靜止在水平地面上的粗細(xì)均勻的木棒長為L,質(zhì)量為M,可繞固定轉(zhuǎn)軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng).現(xiàn)用一始終垂直棒的作用力F作用于棒的一端,將木棒緩慢拉至豎直位置.則在拉起過程中,拉力F做的功為多少?
下面是某同學(xué)的解:
棒在拉力F作用下轉(zhuǎn)過1/4圓弧,
故F做的功W=F×2πL/4=FπL/2
你認(rèn)為上述解法是否正確?若正確,
請說明理由;若錯(cuò)誤,請給出正確結(jié)果,并說明理由.
分析:上述解法不正確,拉力是變力,不是定值;但可以用動(dòng)能定理列式求解.
解答:解:上述解法不正確.
 因?yàn)榘粼诰徛瓌?dòng)過程中有力矩平衡.
由FL=Mg
L
2
COSθ (θ為棒與水平面夾角)可知:
當(dāng)θ逐漸增大,所以F逐漸減小,F(xiàn)是變力,不可直接用W=FS.
正確解法:
利用動(dòng)能定理,有   
WF-Mg
L
2
=0        
所以WF=Mg
L
2

答:在拉起過程中,拉力F做的功為Mg
L
2
點(diǎn)評:本題是求解變力做功問題,求解變力做功通?梢赃\(yùn)用動(dòng)能定理求解,不難.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?廣東模擬)如圖所示,質(zhì)量為M的斜劈形物體放在水平地面上,質(zhì)量為m的粗糖物塊以某一初速度沿劈的斜面向上滑,至速度為零后又加速返回,而物體M始終保持靜止,則在物塊m上、下滑動(dòng)的整個(gè)過程中( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?廣州一模)如圖所示,輕桿一端固定著小球A,另一端可繞0點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng);矩形厚木板B 放在粗糖的水平地面上,B上表面的最右端有一光滑小物塊C; A在最低點(diǎn)時(shí)剛好與B左側(cè)接觸.輕桿與水平成30°角時(shí),給A以大小為v0=
3gL
、方向垂直于桿的初速度,A到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)與B發(fā)生正碰后靜止.已知g為重力加速度,L為桿長;A、C可視為質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量均為m;B的質(zhì)量為2m、長度也為L; B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,其余摩擦不計(jì).
(1)求A到達(dá)最低點(diǎn)與B碰撞前,A受到桿的作用力大。 
(2)討論木板高度h取不同值時(shí),C落地瞬間與B左側(cè)的水平距離.

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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年廣東省佛山一中高二下學(xué)期期末考試物理試卷(帶解析) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)在“用油膜法測分子大小”的實(shí)驗(yàn)中,
①用油膜法粗測分子直徑實(shí)驗(yàn)的原理方法是_________
A.將油膜看成單分子油膜        B.不考慮各油分子間的間隙
C.考慮了各油分子間的間隙      D.將油膜分子看成正方體
②用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下滴入1 mL油酸酒精溶液時(shí)的滴數(shù)N;將其中一滴滴至水面形成單分子油膜,經(jīng)測量,油膜的面積為S cm2。由以上數(shù)據(jù),可測得油酸分子直徑的表達(dá)式為                 cm。(用題目中的字母和有關(guān)物理常量表示)
(2)如圖所示,用"碰撞實(shí)驗(yàn)器"可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。

①實(shí)驗(yàn)中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通過僅測量______  (填選項(xiàng)前的符號),間接地解決這個(gè)問題。
A.小球開始釋放高度h 
B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H
C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程
②圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測量平拋射程OP。然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù)。接下來要完成的必要步驟是_________。(填選項(xiàng)前的符號)
A用天平測量兩個(gè)小球的質(zhì)量ml、m2
B測量小球m1開始釋放高度h
C測量拋出點(diǎn)距地面的高度H
D分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
E測量平拋射程OM,ON
③若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為___________ (用②中測量的量表示);

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科目:高中物理 來源:2014屆甘肅省高三上學(xué)期第一學(xué)段第一次考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

一長木板在水平地面上運(yùn)動(dòng),在t=0時(shí)刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上,以后木板運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象如圖中實(shí)線所示,0~0.5 s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象如圖中粗虛線所示.己知物塊與木板的質(zhì)量相等,物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦,物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,且物塊始終在木板上.取重力加速度的大小g=10 m/s2,求:

(1)物塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù);

(2)從t=0時(shí)刻到物塊與木板均停止運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊相對于木板的位移的大。

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

一長木板在水平地面上運(yùn)動(dòng),在t=0時(shí)刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上,以后木板運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象如圖中實(shí)線所示,0~0.5s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象如圖中粗虛線所示.己知物塊與木板的質(zhì)量相等,物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦,物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,且物塊始終在木板上.取重力加速度的大小g=10m/s2,求:
(1)物塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)從t=0時(shí)刻到物塊與木板均停止運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊相對于木板的位移的大。

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