如圖所示的裝置中，輕繩將A、B相連，B置于光滑水平面上，人用拉力使B以勻速的由P運(yùn)動(dòng)到Q,P、Q處繩與豎直方向的夾角分別為α1=37°，α2=53°.滑輪離光滑水平面高度=2.4m，已知=10，=20，不計(jì)滑輪質(zhì)量和摩擦，求在此過(guò)程中拉力F做的功(取sin37°=0.6，sin53°=0.8.取)

101.4J

解析試題分析：A的速度等于繩子收縮的速度，則由運(yùn)動(dòng)的合成與分解可得：物體在P點(diǎn)時(shí)，A上升的速度V1=vsinα1=0.6m/s；物體拉到Q點(diǎn)時(shí)，A上升的速度V1′=vsinα2=m/s；由幾何關(guān)系可知，物體A上升的高度h′=-=1.5m由動(dòng)能定理可得：WF-mgh′=mv12；
解得：WF=mAgh′+mAv1′2-mv12=101.4J；拉力做功為101.4J．

本題中由于拉力是變力，故無(wú)法直接用功的公式計(jì)算，可以使用動(dòng)能定理求出拉力的功；
首先由速度的合成與分解求得A上升的速度，由幾何關(guān)系可求得物體A上升的高度，則由動(dòng)能定理可求得拉力的功．
考點(diǎn)：動(dòng)能定理的應(yīng)用；運(yùn)動(dòng)的合成和分解；功的計(jì)算．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖為光滑且處于同一豎直平面內(nèi)兩條軌道，其中ABC的末端水平，DEF是半徑為r=0.4m的半圓形軌道，其直徑DF沿豎直方向，C、D可看作重合．現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從軌道ABC上距C點(diǎn)高為H的地方由靜止釋放（取g=10m/s2）．

（1）若要使小球經(jīng)C處水平進(jìn)入軌道DEF且能沿軌道運(yùn)動(dòng)，H至少要有多高？
（2）若小球靜止釋放處離C點(diǎn)的高度h小于（1）中H的最小值，小球可擊中與圓心等高的E點(diǎn)，求h．
（3）若小球自H=0.3m處?kù)o止釋放，求小球到達(dá)F點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（1 0分）一種彈珠游戲如圖，球1以初速v0出發(fā)，與球2發(fā)生彈性正碰，使球2進(jìn)入洞中，但球1不能進(jìn)洞。已知兩球的質(zhì)量比m1: m2=3:2，兩球所受阻力均為自身重力的倍。開(kāi)始時(shí)兩球間距、球2與洞口間距均為L(zhǎng)。求：

①兩球碰撞完成的瞬間二者速度大小之比；
②為了能夠完成任務(wù)，球1的初速度v0的最小值。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

在半徑R＝5 000 km的某星球表面，宇航員做了如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質(zhì)量m＝0.2 kg的小球，從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止滑下，用力傳感器測(cè)出小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力F，改變H的大小，可測(cè)出相應(yīng)的F大小，F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示．求：

(1)圓軌道的半徑及星球表面的重力加速度．
(2)該星球的第一宇宙速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

2013年1月9日以來(lái)，全國(guó)中東部地區(qū)陷入嚴(yán)重的霧霾和污染天氣中，中央氣象臺(tái)將大霧藍(lán)色預(yù)警升級(jí)至黃色預(yù)警，13日10時(shí)北京甚至發(fā)布了北京氣象史上首個(gè)霾橙色預(yù)警。霧霾天氣的形成既有氣象原因，也有污染排放原因。汽車(chē)尾氣排放也是其中罪魁禍?zhǔn)字弧Ｎ覈?guó)政府現(xiàn)在大力提倡綠色出行，騎自行車(chē)就是一種低碳環(huán)保的出行方式�，F(xiàn)有一人騎自行車(chē)上坡，坡長(zhǎng)200m，坡高10m，人和車(chē)的總質(zhì)量為100kg，人蹬車(chē)產(chǎn)生的牽引力為100N。若在坡底時(shí)車(chē)的速度大小v0=10m/s，到達(dá)坡頂速度大小vt=4m/s，若空氣阻力的影響忽略不計(jì)，求：
（1）上坡過(guò)程中人克服摩擦阻力做了多少功？
（2）設(shè)自行車(chē)上坡過(guò)程所受摩擦阻力大小恒定不變，若人不蹬車(chē)，在坡底以v0=10m/s的初速度沖上坡，最多能在坡上行駛多遠(yuǎn)？（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，沿著傾角為37°的足夠長(zhǎng)的斜面AB，使質(zhì)量為m＝1kg的物體以速度v0=10m/s的速度由底端A向上滑動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)B；空氣阻力不計(jì)，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.25，取g=10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8求：

（1）AB間距s為多少？
（2）物體返回A點(diǎn)時(shí)的速度v多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，粗糙水平軌道AB與豎直平面內(nèi)的光滑半圓軌道BDC在B處平滑連接，B、C分別為半圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，D為半圓軌道的最右端。一個(gè)質(zhì)量m的小物體P被一根細(xì)線拴住放在水平軌道上，細(xì)線的左端固定在豎直墻壁上。在墻壁和P之間夾一根被壓縮的輕彈簧，此時(shí)P到B點(diǎn)的距離為x0。物體P與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，半圓軌道半徑為R�，F(xiàn)將細(xì)線剪斷，P被彈簧向右彈出后滑上半圓軌道，恰好能通過(guò)C點(diǎn)。試求：

（1）物體經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度的大��？
（2）細(xì)線未剪斷時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能的大小？
（3）物體經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)合力的大小？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

測(cè)量滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的合外力是“探究動(dòng)能定理”實(shí)驗(yàn)要解決的一個(gè)重要問(wèn)題。為此，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

A．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，一端系在滑塊上的細(xì)繩通過(guò)轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪掛上鉤碼，用墊塊將長(zhǎng)木板固定有定滑輪的一端墊起。調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長(zhǎng)木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
B．保持長(zhǎng)木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，讓滑塊沿長(zhǎng)木板向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打出點(diǎn)的分布應(yīng)該是；
②滑塊在勻加速下滑過(guò)程中所受的合外力大小鉤碼的重力大�。ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”）；

③當(dāng)滑塊沿長(zhǎng)木板向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，某同學(xué)打出的一條紙帶如圖所示，用刻度尺測(cè)得記數(shù)點(diǎn)1，2，3，4到記數(shù)起點(diǎn)O的距離分別為3.15cm，12.40cm，27.70cm，49.05cm，由此可得，物體的加速度為_(kāi)____m/s2.（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
④若滑塊質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m、當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下1、3點(diǎn)時(shí)滑塊的速度分別為和，1、3兩點(diǎn)之間距離為s,重力加速度為g，探究結(jié)果的表達(dá)式是。（用相應(yīng)的符號(hào)表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

一個(gè)單擺擺長(zhǎng)為l，擺球質(zhì)量為m，最大擺角為α，重力加速度為g。規(guī)定平衡位置為零勢(shì)能處，則擺球擺動(dòng)的周期等于___   ________，擺動(dòng)過(guò)程中擺球的最大重力勢(shì)能等于_____   ______，擺球的最大速度等于__ _____  ____。

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同步練習(xí)冊(cè)答案