如圖所示,“”型桿上通過輕繩連有兩個滑環(huán)A、B,已知它們的質(zhì)量mA=mB=2Kg,A與水平桿間動摩擦系數(shù)為0.2,B與豎直桿間光滑接觸,輕繩長L=25cm.現(xiàn)用水平力將A球緩慢向右拉動,則拉動過程中,θ角由37°增大到53°,這一段內(nèi)拉力F做的功為
1.4
1.4
分析:對AB整體受力分析,受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向右的彈力N1,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式,求出支持力N,從而得到滑動摩擦力為恒力;最后對整體運(yùn)用動能定理列式,得到拉力的功.
解答:解:(1)對AB整體受力分析,受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向右的彈力N1,如圖

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,有
豎直方向:N=G1+G2
水平方向:F1=f+N1
其中:f=μN(yùn)
解得
N=(m1+m2)g=40N
f=μN(yùn)=0.2×30N=8N
A向右發(fā)生的位移:x=Lsin53°-Lsin37°=0.05m
B上升的高度:h=Lcos37°-Lcos53°=0.05m
對整體在整個運(yùn)動過程中運(yùn)用動能定理列式,得到
WF-fs-m2g?h=0
代入數(shù)據(jù),求得拉力F1作功WF=fs+m2g?h=8×0.05J+2×10×0.05J=1.4J.
故答案為:1.4J
點(diǎn)評:題中拉力為變力,先對整體受力分析后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得出摩擦力為恒力.
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,T型桿可繞中心軸轉(zhuǎn)動,質(zhì)量為M、m的小球(M>m)等距地套在橫桿上,球與桿間的動摩擦因數(shù)均為μ.兩球上方用結(jié)實(shí)的細(xì)線連接,則下列表述正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?徐匯區(qū)模擬)有一豎直放置的“T”型架,表面光滑,兩個質(zhì)量相同的滑塊A、B分別套在水平桿與豎直桿上,A、B用一不可伸長的輕細(xì)繩相連,A、B可看作質(zhì)點(diǎn),如圖所示,開始時細(xì)繩水平伸直,A、B靜止.由靜止釋放B后,已知當(dāng)細(xì)繩與豎直方向的夾角為60°時,滑塊B沿著豎直桿下滑的速度為v,則連接A、B的繩長為( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?江蘇)如圖所示,兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌安裝在一光滑絕緣斜面上,導(dǎo)軌間距為l、足夠長且電阻忽略不計(jì),導(dǎo)軌平面的傾角為α,條形勻強(qiáng)磁場的寬度為d,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與導(dǎo)軌平面垂直.長度為2d的絕緣桿將導(dǎo)體棒和正方形的單匝線框連接在一起組成“”型裝置,總質(zhì)量為m,置于導(dǎo)軌上.導(dǎo)體棒中通以大小恒為I的電流(由外接恒流源產(chǎn)生,圖中未畫出).線框的邊長為d(d<l),電阻為R,下邊與磁場區(qū)域上邊界重合.將裝置由靜止釋放,導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動到磁場區(qū)域下邊界處返回,導(dǎo)體棒在整個運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直.重力加速度為g.
求:(1)裝置從釋放到開始返回的過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(2)線框第一次穿越磁場區(qū)域所需的時間t1
(3)經(jīng)過足夠長時間后,線框上邊與磁場區(qū)域下邊界的最大距離Χm

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

A.選修3-3
(1)有以下說法:其中正確的是
AEF
AEF

A.“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)中油酸分子直徑等于純油酸體積除以相應(yīng)油酸膜的面積
B.理想氣體在體積不變的情況下,壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比
C.氣體分子的平均動能越大,氣體的壓強(qiáng)就越大
D.物理性質(zhì)各向同性的一定是非晶體
E.液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的
F.控制液面上方飽和汽的體積不變,升高溫度,則達(dá)到動態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大,密度增大,壓強(qiáng)也增大
G.讓一小球沿碗的圓弧型內(nèi)壁來回滾動,小球的運(yùn)動是可逆過程
(2)如圖甲所示,用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣,活塞上放一砝碼,活塞和砝碼的總質(zhì)量為m,現(xiàn)對汽缸緩緩加熱使汽缸內(nèi)的空氣溫度從TI升高到T2,且空氣柱的高度增加了△l,已知加熱時氣體吸收的熱量為Q,外界大氣壓強(qiáng)為p0,問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少?請?jiān)谙旅娴膱D乙的V-T圖上大致作出該過程的圖象(包括在圖象上標(biāo)出過程的方向).
(3)一只氣球內(nèi)氣體的體積為2L,密度為3kg/m3,平均摩爾質(zhì)量為15g/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,試估算這個氣球內(nèi)氣體的分子個數(shù).
B.(選修模塊3-4)
(1)下列說法中正確的是
BD
BD

A.交通警通過發(fā)射超聲波測量車速,利用了波的干涉原理
B.電磁波的頻率越高,它所能攜帶的信息量就越大,所以激光可以比無線電波傳遞更多的信息
C.單縫衍射中,縫越寬,條紋越亮,衍射現(xiàn)象也越明顯
D.地面上測得靜止的直桿長為L,則在沿桿方向高速飛行火箭中的人測得桿長應(yīng)小于L
(2)如圖所示,一彈簧振子在MN間沿光滑水平桿做簡諧運(yùn)動,坐標(biāo)原點(diǎn)O為平衡位置,MN=8cm.從小球經(jīng)過圖中N點(diǎn)時開始計(jì)時,到第一次經(jīng)過O點(diǎn)的時間為0.2s,則小球的振動周期為
0.8
0.8
s,振動方程的表達(dá)式為x=
4cos
5πt
2
4cos
5πt
2
cm;
(3)一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示,質(zhì)點(diǎn)P此時刻沿-y運(yùn)動,經(jīng)過0.1s第一次到達(dá)平衡位置,波速為5m/s,那么:
①該波沿
-x
-x
(選填“+x”或“-x”)方向傳播;
②圖中Q點(diǎn)(坐標(biāo)為x=7.5m的點(diǎn))的振動方程y=
5cos
5πt
3
5cos
5πt
3
cm;
③P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x=
2.5
2.5
m.
C.選修3-5
(1)下列說法中正確的是
BC
BC

A.X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的方向與線圈中電流流向相同k
B.一群處于n=3能級激發(fā)態(tài)的氫原子,自發(fā)躍遷時能發(fā)出3種不同頻率的光
C.放射性元素發(fā)生一次β衰變,原子序數(shù)增加1
D.235U的半衰期約為7億年,隨地球環(huán)境的變化,半衰期可能變短
(2)下列敘述中不符合物理學(xué)史的是
BCD
BCD

A.麥克斯韋提出了光的電磁說
B.愛因斯坦為解釋光的干涉現(xiàn)象提出了光子說
C.湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子,并首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型
D.貝克勒爾通過對天然放射性的研究,發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙(Pa)和鐳(Ra)
(3)兩磁鐵各固定放在一輛小車上,小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運(yùn)動.已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5kg,乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1.0kg.兩磁鐵的N極相對.推動一下,使兩車相向運(yùn)動.某時刻甲的速率為2m/s,乙的速率為3m/s,方向與甲相反.兩車運(yùn)動過程中始終未相碰,則兩車最近時,乙的速度為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,U型金屬導(dǎo)軌的傾角θ為37°,導(dǎo)軌間距20cm,金屬桿ab水平放在導(dǎo)軌上,整個裝置放在豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T的勻強(qiáng)磁場中,ab由靜止開始釋放,當(dāng)它下滑速度為0.5m/s時,ab桿上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為                      .

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