6．如圖所示，平直軌道與豎直半圓形軌道平滑連接，圓形軌道半徑R=2.0m，所有軌道均光滑．在A點開始用一水平力F=10N拉動質(zhì)量m=1.0kg的物塊（可視為質(zhì)點），經(jīng)1s向右移動5m到達圓形軌道的最低點B，撤去拉力．g取10m/s2，求：
（1）水平拉力F做的功；
（2）水平拉力F做功的功率；
（3）物塊在圓形軌道最高點C的動能．

分析 （1）水平拉力F是恒力，直接由功的公式求W做功．
（2）拉力做功的功率由P=$\frac{W}{t}$求．
（3）豎直圓軌道光滑，由機械能守恒定律求物塊在圓形軌道最高點C的動能．

解答 解：（1）水平拉力做功：W=Fs=10×5 J=50 J
（2）水平拉力做功的功率：$P=\frac{W}{t}=\frac{50}{1}W=50W$
（3）設物塊在B點的動能為Ek0，重力勢能為Ep，由機械能守恒定律有：Ek0=Ep+Ek，
由動能定理有：Ek0=W=50J
取水平軌道為物塊重力勢能的零勢能面：Ep=2mgR
解得：Ek=W-2mgR=10 J
答：
（1）水平拉力F做的功是50J；
（2）水平拉力F做功的功率是50W；
（3）物塊在圓形軌道最高點C的動能是10J．

點評 分析清楚滑塊運動過程，應用動能定理和機械能守恒定律結合研究本題是關鍵．對恒力做功，可以根據(jù)功的計算公式求，也可以根據(jù)動能定理求．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．某人用一段長為1m的輕繩，兩端各拴一個鐵球，用手拿著繩一端的小球從某樓的陽臺上放手，讓小球做自自落體運動，測得兩個小球落地的時間差為0.08s，則釋放球時，手離地面的高度大約為（　�。�
A．7.5mB．8.5C．9.5D．10.5

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．已知均勻帶電球體在其外部產(chǎn)生的電場與一個位于球心的、電量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同，而均勻帶電球殼在其內(nèi)部任意一點形成的電場強度為零，現(xiàn)有一半徑為2R的均勻帶電絕緣球體，在其內(nèi)部貼著表面以及圓心挖去一個半徑為R的小球體O′后形成一個帶有空腔的帶電體，且挖去過程中不改變電荷的分布，如圖為挖去后的狀態(tài)，其中A為OO′的中點，B為O′正上方距離O′為$\frac{R}{2}$的一點，以下關于該帶電體在A、B兩點產(chǎn)生的電場強度的說法正確的是（　　）
A．A、B兩點電場強度大小之比為1：1B．A、B兩點電場強度大小之比為5：1
C．A、B兩點電場強度方向相同D．A、B兩點電場強度方向不同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．將一天的時間記為TE，地面上的重力加速度記為g，地球半徑記為RE．一衛(wèi)星Q位于赤道上空，赤道一城市A的人三天看到Q四次掠過上空，求Q的軌道半徑．假設衛(wèi)星運動方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)．實驗裝置如圖甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與穿過電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接．打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列點．圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點（圖中未標出），測出各計數(shù)點到A點之間的距離如圖所示．請完成下列小題：

（1）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算：（保留兩位有效數(shù)字）
①打C點時滑塊的速度的大小為0.54m/s；
②滑塊的加速度a=1.0 m/s2；
（2）為了測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應測量的是CD．
A．木板的長度L      B．木板的質(zhì)量m1 C．滑塊的質(zhì)量m2    D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3     E．滑塊運動的時間t
（3）不計打點計時器與紙帶間及細繩與滑輪間的阻力，則滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖所示，在以加速度a向右做勻加速運動的小車內(nèi)，后壁上有一小滑塊m從離底高h處由靜止釋放，沿壁滑下，已知它與后壁間動摩擦因數(shù)為μ，則滑塊經(jīng)多少時間滑到車底？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．圖甲為阿特伍德機的示意圖（不含光電門），它是早期測量重力加速度的器械，由英國數(shù)學家、物理學家阿特伍德于1784年制成，他將質(zhì)量均為M的重物用細繩連接后，放在光滑的輕質(zhì)滑輪上，處于靜止狀態(tài)，再在一個重物上附加一質(zhì)量為m的小重物，這時由于小重物的重力而使系統(tǒng)做初速度為零的緩慢加速運動，測出其微小的加速度a，就可計算出重力加速度．（計算結果保留2位有效數(shù)字）
（1）依據(jù)實驗原理，重力加速度可表示為g=$\frac{2M+m}{m}a$．
（用物理量m、M、a表示）
（2）為測量物體下落的加速度，某同學在阿特伍德機的豎直桿上的Q點加裝了光電門，用其測量左側物體經(jīng)過光電門時的擋光時間△t，讓物體從與桿上的另一點P同一高度處由靜止下落，用h表示P、Q兩點的高度差，用L表示左側物體遮光部分的長度．
①用游標為20分度的卡尺測量L時如圖乙所示，則L=0.640cm；
②某次實驗中用光電門測出△t=1.85×10-2 s，則物體通過光電門時的速率v=0.35m/s；
③多次改變光電門的位置Q，每次均令物體從P點由靜止開始運動，測量相應的h和△t的值，并計算出物體經(jīng)過光電門時的瞬時速度．下表是記錄的幾組實驗數(shù)據(jù)，請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖丙中作出v2-h的圖象；
　v2/（m2•a-2）　0.160　0.241　0.320　0.401　0.479
　h/m　10.0　15.0　20.0　25.0　30.0
④由圖象可求得物體下落的加速度a=0.80m/s2．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如圖所示，定值電阻 R0=1Ω，直流電動機內(nèi)阻 r0=1Ω，兩電路中的電源完全相同，電源電動勢 E=12V，當調(diào)節(jié)滑動變阻器 R1=2Ω時，圖甲電路電源輸出功率最大．調(diào)節(jié)R2使圖乙電路電源輸出功率最大，且此時電動機剛好正常工作（額定功率為 6W），此時電動機的焦耳熱功率P熱、電動機的機械功率P機、R2的阻值以及電源的內(nèi)阻r為（　�。�
A．P熱=4WB．P機=6WC．R2=2ΩD．r=2Ω

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．如圖（a）為“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖．盤和重物的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M．實驗中用盤和重物總重力的大小作為細線對小車拉力的大�。�

（1）實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端定滑輪的高度，使細線與長木板平行．接下來還需要進行的一項操作是B（填寫所選選項的序號）．
A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在盤和重物的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動．
B．將長木板的右端墊起適當?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去盤和重物，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動．
C．將長木板的右端墊起適當?shù)母叨�，撤去紙帶以及盤和重物，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動．
D．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，使小車在盤砝碼的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動．
（2）本裝置中要用到打點計時器，圖（b）為實驗室常用的一種計時器，其中電源電壓要求是220V交流電．
（3）實驗中要進行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是C．
A．M=20g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
（4）圖（c）是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點，量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為x1、x2、x3、x4、x5、x6．已知相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為T，關于小車的加速度a的計算方法，產(chǎn)生誤差較小的算法是D．

A．$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{{T}^{2}}$      B．$\frac{（{x}_{2}-{x}_{1}）+（{x}_{3}-{x}_{2}）+（{x}_{4}-{x}_{3}）+（{x}_{5}-{x}_{4}）+（{x}_{6}-{x}_{5}）}{5{T}^{2}}$
C．$\frac{{x}_{6}-{x}_{1}}{5{T}^{2}}$         D．$\frac{（{x}_{6}-{x}_{3}）+（{x}_{5}-{x}_{2}）+（{x}_{4}-{x}_{1}）}{9{T}^{2}}$．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案