用質(zhì)量為5 kg的均勻鐵索從10 m深的井中吊起一質(zhì)量為20 kg的物體,在這個過程中至少要做多少功?(g取10 m/s2)

答案:
解析:

  要計鐵索的重力,作用在物體和鐵索上的力至少應(yīng)等于物體和鐵索的重力,但在拉吊過程中,鐵索長度逐漸縮短.因此,拉力也在逐漸縮小,即拉力是一個隨距離變化的變力,以物體在井底開始算起,我們可以寫出拉力隨深度h變化的關(guān)系:F=Mg+(10-h(huán))=250-5h,0≤h≤10.

  即力隨距離做線性變化,這是一個變力做功的問題,利用F-h(huán)圖線求解.畫拉力的F-h(huán)圖線如圖所示,拉力所做的功可用圖中梯形面積來表示.

  W=×(250+200)J=2250 J.


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

〔物理選修3—5〕

(1)下列說法中正確的是       (填入選項前的字母,有填錯的不得分)

       A.光電效應(yīng)實驗證實了光具有粒子性

       B.太陽輻射能量主要來自太陽內(nèi)部的裂變反應(yīng)

       C.按照玻爾理論,電子沿某一軌道繞核運動,若其圓周運動的頻率是ν,則其發(fā)光頻率也是ν

       D.質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2m3,當一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成一個氘核時,釋放的能量是(m1+m2-m3)c2

(2)光滑水平面上,用彈簧相連接的質(zhì)量均為2 kg的A、B兩物體都以v0=6m/s速度向右運動,彈簧處于原長。質(zhì)量為4 kg的物體C靜止在前方,如圖所示,BC發(fā)生碰撞后粘合在一起運動,求:

      ①B、C碰撞剛結(jié)束時的瞬時速度;

      ②在以后的運動過程中,物體A是否會有速度等于零的時刻?試通過定量分析,說明你的理由。

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科目:高中物理 來源: 題型:

〔物理選修3—5〕(15分)

(1)(5分)下列說法中正確的是      (填入選項前的字母,有填錯的不得分)

       A.光電效應(yīng)實驗證實了光具有粒子性

       B.太陽輻射能量主要來自太陽內(nèi)部的裂變反應(yīng)

       C.按照玻爾理論,電子沿某一軌道繞核運動,若其圓周運動的頻率是ν,則其發(fā)光頻率也是ν

       D.質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2m3,當一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成一個氘核時,釋放的能量是(m1+m2-m3)c2

(2)(10分)光滑水平面上,用彈簧相連接的質(zhì)量均為2 kg的AB兩物體都以v0=6m/s速度向右運動,彈簧處于原長。質(zhì)量為4 kg的物體C靜止在前方,如圖所示,BC發(fā)生碰撞后粘合在一起運動,求:

      ①BC碰撞剛結(jié)束時的瞬時速度;

      ②在以后的運動過程中,物體A是否會有速度等于零的時刻?試通過定量分析,說明你的理由。

 

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科目:高中物理 來源:2014屆河北省高三上學期第二次調(diào)研考試高三物理試卷(解析版) 題型:計算題

(6分)在建筑裝修中,工人用質(zhì)量為5.0 kg的磨石A對地面和斜壁進行打磨,已知A與地面、A與斜壁之間的動摩擦因數(shù)μ均相同.(g取10 m/s2)

(1)當A受到水平方向的推力F1=25 N打磨地面時,A恰好在水平地面上做勻速直線運動,求A與地面間的動摩擦因數(shù)μ.

(2)若用A對傾角θ=37°的斜壁進行打磨(如圖所示),當對A施加豎直向上的推力F2=60 N時,則磨石A從靜止開始沿斜壁向上運動2 m(斜壁長>2 m)所需時間為多少?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

 

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科目:高中物理 來源:2015屆天津市高一上學期期末考試物理試卷(解析版) 題型:實驗題

(1)在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實驗中。

① 某組同學用如圖所示裝置,采用控制變量的方法,來研究小車質(zhì)量不變的情況下,小車的加速度與小車受到力的關(guān)系。下列措施中不需要或不正確的是

A.首先要平衡摩擦力,使小車受到合力就是細繩對小車的拉力。

B.平衡摩擦力的方法就是,在塑料小桶中添加砝碼,使小車能勻速滑動。

C.每次改變拉小車拉力后都需要重新平衡摩擦力

D.實驗中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力

E. 每次小車都要從同一位置開始運動

F.實驗中應(yīng)先放小車,然后再開打點計時器的電源

② 某組同學實驗得出數(shù)據(jù),畫出的a -的關(guān)系圖線,如圖所示。從圖象中可以看出,作用在物體上的恒力F=      N。當物體的質(zhì)量為5 kg時,它的加速度為______m/s2

(2)在驗證共點力合成實驗中,其中的二個步驟是:

a、在水平放置的木板上墊一張白紙,把橡皮條的一端固定在木板上,另一端拴兩根細線,通過細線同時用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條,使它與細線的結(jié)點達到某一位置O點,在白紙上記下O點的位置和兩個彈簧秤的讀數(shù)F1和F2。

b、只用一個彈簧秤通過細繩拉橡皮條,使它的伸長量與用兩個彈簧秤拉時伸長量一樣,記下此時彈簧秤的讀數(shù)F3和細線的方向。

以上兩步驟均有錯誤或疏漏,指出錯在哪里?

在a中是___________________________________________________

在b中是___________________________________________________

 

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科目:高中物理 來源:2010年浙江省瑞安中學高三10月月考物理卷 題型:計算題

圖示為倉庫中常用的皮帶傳輸裝置示意圖,它由兩臺皮帶傳送機組成,一臺水平傳送,A、B兩端相距3m,另一臺傾斜,傳送帶與地面的傾角θ=" 37°," C、D兩端相距4.45m , B、C相距很近.水平部分AB以5m/s的速率順時針轉(zhuǎn)動.將質(zhì)量為10 kg的一袋大米放在A 端,到達B端后,速度大小不變地傳到傾斜的CD部分,米袋與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為0.5.(g=10m/s2 ,sin37°=0.6,cos37°=0.8,可能用到數(shù)據(jù)
(1)若CD部分傳送帶不運轉(zhuǎn),求米袋沿傳送帶所能上升的最大距離.
(2)若要使米袋能被送到D端,求CD部分順時針運轉(zhuǎn)的速度應(yīng)滿足的條件及米袋從C端到D端所用時間的取值范圍.

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