Ω,現(xiàn)用它來測一未知電阻值.當用×100Ω擋測量時,發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角度很小.為了使測量結(jié)果更準確,測量前應(yīng)進行如下兩項操作,先更換×1000Ω擋,接著重新進行歐姆調(diào)零,然后再測量并讀數(shù).
(2)如圖為正在測量中的多用電表表盤.
①如果是用直流10V擋測量電壓,則讀數(shù)為6.5V.
②如果是用×100Ω擋測量電阻,則讀數(shù)為800Ω.
③如果是用直流5mA擋測量電流,則讀數(shù)為3.25mA.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.下列說法正確的是( 。
A.如果物體所受到的合外力為零,則機械能一定守恒
B.物體沿光滑曲面自由下滑過程中,機械能一定守恒
C.如果合外力對物體做功為零,則機械能一定守恒
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

16.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中,可供選擇的實驗儀器如下:
小燈泡L(“3.8V、0.3A”)
電壓表V(量程0~5V,內(nèi)阻約為5kΩ)
電流表A1(量程0~100mA,內(nèi)阻約為4Ω)
電流表A2(量程0~500mA,內(nèi)阻約為0.4Ω)
滑動變阻器R1(最大阻值10Ω,額定電流1.0A)
滑動變阻器R2(最大阻值500Ω,額定電流0.5A)
直流電源E,電動勢約為6V(內(nèi)阻約為0.5Ω)
(1)在上述器材中,滑動變阻器應(yīng)選擇R1;電流表應(yīng)選擇A2
(2)在虛線框內(nèi)畫出實驗的電路圖,并在圖中注明各元件的符號.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

19.如圖所示,在xOy平面內(nèi),MN和x軸之間有平行于y軸的勻強電場和垂直于xOy平面的勻強磁場,y軸上離坐標原點3L的A點處有一電子槍,可以沿+x方向射出速度為v0的電子(質(zhì)量為m,電量為e).如果電場和磁場同時存在,電子將做勻速直線運動.如果撤去磁場只保留電場,電子將從P點離開電場,P點的坐標是(2L,5L).不計重力的影響,求:
(1)電場強度E和磁感應(yīng)強度B的大小及方向;
(2)如果撤去電場,只保留磁場,電子將從軸上的D點(圖中未標出)離開磁場,求D點的坐標及電子在磁場中運動的時間.

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