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10.如图所示,放在光滑水平地面上的物体质量为10kg,拴在绳子的一端,绳的另一端跨过定滑轮,受到恒力F=2N作用.开始时物体静止,绳与水平成37°,经过一段时间后绳与水平成53°.已知滑轮距地面h=6m.此过程中拉力对物体做的功为5J.

分析 由于物体受到的力为变力,因此不能直接对物体受拉力分析,而是对F的作用点进行分析,根据几何关系求出绳头的位移,再由功的公式即可求出拉力的功.

解答 解:由几何关系可知,右侧绳子的收缩量即为左侧绳头下降的高度,故绳头移动的位移为:
L=$\frac{h}{sin37°}$-$\frac{h}{sin53°}$=$\frac{6}{0.6}-\frac{6}{0.8}$=2.5m
则说明力作用的位移为L=2.5m,则力F所做的功为:
W=FL=2×2.5=5J
故答案为:5.

点评 本题考查功的计算,要注意明确W=FL只能求解恒力的功,所以对于变力的功一定要想办法转化为恒力求解,或根据动能定理求解.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.如图所示,C为一杠杆,其表面光滑,支点为其中点O,在杠杆上放置着质量分别为m1、m2(m1>m2)物体A、B,物体A、B间有一段被压缩的质量不计的弹簧,整个装置处于静止状态,突然释放弹簧后,在分别滑向杠杆两端的过程中,若想使装置仍处于平衡状况,则(  )
A.在杠杆左端施加一竖直向上的力B.在杠杆右端施加一竖直向上的力
C.不用施加外力,装置仍能保持平衡D.不论怎样,装置都不能保持平衡

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

1.下列说法正确的是(  )
A.发生月食是因为太阳光在大气层发生了全反射
B.凸透镜具有会聚作用是因为光在凸透镜界面发生了偏向光轴的折射缘故
C.玻璃中的气泡看起来特别明亮是因为光在气泡表面发生了全反射
D.光导纤维内芯的折射率比外套小,光传播时在内芯与外套的界发生全反射
E.在同一介质中,红光比基他色光的折射率小,红光比其他色光的传播速度大

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

18.如图所示,一辆汽车在上海到南京的高速公路上行驶.汽车上的速度计指针在图中左图所示位置附近左右摆动,请你根据生活经验和图中提供的信息,回答下列问题:
(1)图中A、B两处相距多远?其值是指A、B两处的路程还是位移大小?
(2)图中速度计中指针所指的速度表示汽车的平均速度还是瞬时速度?其值为多大?
(3)假设汽车在A、B间按速度计中指针所指的速度做匀速直线运动,再由图中信息求出汽车从A处行驶到B处,需要多长时间?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

5.如图所示,是某质点运动的v-t图象,请回答:
(1)质点在图中各时间段分别做什么的运动?
(2)质点在图中各时间段加速度分别是多少?
(3)质点在0到12秒内的总位移是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

15.(1)在某实验中,两位同学用10等分游标卡尺测量用圆柱形导体制成的金属小圆环的粗细,如图甲、乙所示.测量方法比较合理的是乙(选填“甲”或“乙”).某一次测量结果如图丙所示,则该金属小圆环所用导体的直径为2.5mm.
(2)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,要先组装变压器,若组装前的零部件和组装后的变压器如图丁所示,由于变压器铁芯A没有放到变压器铁芯B上,这样会导致变压器的输出电压变低(选填“变高”或“变低”).

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

2.某小组采用如图甲所示的装置来探究“功与速度变化的关系”,实验中,小车经过光电门时,钩码尚未到达地面.

(1)实验步骤如下:
①用螺旋测微器测得遮光条的宽度d如图乙所示,则d=5.695mm.
②把遮光条固定在小车上,把小车放到轨道上,将细线一端与小车连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘;
③保持轨道水平,在砝码盘里放适量砝码,让小车静止在某处,测出光电门距遮光条的距离x,将小车由静止释放,记录遮光条经过光电门的挡光时间t;
④改变x,记录相应的t,获得多组数据;
⑤关闭电源,通过分析小车位移与速度变化的关系来研究合外力做功与速度变化的关系.
(2)实验中,该小组同学通过研究x与t的关系从而得到合外力做功与速度变化的关系,为了使图象呈现线性关系,该组同学应作D图象.(填序号)
A.x-t       B.x-$\frac{1}{t}$       C.x-t2        D.x-$\frac{1}{{t}^{2}}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示.则卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法不正确的是(  )
A.卫星在轨道3上的速度小于在轨道1上的速度
B.卫星在轨道3上经过P点时的速度大于在轨道2上经过P点时的速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度小于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D.卫星在轨道2上运动的周期小于在轨道3上运动的周期

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

20.如图1,用同种材料制成倾角为θ=30°的斜面和长水平面,斜面长3m且固定,斜面与水平面之间有一段很小的弧形平滑连接.一小物块从斜面顶端以初速度为v0沿斜面向下滑动,若初速度v0=2m/s,小物块运动2s后停止在斜面上.减小初始速度v0,多次进行实验,记录下小物块从开始运动到最终停止在斜面上的时间t,作出相应的速度--时间图象如图2所示.(已知g=10m/s2)求:
(1)小物块在斜面上下滑的加速度大小和方向;
(2)小物块与该种材料间的动摩擦因数;
(3)某同学认为,若小物块初速度v0=3m/s,则根据图象可以推断出小物块从开始到最终停止的时间为3s.以上说法是否正确?若正确,请给出推导证明;若不正确,请说明理由,并解出正确的结果.

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