如圖所示,將質(zhì)量m=2kg的圓環(huán)套在與水平面成37°角的直桿上,直桿固定不動(dòng),環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑,環(huán)與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,現(xiàn)對環(huán)施加一個(gè)豎直向上的恒定拉力F,使環(huán)由靜止開始沿桿向上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)1s后撤去拉力,已知t=1s內(nèi)環(huán)通過的位移為0.5m,求:環(huán)沿桿向上的運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做功的大。
向上運(yùn)動(dòng)時(shí),據(jù)牛頓第二定律:
(F-mg)sin37°-μ(F-mg)cos37°=ma
代入數(shù)據(jù)得:F=30N
即若環(huán)沿桿向上運(yùn)動(dòng):f1=μ(Fcos37°-mgcos37°)=4N
1s內(nèi)克服摩擦力做功:W1=f1s1=2J
撤去力F后:f2=μmgcos37°=8N
環(huán)減速上升:a2=gsin37°+μgcos37°=10m/s2
s2=
v2
2a2
=0.05m,
故W2=f2s2=0.4J
向上運(yùn)動(dòng)中克服摩擦力做功為:W=W1+W2=2.4J
答:若環(huán)沿桿向上運(yùn)動(dòng),且t=1s時(shí)撤去拉力,環(huán)沿桿向上運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做功的大小為2.4J.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如下圖所示,重球m用一條不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線拴住后懸于O點(diǎn),重球置于一個(gè)斜面不光滑的斜劈M上,用水平力F向左推動(dòng)斜劈M在光滑水平桌面上由位置甲勻速向左移動(dòng)到位置乙,在此過程中,正確的說法是(    )
A.m與M之間的摩擦力對m做正功
B.M與m之間的摩擦力對m做負(fù)功
C.M與m的彈力對m所做的功與m對M的彈力對M所做的功的絕對值不相等
D.F對M所做的功與m對M所做的功的絕對值相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

起重機(jī)以a=1m/s2的加速度,將重G=104N的貨物由靜止勻加速向上提升.那么,在1s內(nèi)起重機(jī)對貨物做的功是(g=10m/s2)( 。
A.500JB.5000JC.4500JD.5500J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

升降機(jī)底板上放一質(zhì)量為100kg的物體,物體隨升降機(jī)由靜止開始豎直向上移動(dòng)5m時(shí)速度達(dá)到4m/s,g取10m/s2,則此過程中( 。
A.升降機(jī)對物體做功5800J
B.合外力對物體做功5800J
C.物體的重力勢能增加500J
D.物體的機(jī)械能增加800J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示的人,沒有對物體做功的是( 。
A.
人推墻沒推動(dòng)
B.
運(yùn)動(dòng)員把足球踢出
C.
人拉著箱子前進(jìn)
D.
工人通過滑輪提高重物

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列說法正確的是(  )
A.力很大,位移也很大,這個(gè)力做的功一定很大
B.一對作用力與反作用力對相互作用的系統(tǒng)做功之和一定為零
C.靜摩擦力對物體一定不做功,滑動(dòng)摩擦力對物體一定做負(fù)功
D.重力勢能與參考面的選擇有關(guān),重力勢能的變化量與參考面的選擇無關(guān)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

水平桌面上有一物體,受一水平方向的恒力F作用,由靜止開始無摩擦地運(yùn)動(dòng).經(jīng)過位移x1,速度達(dá)到v,又經(jīng)過位移x2,速度達(dá)到2v.則在x1和x2兩段位移中,F(xiàn)做功之比為( 。
A.1:1B.1:2C.1:3D.1:4

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

一個(gè)質(zhì)量是25kg的小孩從高為2m的滑梯頂端由靜止滑下,滑到底端時(shí)的速度為2m/s(取g=10m/s2),關(guān)于力對小孩做的功,以下結(jié)果正確的是(  )
A.重力做的功為500JB.合外力做功為50J
C.克服阻力做功為50JD.支持力做功為450J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

質(zhì)量為M=4.0×103kg的汽車由靜止以恒定功率P=8.0×104W起動(dòng),前進(jìn)S=200m距離時(shí)達(dá)到穩(wěn)定速度,已知汽車行駛中所受的阻力系數(shù)為μ=0.1,求起動(dòng)階段汽車所做的功(g=10m/s2

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同步練習(xí)冊答案