如圖所示,在距水平地面高為0.4 m處,水平固定一根長(zhǎng)直光滑桿,在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪,滑輪可繞水平軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),在P點(diǎn)的右邊,桿上套有一質(zhì)量m=2 kg小球A.半徑R=0.3 m的光滑半圓形細(xì)軌道,豎直地固定在地面上,其圓心OP點(diǎn)的正下方,在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2 kg的小球B.用一條不可伸長(zhǎng)的柔軟細(xì)繩,通過(guò)定滑輪將兩小球連接起來(lái).桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi),兩小球均可看作質(zhì)點(diǎn),且不計(jì)滑輪大小的影響,g取10 m/s2.現(xiàn)給小球A一個(gè)水平向右的恒力F=55 N.求:

 

(1)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過(guò)程中,力F做的功;

(2)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過(guò)程中,重力對(duì)小球B做的功;

(3)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時(shí),A小球速度的大;

(4)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時(shí),小球B速度的大小;

(5)小球B被拉到離地多高時(shí)與小球A速度大小相等.


 (1)小球B被拉到C點(diǎn)過(guò)程中,已知拉力為恒力,則拉力做功為:

wFx xPBPC

據(jù)勾股定理可知PB=0.5 m,而PC=0.1 m,所以

W=22 J

(2)小球B被拉到C點(diǎn)過(guò)程中,重力對(duì)小球B做負(fù)功,即:wG=-mgR=-6 J

(3)小球B拉到C位置時(shí),B球沿繩方向速度為0,則此時(shí)A球的速度也為0;

(4)小球B被拉到C點(diǎn)時(shí)的速度據(jù)動(dòng)能定理得:

wFwGmv2

解得:v=4 m/s

(5)當(dāng)繩與軌道相切時(shí)兩球速度相等,由相似三角形知識(shí)得,

所以h=0.3× m=0.225 m.

答案:(1)22 J (2)-6 J (3)0 (4)4 m/s (5)0.225 m


練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖,一個(gè)導(dǎo)熱汽缸豎直放置,汽缸內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的氣體,活塞與汽缸壁緊密接觸,可沿汽缸壁無(wú)摩擦地上下移動(dòng)。若大氣壓保持不變,而環(huán)境溫度緩慢升高,在這個(gè)過(guò)程中( )

A. 汽缸內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都增大

B. 封閉氣體對(duì)外做功

C. 汽缸內(nèi)單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多

D. 封閉氣體吸收熱量

E. 汽缸內(nèi)單位時(shí)間內(nèi)撞擊活塞的分子數(shù)減少

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


一質(zhì)點(diǎn)從t=0開(kāi)始沿x軸做直線運(yùn)動(dòng),其位置坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系式為x=2t3-8t+1(xt的單位分別為m和s),則下列說(shuō)法中正確的是(  )

A.質(zhì)點(diǎn)一直向x軸正方向運(yùn)動(dòng)

B.質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

C.質(zhì)點(diǎn)在第2 s內(nèi)的平均速度的大小為3 m/s

D.質(zhì)點(diǎn)在前2 s內(nèi)的位移為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火箭,成功將“天鏈一號(hào)02星”送入太空.火箭飛行約26分鐘后,西安衛(wèi)星測(cè)控中心傳來(lái)的數(shù)據(jù)表明,星箭分離,衛(wèi)星成功進(jìn)入地球同步轉(zhuǎn)移軌道.“天鏈一號(hào)02星”是我國(guó)第二顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星,又稱跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星,由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司所屬中國(guó)空間技術(shù)研究院為主研制.中繼衛(wèi)星被譽(yù)為“衛(wèi)星的衛(wèi)星”,是航天器太空運(yùn)行的數(shù)據(jù)“中轉(zhuǎn)站”,用于轉(zhuǎn)發(fā)地球站對(duì)中低軌道航天器的跟蹤測(cè)控信號(hào)和中繼航天器發(fā)回地面的信息的地球靜止通信衛(wèi)星.

(1)已知地球半徑R,地球表面的重力加速度g,地球自轉(zhuǎn)周期T,萬(wàn)有引力常量為G,請(qǐng)你求出地球的密度和“天鏈一號(hào)02星”距地面的高度?

(2)某次有一個(gè)赤道地面基站發(fā)送一個(gè)無(wú)線電波信號(hào),需要位于赤道地面基站正上方的“天鏈一號(hào)02星”把該信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到同軌道的—個(gè)航天器,如果航天器與“天鏈一號(hào)02星”處于同軌道最遠(yuǎn)可通信距離的情況下,航天器接收到赤道地面基站的無(wú)線電波信號(hào)的時(shí)間是多少?(已知地球半徑為R,地球同步衛(wèi)星軌道半徑為r,無(wú)線電波的傳播速度為光速c.)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


我國(guó)自行研制的新一代8×8輪式裝甲車(chē)已達(dá)到西方國(guó)家第三代戰(zhàn)車(chē)的水平,將成為中國(guó)軍方快速部署型輕裝甲部隊(duì)的主力裝備.設(shè)該裝甲車(chē)的質(zhì)量為m,若在平直的公路上從靜止開(kāi)始加速,前進(jìn)較短的距離s速度便可達(dá)到最大值vm.設(shè)在加速過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒定為P,坦克所受阻力恒為f,當(dāng)速度為v(vm>v)時(shí),所受牽引力為F.以下說(shuō)法正確的是(  )

A.坦克速度為v時(shí),坦克的牽引力做功為Fs

B.坦克的最大速度vm

C.坦克速度為v時(shí)加速度為a

D.坦克從靜止開(kāi)始達(dá)到最大速度vm所用時(shí)間t

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,a、b為兩個(gè)固定的帶正電q的點(diǎn)電荷,相距為L,通過(guò)其連線中點(diǎn)O作此線段的垂直平分面,在此平面上有一個(gè)以O為圓心,半徑為L的圓周,其上有一個(gè)質(zhì)量為m,帶電荷量為-q的點(diǎn)電荷c做勻速圓周運(yùn)動(dòng),求c的速率.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,

一個(gè)輕質(zhì)光滑的滑輪(半徑很小)跨在輕繩ABC上,滑輪下掛一個(gè)重為G的物體.今在滑輪上加一個(gè)水平拉力F,使其向右平移到繩BC部分處于豎直、AB部分與天花板的夾角為60°的靜止?fàn)顟B(tài),則此時(shí)水平拉力F的大小為(  )

A.(2-)G                                          B.(2+)G

C.(-1)G                                          D.(+1)G

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,A、B、C是平行紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn),它們之間的距離均為L,電荷量為q=1.0×105 C的負(fù)電荷由A移動(dòng)到C電場(chǎng)力做功W1=4.0×105 J,該電荷由C移動(dòng)到B電場(chǎng)力做功W2=-2.0×105 J,若B點(diǎn)電勢(shì)為零,以下說(shuō)法正確的是(  )

A. A點(diǎn)電勢(shì)為2 V

B. A點(diǎn)電勢(shì)為-2 V

C. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向?yàn)橛?i>C指向A

D. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向?yàn)榇怪庇?i>AC指向B

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


下列說(shuō)法正確的是(  )

A.高速公路上限速牌上的速度值是指平均速度

B.運(yùn)動(dòng)員在處理做香蕉球運(yùn)動(dòng)的足球時(shí),要將足球看成質(zhì)點(diǎn)

C.運(yùn)動(dòng)員的鏈球成績(jī)是指鏈球從離開(kāi)手到落地的位移大小

D.選取不同的參考系,同一物體的運(yùn)動(dòng)軌跡可能不同

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