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如图所示,滑轮和绳的质量及摩擦不计,用力F提升原来静止的质量为m=10 kg的物...

如图所示,滑轮和绳的质量及摩擦不计,用力F提升原来静止的质量为m=10 kg的物体,使其以大小为a=2 m/s2的加速度匀加速上升,求前3 s内力F做的功.(g=10 m/s2)

 

1080 J 【解析】 物体受到两个力的作用:拉力F′和重力mg,其中F′=2F,由牛顿第二定律得 F′-mg=ma 所以F′=m(g+a)=10×(10+2) N=120 N. 则F=F′=60 N. 物体从静止开始运动,3 s内的位移为 l=at2=×2×32m=9 m. 方法一 力F的作用点为绳的端点,而在物体发生9 m位移的过程中,绳的端点的位移为2l=18 m,所以,力F做的功W=F·2l=60×18 J=1 080 J. 方法二 本题还可用等效法求力F做的功. 由于滑轮和绳的质量及摩擦均不计,所以拉力F做的功和拉力F′对物体做的功相等, 即WF=WF′=F′l=120×9 J=1 080 J. 点拨 本题思路是根据牛顿第二定律求出力F,再由总功的求解方法求出力F做的功.  
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如图所示是一种升降电梯的模型示意图,A为轿厢,B为平衡重物,AB的质量分别为mA=1.5KgmB=1KgAB由跨过轻质滑轮的足够长轻绳系住.在电动机牵引下使轿厢由静止开始向上运动,电动机输出功率10W保持不变,轿厢上升h=1m后恰好达到最大速度.不计空气阻力和摩擦阻力,g=10m/s2.在轿厢向上运动过程中,求:

1)当轿厢的速度v=1m/s时,轿厢的加速度a

2)轿厢的最大速度vm

3)轿厢从开始运动到恰好达到最大速度过程中所用的时间.

 

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如图所示,在某竖直平面内,光滑曲面与水平面平滑连接于点,右端连接内、外壁光滑且半径的四分之一细圆管,管口端正下方直立一根劲度系数为的轻弹簧,弹簧一端固定,另一端恰好与管口端平齐。一个质量为的小滑块(可视为质点)放在曲面上,现从距的高度为处由静止释放小滑块,它与间的动摩擦因数,小滑块进入管口端时,它与上管壁有大小为的相互作用力,通过后,在压缩弹簧过程中小滑块速度最大时弹簧的弹性势能为。不计空气阻力,取重力加速度。求:

(1)小滑块在处受到的向心力大小;

(2)在压缩弹簧过程中小滑块的最大动能

(3)小滑块最终停止的位置。

 

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如图所示,水平粗糙地面上的物体被绕过光滑定滑轮的轻绳系着,现以大小恒定的拉力拉绳的另一端,使物体从点起由静止开始运动。若从点运动至点和从点运动至点的过程中拉力做的功分别为,若图中,且动摩擦因数处处相同,则在物体的运动过程中,物体对地面的摩擦力__________(填“增大”“不变”或“减小”)___________(填“<”“=”或“>”)。

 

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如图所示,固定的光滑竖直杆上套着一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,以大小恒定的拉力拉绳,使滑块点起由静止开始上升。若从点上升至点上升至点的过程中拉力做的功分别为,图中,则(  

A.  B.  C.  D. 无法确定的大小关系

 

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子弹以某一初速度水平击穿放置在光滑水平面上的木块,子弹与木块的速度—时间图像如图所示。假设木块对子弹的阻力大小不变,且子弹仍能击穿木块,下列说法正确的是(  )

A.仅增大子弹入射的初速度,子弹穿过木块的时间变短

B.仅增大子弹入射的初速度,木块获得的动能增加

C.仅减小子弹的质量,木块获得的动能变大

D.仅减小木块的质量,子弹和木块系统产生的热量变大

 

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