如圖所示,某人通過(guò)一根跨過(guò)定滑輪的輕繩提升一個(gè)質(zhì)量為m的重物,開始時(shí)人在滑輪的正下方,繩下端A點(diǎn)離滑輪的距離為H.人由靜止拉著繩向右移動(dòng),當(dāng)繩下端到B點(diǎn)位置時(shí),人的速度為v,繩與水平面夾角為θ.問在這個(gè)過(guò)程中,人對(duì)重物做了多少功?
分析:將人的速度方向沿著平行繩子方向和垂直繩子方向正交分解,求解出拉繩子的速度;人對(duì)重物做的功等于掌握機(jī)械能的增加量.
解答:解:人移動(dòng)時(shí)對(duì)繩的拉力不是恒力,重物不是做勻速運(yùn)動(dòng)也不是做勻變速運(yùn)動(dòng),故無(wú)法用W=Fscosθ求對(duì)重物做的功,需從動(dòng)能定理的角度來(lái)分析求解.
當(dāng)繩下端由A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),重物上升的高度為:h=
H
sinθ
-H=
H(1-sinθ)
sinθ

重力做功的數(shù)值為:WG=
mgH(1-sinθ)
sinθ

當(dāng)繩在B點(diǎn)實(shí)際水平速度為v時(shí),v可以分解為沿繩斜向下的分速度v1和繞定滑輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的分速度v2,其中沿繩斜向下的分速度v1和重物上升速度的大小是一致的,


從圖中可看出:v1=vcosθ
以重物為研究對(duì)象,根據(jù)動(dòng)能定理得:W-WG=
1
2
m
v
2
1
-0

解得:W=
mgH(1-sinθ)
sinθ
+
mv2cos2θ
2

答:在這個(gè)過(guò)程中,人對(duì)重物做的功為
mgH(1-sinθ)
sinθ
+
mv2cos2θ
2
點(diǎn)評(píng):本題中拉力是變力,關(guān)鍵根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)求解出重物的速度,然后根據(jù)動(dòng)能定理列式求解拉力的功.
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:

如圖所示,某人通過(guò)一根跨過(guò)定滑輪的輕繩提升一個(gè)質(zhì)量為m的重物,開始時(shí)人在滑輪的正下方,繩下端A點(diǎn)離滑輪的距離為H。人由靜止拉著繩向右移動(dòng),當(dāng)繩下端到B點(diǎn)位置時(shí),人的速度為v,繩與水平面夾角為θ。問在這個(gè)過(guò)程中,人對(duì)重物做了多少功?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,某人通過(guò)一根跨過(guò)定滑輪的輕繩提升一個(gè)質(zhì)量為m的重物,開始時(shí)人在滑輪的正下方,繩下端A點(diǎn)離滑輪的距離為H。人由靜止拉著繩向右移動(dòng),當(dāng)繩下端到B點(diǎn)位置時(shí),人的速度為v,繩與水平面夾角為θ。問在這個(gè)過(guò)程中,人對(duì)重物做了多少功?

      

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,某人通過(guò)一根跨過(guò)定滑輪的輕繩提升一個(gè)質(zhì)量為m的重物,開始時(shí)人在滑輪的正下方,繩下端A點(diǎn)離滑輪的距離為H。人由靜止拉著繩向右移動(dòng),當(dāng)繩端到B點(diǎn)位置時(shí),人的速度為v,繩與水平面夾角為θ。在這個(gè)過(guò)程中,

A.重物上升的高度為Hsinθ,

B.人移動(dòng)的距離為H/tanθ

C.人對(duì)重物做功mgH/tanθ

D.重物機(jī)械能增加了mgH(1/sinθ-1)+m(vcosθ)2

 

 

 

 

 

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問答題

如圖所示,某人通過(guò)一根跨過(guò)定滑輪的輕繩提升一個(gè)質(zhì)量為m的重物,開始時(shí)人在滑輪的正下方,繩下端A點(diǎn)離滑輪的距離為H.人由靜止拉著繩向右移動(dòng),當(dāng)繩下端到B點(diǎn)位置時(shí),人的速度為v,繩與水平面夾角為θ.問在這個(gè)過(guò)程中,人對(duì)重物做了多少功?
精英家教網(wǎng)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案