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如图所示的装置中,轻绳将A、B相连,B置于光滑水平面上,拉力F使B以1m/s匀速...

manfen5.com 满分网如图所示的装置中,轻绳将A、B相连,B置于光滑水平面上,拉力F使B以1m/s匀速的由P运动到Q,P、Q处绳与竖直方向的夹角分别为α1=37°,α2=60°.滑轮离光滑水平面高度h=2m,已知mA=10kg,mB=20kg,不计滑轮质量和摩擦,求在此过程中拉力F做的功(取sin37°=0.6,g取10m/s2
本题中由于拉力是变力,故无法直接用功的公式计算,可以使用动能定理求出拉力的功; 首先由速度的合成与分解求得A上升的速度,由几何关系可求得物体A上升的高度,则由动能定理可求得拉力的功. 【解析】 A的速度等于绳子收缩的速度,则由运动的合成与分解可得: 物体在P点时,A上升的速度V1=vsinα1=0.6m/s; 物体拉到Q点时,A上升的速度V1′=vsinα2=m/s; 由几何关系可知,物体A上升的高度h′=-=1.5m 由动能定理可得: WF-mgh′=mv12; 解得:WF=mAgh′+mAv1′2-mv12=150+3.75-1.8J=151.95J; 拉力做功为151.95J.
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考点分析:
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(a)通过调节使斜槽的末端保持水平
(b)每次释放小球的位置必须不同
(c)每次必须由静止释放小球
(d)记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
(e)小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
(f)将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)若用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L,小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v=    ;球过c点时的速率是    (用L、g表示).
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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