如圖9所示,豎直平面內(nèi)放一直角桿,桿的水平部分粗糙,豎直部分光滑,兩部分各套有質(zhì)量分別為mA=2.0 kg和mB=1.0 kg的小球A和B,A球與水平桿間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,A、B間用不可伸長的輕繩相連,圖示位置處OA=1.5 m,OB=2.0 m.g取10 m/s2.

圖9

(1)若用水平力F1沿桿向右拉A,使A由圖示位置向右極緩慢地移動(dòng)0.5 m,則該過程中拉力F1做了多少功?

(2)若用水平力F2沿桿向右拉A,使B以1 m/s的速度勻速上升,則在B經(jīng)過圖示位置上升0.5 m的過程中,拉力F2做了多少功?

(1)8.0J (2)6.8 J


解析:

(1)A、B小球和細(xì)繩整體豎直方向處于平衡,A受到水平桿的彈力為

N=(mA+mB)g                                 ①

則A受到的摩擦力為f=μ(mA+mB)g                       ②

由幾何關(guān)系,sA=0.5m sB=0.5 m                              ③

由能量關(guān)系,拉力F1做功為:

W1=fsA+mBgsB                                                

得:W1=8.0 J                                 ⑤

(2)設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ,因繩不可伸長,所以vBcosθ=vAsinθ        ⑥

=vBcotθ1= m/s,                            ⑦

=vBcotθ2= m/s                              ⑧

設(shè)拉力F2做功為W2,對(duì)系統(tǒng)由能量關(guān)系得W2-fsA-mBgsB=mAvA22-mAvA21     ⑨

代入數(shù)據(jù)解得W2=6.8 J                             ⑩

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖9所示,豎直平面內(nèi)放一直角桿,桿的水平部分粗糙,豎直部分光滑,兩部分各套有質(zhì)量分別為mA=2.0 kg和mB=1.0 kg的小球A和B,A球與水平桿間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,A、B間用不可伸長的輕繩相連,圖示位置處OA=1.5 m,OB=2.0 m.g取10 m/s2.

圖9

(1)若用水平力F1沿桿向右拉A,使A由圖示位置向右極緩慢地移動(dòng)0.5 m,則該過程中拉力F1做了多少功?

(2)若用水平力F2沿桿向右拉A,使B以1 m/s的速度勻速上升,則在B經(jīng)過圖示位置上升0.5 m的過程中,拉力F2做了多少功?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖9所示,豎直平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ上端接有電阻R,金屬桿質(zhì)量為m,跨在平行導(dǎo)軌上,垂直導(dǎo)軌平面的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)為B,不計(jì)ab與導(dǎo)軌電阻,不計(jì)摩擦,且ab與導(dǎo)軌接觸良好.若ab桿在豎直向上的拉力F作用下勻速上升,則以下說法正確的是(  )

圖9

A.拉力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱

B.桿ab克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱?

C.電流所做的功等于重力勢(shì)能的增加量?

D.拉力與重力做功的代數(shù)和等于電阻R上產(chǎn)生的熱?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖9所示,豎直平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ上端接有電阻R,金屬桿質(zhì)量為m,跨在平行導(dǎo)軌上,垂直導(dǎo)軌平面的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)為B,不計(jì)ab與導(dǎo)軌電阻,不計(jì)摩擦,且ab與導(dǎo)軌接觸良好.若ab桿在豎直向上的拉力F作用下勻速上升,則以下說法正確的是( 。

圖9

A.拉力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱

B.桿ab克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱?

C.電流所做的功等于重力勢(shì)能的增加量?

D.拉力與重力做功的代數(shù)和等于電阻R上產(chǎn)生的熱?

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科目:高中物理 來源:2012屆安徽省高二下學(xué)期第二次月考物理試題(解析版) 題型:單選題

如圖9所示,豎直平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ上端接有電阻R,金屬桿質(zhì)量為m,跨在平行導(dǎo)軌上,垂直導(dǎo)軌平面的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)為B,不計(jì)ab與導(dǎo)軌電阻,不計(jì)摩擦,且ab與導(dǎo)軌接觸良好.若ab桿在豎直向上的拉力F作用下勻速上升,則以下說法正確的是( 。

圖9

A.拉力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱

B.桿ab克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱?

C.電流所做的功等于重力勢(shì)能的增加量?

D.拉力與重力做功的代數(shù)和等于電阻R上產(chǎn)生的熱?

 

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