17．質(zhì)量為4kg的物體系在氣球的下端，繩子伸直且物體剛好接觸地面．釋放氣球，使物體由靜止開始豎直上升，8s后繩子斷開，再經(jīng)6s物體落回地面，g取10m/s2．求：
（1）繩子對(duì)物體的拉力？
（2）從釋放到繩子斷開前，繩子拉力的平均功率？

分析 （1）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，抓住物體先勻加速，然后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，求出勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度，結(jié)合牛頓第二定律求出拉力的大小．
（2）根據(jù)位移時(shí)間公式求出勻加速運(yùn)動(dòng)的位移，結(jié)合平均功率的公式求出拉力的平均功率．

解答 解：（1）設(shè)物體勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a，則8s末的速度為：v1=at1=8a，
8s內(nèi)的位移為：$x=\frac{1}{2}a{{t}_{1}}^{2}=\frac{1}{2}×a×64=32a$，
繩子斷后，物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)${v}_{1}{t}_{2}-\frac{1}{2}g{{t}_{2}}^{2}=-x$代入數(shù)據(jù)解得：
a=2.25m/s2．
根據(jù)牛頓第二定律得：F-mg=ma，
解得：F=mg+ma=40+4×2.25N=49N．
（2）8s內(nèi)物體的位移為：$x=\frac{1}{2}a{{t}_{1}}^{2}=\frac{1}{2}×2.25×64m$=72m，
則拉力的平均功率為：$\overline{P}=\frac{Fx}{t}=\frac{49×72}{8}W=441W$．
答：（1）繩子對(duì)物體的拉力為49N；
（2）從釋放到繩子斷開前，繩子拉力的平均功率為441W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用，通過運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度是解決本題的關(guān)鍵．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖 （a）為某同學(xué)設(shè)計(jì)的“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置簡圖，A為小車，B為電火花計(jì)時(shí)器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板．在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車?yán)的大小等于砝碼和小桶的總重力，小車運(yùn)動(dòng)加速度a可用紙帶上的點(diǎn)求得．
（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是BC．
A．用砝碼和小桶的總重力來表示F，會(huì)產(chǎn)生偶然誤差
B．為消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，可以把木板D的左端適當(dāng)墊高
C．電火花計(jì)時(shí)器使用交流電源
D．木板D的左端被墊高后，圖中細(xì)線應(yīng)保持水平
（2）圖（b）是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分，其中0、1、2、3、4是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，打“3”計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為0.26m/s，由紙帶求出小車的加速度的大小a=0.50 m/s2．（計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）
（3）在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F關(guān)系圖線如圖（c）所示，該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因?yàn)槠胶饽Σ亮^度．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．下列說法正確的是（　�。�
A．伽利略指出力不是維持物體的原因
B．牛頓的三個(gè)定律都可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證
C．力、位移、路程都是矢量
D．亞里士多德提出了慣性的概念

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖，位于水平桌面上質(zhì)量為M的物塊P，由跨過定滑輪的輕繩與質(zhì)量為m的物塊Q相連，從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的，已知Q與P之間以及P與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是μ，滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計(jì)，若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運(yùn)動(dòng)，則力F的大小為（　�。�
A．4μmgB．μ（M+3m）gC．μ（M+m）gD．μ（M+2m）g

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．物體甲的x-t圖象和物體乙的v-t圖象分別如圖所示，則這兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況描述錯(cuò)誤是（　　）
A．甲在整個(gè)t=6s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向一直不變，它通過的總位移大小為4m
B．甲在整個(gè)t=6s時(shí)間內(nèi)有來回運(yùn)動(dòng)，通過的總位移為零
C．乙在整個(gè)t=6s時(shí)間內(nèi)有來回運(yùn)動(dòng)，它通過的總位移為零
D．乙在整個(gè)t=6s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向一直不變，它通過的總位移大小為6m

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．一物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示，下列說法正確的是（　�。�
A．該物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B．該物體的速度和加速度都逐漸變大
C．該物體的速度逐漸變大，而加速度逐漸變小
D．在t1-t2時(shí)間內(nèi)，物體的平均速度等于$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖所示，OA、OB、OC三段輕繩結(jié)于O點(diǎn)，輕繩OA與豎直方向的夾角為θ=37°，輕繩OC懸掛質(zhì)量為m1=0.4kg的甲物體，輕繩OB水平，乙物體靜止在水平面上，在水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4，可認(rèn)為最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，取g=10m/s2，求；
（1）輕繩OA的拉力大小
（2）乙物體所受的摩擦力大小
（3）乙物體質(zhì)量的最小值．（提示：sin37°=0.6，sin53°=0.8）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖所示的游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是9.60mm，螺旋測微器的讀數(shù)是5.695mm．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定于O點(diǎn)，將小球拉至A處，彈簧恰好無形變，由靜止釋放小球，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方的豎直高度差為h的B點(diǎn)時(shí)，速度大小為v，已知重力加速度為g，下列說法正確的是（　�。�
A．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于mgh
B．小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)重力勢能減少$\frac{1}{2}$mv2
C．小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)克服彈力做功為mgh
D．小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能為mgh-$\frac{1}{2}$mv2

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