起重机以的加速度,将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升h高度,则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少?物体克服重力做功为多少?物体的重力势能变化了多少?(空气阻力不计)
解析:已知物体运动的加速度,可由牛顿第二定律计算物体所受的合力,由功的定义再计算出某些力对物体所做的功.重力做功与物体重力势能的变化之间有一定的关系,可以利用重力势能变化来求重力做的功,也可以利用重力的功求重力势能的变化. 由物体运动的加速度,据牛顿第二定律可确定物体所受的合力及钢索对物体的拉力.再由功的定义式及重力做功与重力势能的变化关系求解. 由题意可知,起重机的加速度a= F=mg-ma=mg-m 所以拉力做功WF=Fhcos0°= 重力做功WG=mghcos180°=-mgh,即物体克服重力做功为mgh.又因为WG=Ep1-Ep2=-mgh WG<0Ep1<Ep2 即物体的重力势能增加了mgh. 拓展延伸:本题还可求解机械能变化了多少.(先求出初状态的机械能,再求出末状态的机械能,然后求差.或者机械能的变化量就等于除重力以外的力做功的代数和) |
科目:高中物理 来源: 题型:038
起重机以的加速度,将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升h高度,则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少?物体克服重力做功为多少?物体的重力势能变化了多少?(空气阻力不计)
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科目:高中物理 来源:学习高手必修二物理人教版 人教版 题型:038
起重机以的加速度,将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升h高度,则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少?物体克服重力做功为多少?物体的重力势能变化了多少?(空气阻力不计)
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科目:高中物理 来源:设计必修二物理粤教版 粤教版 题型:038
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科目:高中物理 来源: 题型:
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