14.如圖所示,一輛拖車通過定滑輪將一重物G勻速提升,當拖車從A點水平移動到B點時,位移s,繩子由豎直變?yōu)榕c豎直方向成θ的角度,求此過程中拖車對繩子所做的功.
(1)拖車對繩子的拉力是恒力還是變力,能夠應(yīng)用公式W=Flcosa直接求解嗎?
(2)拖車對繩子做的功與繩子對重物做的功有什么關(guān)系?

分析 (1)重物G勻速提升,繩子拉力等于重力,但拉力方向改變,故繩子拉力為變力,
(2)能量轉(zhuǎn)化過程,根據(jù)物體的重力勢能可求得拖車所做的功.

解答 解:(1)重物G勻速提升,繩子拉力等于重力,但拉力方向改變,故繩子拉力為變力,而公式W=Flcosa只適用于恒力做功,不能直接求解.
(2)因物體勻速上升,則繩子做的功轉(zhuǎn)化為物體的重力勢能,則由幾何關(guān)系可知,物體上升的高度h=$\frac{s}{tanθ}$;
則繩子做功W=mgh=$\frac{mgs}{tanθ}$;
答:(1)拖車對繩子的拉力是變力,不能用公式W=Flcosa直接求解.
(2)拖車對繩子做的功為$\frac{mgs}{tanθ}$,繩子對重物做的功轉(zhuǎn)化為物體的重力勢能.

點評 本題考查力做功表達式適用條件和功能關(guān)系,要注意明確本題中是物體豎直勻速上升,通過能量守恒,分析題目中能量的變化及做功大小問題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.一理想變壓器原線圈、副線圈匝數(shù)比為3:1,副線圈接三個相同的燈泡,當原線圈直接接在某交流電源上時,三盞燈恰好正常發(fā)光.若在原線圈上再串聯(lián)一個相同的燈泡L,如圖所示,設(shè)電源電壓有效值不變,則( 。
A.燈L比三盞燈都更暗B.燈L與三盞燈亮度相同
C.燈L將會被燒壞D.無法判斷其亮度情況

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動的水平盤上,沿半徑方向放著用細線相連的質(zhì)量相等的兩個物體A 和B(可視為質(zhì)點),它們分居圓心同側(cè),與圓心距離分別為RA=r,RB=2r,與盤間的動摩擦因數(shù)μ相同,當圓盤轉(zhuǎn)速緩慢加速到兩物體剛好發(fā)生滑動的過程中,兩物體與盤的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,下列說法正確的是( 。
A.B物體所受到的摩擦力方向是先向左后向右
B.當ω<$\sqrt{\frac{μg}{2r}}$時,繩子的彈力為0
C.兩物體剛好滑動時的角速度為ω=$\sqrt{\frac{2μg}{3r}}$
D.此時若燒斷繩子,A仍相對盤靜止,B將相對圓盤滑動

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖甲所示的電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10:1,A、V均為理想電表,R為光敏電阻(其阻值隨光強增大而減小),Ll和L2是兩個完全相同的燈泡.原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u,下列說法正確的是( 。
A.電壓u的頻率為100 Hz
B.電壓表V的示數(shù)為22$\sqrt{2}$V
C.當照射R的光強增大時,電流表A的示數(shù)變大
D.當Ll的燈絲燒斷后,電壓表V的示數(shù)會變大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖,用兩根絕緣絲線懸在同一點的帶等量電荷的小球(可視為點電荷)受靜電斥力而相互分開,兩懸線和豎直方向的夾角都為α,兩球的質(zhì)量都為m,兩線長都為L,每個小球所帶電量都為+q,則q的大小是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.L1和L2是高壓輸電的兩條輸電線,現(xiàn)要通過變壓器測量L1和L2之間的電壓,下列四種電路連接正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.已知地球半徑R=6.4×106m,地面附近的重力加速度g=9.8m/s2,第一宇宙速度v1=7.9×103m/s,若發(fā)射一顆地球同步衛(wèi)星,使它在赤道上空運轉(zhuǎn),其距地高度h=3.56×107m,請用不同方法估算地球的質(zhì)量.(提示:所謂同步,就是衛(wèi)星相對于地面靜止即衛(wèi)星運轉(zhuǎn)周期等于地球自轉(zhuǎn)周期)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.曹沖生五六歲,智意所及,有若成人之智.時孫權(quán)曾致巨象,太祖欲知其輕重,訪之群下,咸莫能出其理.沖曰:“置象大船之上,而刻其水痕所至,稱物以載之,則?芍樱疤鎼,即施行焉.這便是家喻戶曉的典故“曹沖稱象”.下列研究過程中用到的方法與“曹沖稱象”相同的是( 。
A.建立“瞬時速度”的概念
B.建立“合力與分力”的概念
C.建立“電場強度”的概念
D.探究電阻、電壓和電流三者之間的關(guān)系

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.深空探測一直是人類的夢想.2013年12月14日“嫦娥三號”探測器成功實施月面軟著陸,中國由此成為世界上第3個實現(xiàn)月面軟著陸的國家.如圖所示為此次探測中,我國科學(xué)家在國際上首次采用的由接近段、懸停段、避障段和緩速下降段等任務(wù)段組成的接力避障模式示意圖.請你應(yīng)用學(xué)過的知識解決下列問題.

(1)已知地球質(zhì)量約是月球質(zhì)量的81倍,地球半徑約是月球半徑的4倍.將月球和地球都視為質(zhì)量分布均勻的球體,不考慮地球、月球自轉(zhuǎn)及其他天體的影響.求月球表面重力加速度g與地球表面重力加速度g的比值.
(2)由于月球表面無大氣,無法利用大氣阻力來降低飛行速度,我國科學(xué)家用自行研制的大范圍變推力發(fā)動機實現(xiàn)了探測器中途修正、近月制動及軟著陸任務(wù).在避障段探測器從距月球表面約100m高處,沿與水平面成夾角45°的方向,勻減速直線運動到著陸點上方30m處.已知發(fā)動機提供的推力與豎直方向的夾角為θ,探測器燃料消耗帶來的質(zhì)量變化、探測器高度變化帶來的重力加速度g的變化均忽略不計,求此階段探測器的加速度a與月球表面重力加速度g的比值.
(3)為避免探測器著陸過程中帶來的過大沖擊,科學(xué)家們研制了著陸緩沖裝置來吸收著陸沖擊能量,即盡可能把探測器著陸過程損失的機械能不可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰浚缢苄宰冃文、?nèi)能等,而不通過彈性變形來儲存能量,以避免二次沖擊或其他難以控制的后果.
已知著陸過程探測器質(zhì)量(包括著陸緩沖裝置)為m,剛接觸月面時速度為v,從剛接觸月面開始到穩(wěn)定著陸過程中重心下降高度為H,月球表面重力加速度為g,著陸過程中發(fā)動機處于關(guān)閉狀態(tài),求著陸過程中緩沖裝置吸收的總能量及探測器受到的沖量.

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