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如图所示,水池中水深为h,水面面积足够大。水面上漂浮一块质量为m的正方形木块,已...

如图所示,水池中水深为h,水面面积足够大。水面上漂浮一块质量为m的正方形木块,已知其边长为a,漂浮时恰好有一半浸没于水中。现在木块的上表面正中心施加一竖直向下的力F,使木块缓慢地被压入到水底,求此过程中力F所做功。

 

【解析】 (解法一): 由于水面面积足够大,可将木块压入水中引起的水深变化忽略。在木块完全没入水面之前,力F大小始终等于增加的浮力,即 式中x为木块的位移。由于 木块完全没入水中时 故 力F做功 从木块完全没入水中到被压入到水底的过程中,力F保持不变。此过程中力F做功 则整个过程中力F做功为 (解法二): 从能量守恒的角度考虑,整个过程中力F所做功应等于水增加的重力势能与木块减少的重力势能的差值。木块减少的重力势能 当木块被压到池底时,木块所位置同体积的水上升,一半填补到木块原排开的那部分水的位置,一半平铺到水面上,由阿基米德定律知这部分水的质量为2m,取水底为重力势能零点,则可知这部分水增加的重力势能为 故力F所做功为  
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如图所示站在平板卡车上的人用水平力F推车,脚对车的静摩擦力向后为f,则下列说法正确的是( 

A. 当车匀速前进时,Ff对车做的功代数和为零

B. 当车加速前进时,Ff对车做的功代数和为正值

C. 当车减速前进时,Ff对车做的功代数和为正值

D. 不管车如何运动,Ff对车做的功代数和均为零

 

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质量为M的长木板放在光滑的水平面上,一个质量为m的滑块以某一速度沿木块表面从A点滑至B点,在木板上前进了l,同时木板前进了x,如图所示。若滑块与木板间的动摩擦因数为μ,则摩擦力对滑块做功为_____________,摩擦力对木块做功为_________

 

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如图所示,光滑斜面体ABC固定在地面上,斜面AB倾角为37°,斜面AC倾角为53°PQ两个物块分别放在ABAC斜面上,并用绕过斜面体顶端A处光滑定滑轮的细线连接。放在AC斜面上的轻弹簧,一端与Q相连,另一端与固定在C点的挡板相连,物块PQ的质量分别为2mm,弹簧的劲度系数为k重力加速度为g,两斜面足够长。开始时锁定物块P,细线刚好拉直,张力为零,现解除物块P的锁定,已知 sin 37°=0.6cos 37°= 0.8,求:

(1)解除锁定的一瞬间,物块P的加速度大小;

(2)当物块Q向上运动的距离时,物块Q的速度大小;

(3)当物块Q向上运动的距离时,弹簧断开,同时给物块P一个平行AB斜面向上的恒定推力F,此后细线的拉力为零,且PQ两物块的速度同时减为零,则当物块Q速度为零时,物块P克服推力做功为多少。

 

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如图所示为快件自动分捡装置原理图,快件通过一条传送带运送到各个分捡容器中。图中水平传送带沿顺时针匀速转动,右侧地面上有一个宽和高均为d=1m的容器,容器左侧离传送带右端B的距离也为d,传送带上表面离地高度为2d,快件被轻放在传送带的左端A,运动到B端后做平抛运动,AB间距离为L=2 m,快件与传送带间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g=10 m/s2,求:

(1)要使快件能落入容器中,传送带匀速转动的速度大小范围;

(2)试判断快件能不能不与容器侧壁碰撞而直接落在容器底部,如果能,则快件从A点开始到落到容器底部需要的最长时间为多少。

 

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如图所示,质量为1kg的长木板A放在光滑的水平面上,质量为0.5kg的物块B放在长木板上表面的右端,现对长木板施加大小为6 N的水平恒力F,使长木板A和物块B一起由静止开始向左做加速运动,物块B相对于长木板A恰好不滑动,重力加速度为g=10 m/s2,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:

(1)物块B与长木板A间的动摩擦因数;

(2)F作用2s时,立即将F水平反向,大小增大为原来的2倍,结果当物块B的速度为零时,刚好从木板的左端滑离,求长木板的长度。

 

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