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如图所示,光滑水平地面静止放着质量m=10kg的木箱,与水平方向成θ=60°的恒...

如图所示,光滑水平地面静止放着质量m=10kg的木箱,与水平方向成θ=60°的恒力F作用于物体,恒力F=20N当木箱在力F作用下由静止开始运动40s,求

(1)40s内力F做的功;

(2)40s内力F的平均功率;

(3)40s末拉力F的瞬时功率

 

(1)0.8J (2)0.2W (3)0.4W 【解析】 试题分析: (1)木箱受到重力、恒力F、水平面的支持力作用,设加速度大小为a,将拉力正交分解,根据牛顿第二定律得:Fcos60°=ma 代入解得 a=0.1m/s2 移动的距离是x=at2=×0.1×42=0.8m 根据功的定义式W=Flcosα得 4.0s内力F所做的功W=Flcosα=2×0.8×cos60°=0.8J. (2)4.0s内力F的平均功率:P=W/t=0.2W (3)4s末箱的速度为v=at=0.1×4=0.4m/s. 根据p=Fvcosα得4.0s末拉力F的瞬时功率p=Fvcosα=2×0.4×cos60°=0.4W。 考点:功和功率的概念。 【名师点睛】木箱受到重力、恒力F、水平面的支持力作用,由牛顿第二定律可求解加速度大小,进而求解位移。利用恒力做功公式可求解功。求解瞬时功率和平均功率的大小时要合理选用公式,根据本题条件,求平均功率用 ,求解瞬时功率用 。牛顿运动定律和匀变速运动规律是解决动力学问题的一种基本方法,动能定理、机械能守恒是解决动力学问题的有益方法。  
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考点分析:
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一质量为1kg的物体,位于距地面高h=3m倾角为370的斜面上,从静止开始下滑已知物体与地面间的动摩擦因数μ=02,且经B点时无能量损失,最后滑到C点停止,

求(1)AB段摩擦力做功

(2)BC的长度s为多大?(sin37°=06,cos37°=08)

 

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把质量为3kg的石头从20m高的山崖上以30°角向斜上方抛出,抛出的速度v0=15m/s(不计空气阻力,取g=10m/s2)求:

(1)抛出至落地过程中重力所做的功?

(2)石块落地时的速度是多大?

 

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为验证拉力做功与物体动能改变的关系,某同学到实验室找到下列器材:长木板(一端带定滑轮)、电磁打点计时器、质量为200g的小车、质量分别为10g30g50g的钩码、细线、学生电源(有直流交流挡).该同学进行下列操作

A.组装实验装置,如图a所示

B.将质量为200g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车

C.选用50g的钩码挂在拉线的挂钩P

D.释放小车,接通打点计时器的电源,打出一条纸带

 

E.在多次重复实验得到的纸带中选出一条点迹清晰的纸带,如图b所示

F.进行数据采集与处理

请你完成下列问题:

1)进行实验时,学生电源应选择用________挡(选填直流交流).

2)该同学将纸带上打的第一个点标为“0”,且认为打“0”时小车的速度为零,其后依次标出计数点123456(相邻两个计数点间还有四个点未画),各计数点间的时间间隔为01s,如图b所示.该同学测量出计数点0到计数点345的距离,并标在图b上.则在打计数点4时,小车的速度大小为________m/s;如果将钩码的重力在数值上当作小车所受的拉力,则在打计数点04的过程中,拉力对小车做的功为________J,小车的动能增量为________J.(取重力加速度g98m/s2,结果均保留两位有效数字)

3)由(2)中数据发现,该同学并没有能够得到拉力对物体做的功等于物体动能增量的结论,且对其他的点(如235点)进行计算的结果与“4”计数点相似.你认为产生这种实验结果的主要原因有(写出两条即可)

①____________

②____________

 

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某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图所示的v-t图像,已知小车在0~t1时间内做匀加速直线运动,t1~10s时间内小车牵引力的功率保持不变,7s末到达最大速度,在10s末停止遥控让小车自由滑行,小车质量m=1kg,整个过程中小车受到的阻力f大小不变则以下说法正确的是(    

A小车匀加速直线运动的时间t1 =2s

B小车匀加速直线运动的时间t1 =15s

Ct1~10s内小车牵引力的功率P为12W

D小车所受阻力f的大小为3N

 

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质量为m的物体,由静止开始下落,由于阻力作用,下落的加速度为4g/5,在物体下落h的过程中,下列说法中正确的是:(     

A物体的动能增加了4mgh/5        

B物体的机械能减少了4mgh/5

C物体克服阻力所做的功为mgh/5    

D物体的重力势能减少了mgh

 

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