如圖,一無限長光滑斜面的底端靜置一個物體,從某時刻開始有一個沿斜面向上的恒力F作用在物體上,使物體沿斜面向上滑去.經(jīng)過時間t突然撤去該力,又經(jīng)過相同的時間t物體返回斜面的底部.在物體加速沿斜面上滑的過程中,F(xiàn)的平均功率為
.
P1
,重力的平均功率為
.
P2
.在物體運動的整個過程中,F(xiàn)的瞬時功率的最大值為P1,重力的瞬時功率的最大值為P2.則有
( 。
分析:瞬時功率表達式為P=Fv,平均功率表達式為
.
P
=F
.
v
=
W
t
,選擇公式進行解決.此外,物體先加速后減速到零再反向加速運動到斜面底部,求解出瞬時速度和平均速度是關(guān)鍵
解答:解:設(shè)向上加速階段加速度大小為a1,加速度向下時大小為a2,斜面傾角為θ,則有:
F-mgsinθ=ma1
mgsinθ=ma2
設(shè)向上加速的位移為s,則:
s=
1
2
a1t2
-s=a1t×t-
1
2
a2t2
解①②③④得:a2=3a1
F=
4
3
mgsinθ
設(shè)力F撤掉時的速度為v,物塊到達斜面低端是的速度為v′,則:
v=a1t
v′=a2t-a1t=2a1t=2v
故:p1=Fv
p2=mgsinθv′=
3
4
F×2v=
3
2
Fv

故:p1:p2=2:3
故D正確
.
p1
=F×
.
v
=
1
2
Fv

.
p2
=mgsinθ×
v′-v
2
=
1
2
mgsinθv

.
p1
.
p2
=4:3
故A正確
故選AD
點評:分析好物體的運動情景,求出最大功率對應(yīng)的位置或狀態(tài),正確選擇公式是解決本題的關(guān)鍵
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,無限長金屬導(dǎo)軌EF、PQ固定在傾角為θ=53°的光滑絕緣斜面上,軌道間距L=1m,底部接入一阻值為R=0.4Ω的定值電阻,上端開口.垂直斜面向上的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=2T.一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好,ab與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.2,ab連入導(dǎo)軌間的電阻r=0.1Ω,電路中其余電阻不計.現(xiàn)用一質(zhì)量為M=2.86kg的物體通過一不可伸長的輕質(zhì)細繩繞過光滑的定滑輪與ab相連.由靜止釋放M,不計空氣阻力,當M下落高度h=2.0m時,ab開始勻速運動(運動中ab始終垂直導(dǎo)軌,并接觸良好).
(1)判斷出通過R的電流方向.
(2)求ab棒沿斜面向上運動的最大速度.
(3)ab棒從開始運動到勻速運動的這段時間整個閉合回路中電流產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,無限長金屬導(dǎo)軌EF、PQ固定在傾角為θ=30°的光滑絕緣斜面上,軌道間距L=1m,底部接入一阻值為R=0.4Ω的定值電阻,上端開口.垂直斜面向上的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=2T.一質(zhì)量為m=0.8kg的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好,ab與導(dǎo)軌間沒有摩擦,ab連入導(dǎo)軌間的電阻r=0.1Ω,電路中其余電阻不計.現(xiàn)用一質(zhì)量為M=2kg的物體通過一不可伸長的輕質(zhì)細繩繞過光滑的定滑輪與ab相連.由靜止釋放M,不計空氣阻力,當M下落高度h=2.0m時,ab開始勻速運動(運動中ab始終垂直導(dǎo)軌,并接觸良好,g=10m/s2).求:
(1)ab棒沿斜面向上運動的最大速度;
(2)ab棒從開始運動到勻速運動的這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量;
(3)ab棒從開始運動到勻速運動的這段時間內(nèi)流過電阻R的總電量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,無限長金屬導(dǎo)軌EF、PQ固定在傾角為θ=53°的光滑絕緣斜面上,軌道間距L=1 m,底部接入一阻值為R=0.4 Ω的定值電阻,上端開口.垂直斜面向上的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=2 T.一質(zhì)量為m=0.5 kg的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好,ab與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.2,ab連入導(dǎo)軌間的電阻r=0.1 Ω,電路中其余電阻不計.現(xiàn)用一質(zhì)量為M=2.86 kg的物體通過一不可伸長的輕質(zhì)細繩繞過光滑的定滑輪與ab相連.由靜止釋放M,不計空氣阻力,當M下落高度h=2.0 m時,ab開始勻速運動(運動中ab始終垂直導(dǎo)軌,并接觸良好).

(1)求ab棒沿斜面向上運動的最大速度.

(2)ab棒從開始運動到勻速運動的這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱和流過電阻R的總電荷量是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,無限長金屬導(dǎo)軌EF、PQ固定在傾角為θ=53°的光滑絕緣斜面上,軌道間距L=1 m,底部接入一阻值為R=0.4 Ω的定值電阻,上端開口.垂直斜面向上的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=2 T.一質(zhì)量為m=0.5 kg的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好,ab與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.2,ab連入導(dǎo)軌間的電阻r=0.1 Ω,電路中其余電阻不計.現(xiàn)用一質(zhì)量為M=2.86 kg的物體通過一不可伸長的輕質(zhì)細繩繞過光滑的定滑輪與ab相連.由靜止釋放M,不計空氣阻力,當M下落高度h=2.0 m時,ab開始勻速運動(運動中ab始終垂直導(dǎo)軌,并接觸良好).

(1)求ab棒沿斜面向上運動的最大速度.

(2)ab棒從開始運動到勻速運動的這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱和流過電阻R的總電荷量是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,無限長金屬導(dǎo)軌EF、PQ固定在傾角為θ=53°的光滑絕緣斜面上,軌道間距L=1 m,底部接入一阻值為R=0.4 Ω的定值電阻,上端開口.垂直斜面向上的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=2 T.一質(zhì)量為m=0.5 kg的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好,ab與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.2,ab連入導(dǎo)軌間的電阻r=0.1 Ω,電路中其余電阻不計.現(xiàn)用一質(zhì)量為M=2.86 kg的物體通過一不可伸長的輕質(zhì)細繩繞過光滑的定滑輪與ab相連.由靜止釋放M,不計空氣阻力,當M下落高度h=2.0 m時,ab開始勻速運動(運動中ab始終垂直導(dǎo)軌,并接觸良好).

(1)求ab棒沿斜面向上運動的最大速度.

(2)ab棒從開始運動到勻速運動的這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱和流過電阻R的總電荷量是多少?

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