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如图所示的装置中,轻绳将A、B相连,B置于光滑水平面上,人用拉力使B以匀速的由P运动到Q,P、Q处绳与竖直方向的夹角分别为α1=37°,α2=53°.滑轮离光滑水平面高度=2.4m,已知=10=20,不计滑轮质量和摩擦,求在此过程中拉力F做的功(取sin37°=0.6,sin53°=0.8.)

101.4J

解析试题分析:A的速度等于绳子收缩的速度,则由运动的合成与分解可得:物体在P点时,A上升的速度V1=vsinα1=0.6m/s;物体拉到Q点时,A上升的速度V1′=vsinα2=m/s;由几何关系可知,物体A上升的高度h′=-=1.5m由动能定理可得:WF-mgh′=mv12
解得:WF=mAgh′+mAv12-mv12=101.4J;拉力做功为101.4J.

本题中由于拉力是变力,故无法直接用功的公式计算,可以使用动能定理求出拉力的功;
首先由速度的合成与分解求得A上升的速度,由几何关系可求得物体A上升的高度,则由动能定理可求得拉力的功.
考点:动能定理的应用;运动的合成和分解;功的计算.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图为光滑且处于同一竖直平面内两条轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看作重合.现有一质量m=0.1kg可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放(取g=10m/s2).

(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,H至少要有多高?
(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求h.
(3)若小球自H=0.3m处静止释放,求小球到达F点对轨道的压力大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(1 0分)一种弹珠游戏如图,球1以初速v0出发,与球2发生弹性正碰,使球2进入洞中,但球1不能进洞。已知两球的质量比m1: m2=3:2,两球所受阻力均为自身重力的倍。开始时两球间距、球2与洞口间距均为L。求:

①两球碰撞完成的瞬间二者速度大小之比;
②为了能够完成任务,球1的初速度v0的最小值。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

在半径R=5 000 km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2 kg的小球,从轨道AB上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示.求:

(1)圆轨道的半径及星球表面的重力加速度.
(2)该星球的第一宇宙速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

2013年1月9日以来,全国中东部地区陷入严重的雾霾和污染天气中,中央气象台将大雾蓝色预警升级至黄色预警,13日10时北京甚至发布了北京气象史上首个霾橙色预警。雾霾天气的形成既有气象原因,也有污染排放原因。汽车尾气排放也是其中罪魁祸首之一。我国政府现在大力提倡绿色出行,骑自行车就是一种低碳环保的出行方式。现有一人骑自行车上坡,坡长200m,坡高10m,人和车的总质量为100kg,人蹬车产生的牵引力为100N。若在坡底时车的速度大小v0=10m/s,到达坡顶速度大小vt=4m/s,若空气阻力的影响忽略不计,求:
(1)上坡过程中人克服摩擦阻力做了多少功?
(2)设自行车上坡过程所受摩擦阻力大小恒定不变,若人不蹬车,在坡底以v0=10m/s的初速度冲上坡,最多能在坡上行驶多远?(g取10m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,沿着倾角为37°的足够长的斜面AB,使质量为m=1kg的物体以速度v0=10m/s的速度由底端A向上滑动,到达最高点B;空气阻力不计,物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.25,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8求:

(1)AB间距s为多少?
(2)物体返回A点时的速度v多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,粗糙水平轨道AB与竖直平面内的光滑半圆轨道BDC在B处平滑连接,B、C分别为半圆轨道的最低点和最高点,D为半圆轨道的最右端。一个质量m的小物体P被一根细线拴住放在水平轨道上,细线的左端固定在竖直墙壁上。在墙壁和P之间夹一根被压缩的轻弹簧,此时P到B点的距离为x0。物体P与水平轨道间的动摩擦因数为μ,半圆轨道半径为R。现将细线剪断,P被弹簧向右弹出后滑上半圆轨道,恰好能通过C点。试求:

(1)物体经过B点时的速度的大小?
(2)细线未剪断时弹簧的弹性势能的大小?
(3)物体经过D点时合力的大小?

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

测量滑块在运动过程中所受的合外力是“探究动能定理”实验要解决的一个重要问题。为此,某同学设计了如下实验方案:

A.实验装置如图所示,一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码,用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起。调整长木板的倾角,直至轻推滑块后,滑块沿长木板向下做匀速直线运动;
B.保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动。请回答下列问题:
①滑块做匀速直线运动时,打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是;
②滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小钩码的重力大小(选填“大于”、“等于”或“小于”);

③当滑块沿长木板向下做匀加速直线运动时,某同学打出的一条纸带如图所示,用刻度尺测得记数点1,2,3,4到记数起点O的距离分别为3.15cm,12.40cm,27.70cm,49.05cm,由此可得,物体的加速度为_____m/s2.(计算结果保留三位有效数字)
④若滑块质量为M、钩码质量为m、当打点计时器打下1、3点时滑块的速度分别为,1、3两点之间距离为s,重力加速度为g,探究结果的表达式是。(用相应的符号表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

一个单摆摆长为l,摆球质量为m,最大摆角为α,重力加速度为g。规定平衡位置为零势能处,则摆球摆动的周期等于___   ________,摆动过程中摆球的最大重力势能等于_____   ______,摆球的最大速度等于__ _____  ____。

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