精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
9.如图所示,竖直平面内放一直角杆MON,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数 μ=0.2,杆的竖直部分光滑.两部分各套有质量均为1kg的小球A和B,A、B球间用轻质细绳相连,已知:OA=3m,OB=4m.初始A、B均处于静止状态,若A球在水平拉力F的作用下向右移动1m时的速度大小为3m/s,(g取10m/s2).那么该过程中拉力F做功为(  )
A.26.5JB.24.5JC.18.5JD.16.5J

分析 对AB整体受力分析,受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向左的弹力N1,根据共点力平衡条件列式,求出支持力N,从而得到滑动摩擦力为恒力;最后对整体运用动能定理列式,得到拉力的功.

解答 解:对AB整体受力分析,受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向左的弹力N1,如图

根据共点力平衡条件,有
竖直方向:N=G1+G2
水平方向:F=f+N1
其中:f=μN
解得:N=(m1+m2)g=(1+1)×10=20N,
f=μN=0.2×20N=4N,
对整体在整个运动过程中运用动能定理列式,得:
WF-fs-m2g•h=12mvA2+12mvB2
A移动s=1m过程中,由几何关系得,B上升距离:h=1m,
细绳与水平方向夹角的余切值:tgθ=34,则cotθ=43
由运动的合成与分解知识可知:vB=vAcotθ=3×43=4m/s,
代入数据解得:WF=26.5J;
故选:A.

点评 本题中拉力为变力,先对整体受力分析后根据共点力平衡条件得出摩擦力为恒力,然后根据动能定理求变力做功.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.如图所示的装置,左半部为速度选择器,右半部为匀强偏转电场.一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器,能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2水平射出,立即进入场强大小为E、方向竖直向下的匀强偏转电场,最后打在照相底片D上.已知同位素离子的电荷量为q(q>0),速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E0的匀强电场和磁感应强度大小为B0的匀强磁场,照相底片D与狭缝S1、S2的连线平行且距离为L,离子重力不计.
(1)求从狭缝射出的离子速度v0的大小;
(2)若打在照相底片上的离子在匀强偏转电场中沿速度v0方向飞行的距离为x,求出x与离子质量m之间的关系表达式(用E0、B0、E、q、m、L表示).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.某兴趣小组利用图甲所示实验装置,验证“合外力做功和动能变化的关系”.小车及车中砝码的质量为M,沙桶和沙的质量为m,小车的速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到.

(1)在实验中,下列说法正确的有AD
A.将木板的右端垫起,以平衡小车的摩擦力
B.每次改变小车的质量时,都要重新平衡摩擦力
C.用直尺测量细线的长度作为沙桶下落的高度
D.在小车运动过程中,对于M、m组成的系统,m的重力做正功
(2)图乙是某次实验时得到的一条纸带,打点计时器使用频率为f的交流电.在纸带上相邻两计数点之间还有四个点未画出,根据此纸带可得出小车通过计数点E时的速度vE=fs6s410
(3)若用B、E两点来研究合外力做功和动能变化的关系,需要验证的关系式为mgs5s2=1200M+mf2[s6s42s3s12](用所测物理量的符号表示).
(4)该小组同学希望通过此实验装置研究摩擦力对小车所做的功,应如何操作?(写出一种方法即可)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

17.现要用伏安法描绘一只标值为“2.5V,0.6W”小灯泡的I-U图线,有下列器材供选用:
A.电压表(0~3V,内阻3kΩ;0~15V,内阻10kΩ)
B.电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω;0~3A,内阻0.1Ω)
C.滑动变阻器(10Ω,2A)
D.滑动变阻器(100Ω,1.0A)
E.蓄电池(电动势6V,内阻不计)

(1)为了减小测量误差,图甲中的S1应接M(填“M”或“N”),滑动变阻器应选用C(用序号字母表示).
(2)根据你选择的电路,用笔画线代替导线在图乙中将实物连接成实验所需电路图.
(3)开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应该置于A端(选填“A”、“B”或“AB正中间”).闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数变化明显,但电流表示数始终为0,则电路故障为小灯泡断路.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:填空题

4.四个共点力的大小分别为2N、3N、4N、6N,它们的合力最小值为0.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.已知单摆的振动图象如图所示
(1)读图可知振幅A=0.1m,振动频率f=0.25Hz.
(2)求此单摆的摆长l;
(3)若摆球质量为0.2kg,在摆动过程中,摆球受的回复力的最大值Fm是多少?(取g=10m/s2,π2=10)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:填空题

1.某同学先用多用电表粗测一金属丝的电阻,用已经调零且选择开关指向欧姆档“×10”档位多用电表测量,发现指针的偏转角度太大,这时他应将选择开关换成欧姆挡的×1档位(选填“×100”或“×1”);然后进行欧姆调零,再次测量电阻丝的阻值,其表盘及指针所指位置如图所示,则此段电阻丝的电阻为10Ω.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

18.一个额定电压为U0,额定功率为P0的电灯接在电压为U的电路上,不计温度对电阻的影响,则电灯的实际功率P是(  )
A.U0UP0B.UU0P0C.UU02P0D.U0U2P0

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.如图所示,真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域,磁感应强度B=0.332T,磁场方向垂直于纸面向里;PQ、CD足够长,C为厚度不计的金箔,金箔右侧有一匀强电场区域足够大,电场强度E=3.32×105N/C,方向与金箔成37°角.紧挨边界PQ放一点状α粒子源S.可沿纸面向各个方向均匀发射初速度大小相同的α粒子,已知:mα=6.64×10-27Kg,qα=3.2×10-19C,初速度大小v=3.2×106m/s(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R为多少m?
(2)金箔CD被α粒子射中区域的长度L,为多少m?
(3)设打在金箔CD上最下端的α粒子穿过金箔过程速度方向不变,在电场中运动通过N点,SN⊥PQ且SN=40cm,则此α粒子穿过金箔过程,损失的动能△Ek为多少J?

查看答案和解析>>

同步练习册答案
闂備胶枪妤犲繘骞忛敓锟� 闂傚倸鍊搁崑濠囧箯閿燂拷