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6.如图所示,一辆拖车通过定滑轮将一重物G匀速提升,当拖车从A点水平移动到B点时,位移为s,绳子由竖直变为与竖直方向成θ的角度,求此过程中拖车对绳子所做的功.

分析 分析能量转化过程,根据物体的重力势能可求得拖车所做的功.

解答 解:因物体匀速上升,则拖车做的功转化为物体的重力势能,则由几何关系可知,物体上升的高度h=$\frac{s}{tanθ}$;
则拖车做功W=mgh=$\frac{mgs}{tanθ}$;
答:拉力对绳子所做功为$\frac{mgs}{tanθ}$.

点评 本题考查功能关系,要注意明确本题中是物体竖直上升,如果是小车匀速上升,则题目中要分析动能的变化.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.如图a,轨道固定在竖直平面内,水平段的DE光滑、EF粗糙,EF段有一竖直挡板,ABCD光滑并与水平段平滑连接,ABC是以O为圆心的圆弧,B为圆弧最高点.物块P2静止于E处,物块P1从D点开始水平向右运动并与P2发生碰撞,且碰撞时间极短.
已知:P1的质量m1=0.5kg,碰撞前后的位移图象如图b;P2的质量m2=1.8kg,与EF轨道之间的动摩擦因数μ=$\frac{5}{6}$,与挡板碰撞时无机械能损失;圆弧半径为R=$\frac{5}{12}$m; P1、P2可视为质点且运动紧贴轨道;取g=10m/s2

(1)求P2被碰后获得的速度大小
(2)P1经过B时受到的支持力大小
(3)用L表示挡板与E的水平距离.若P2最终停在了EF段距离E为X的某处,试通过分析与计算,在图c中作出X-L图线.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

17.如图所示,竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管与容积为V0=12cm3的金属球形容器连通,用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体.开始时,U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=15cm,水银柱上方空气柱长h0=6cm.现在左管中加入水银,保持温度不变,使两边水银柱在同一高度.(已知大气压P0=75cmHg,U形玻璃管的横截面积为S=0.5cm2).求:
①需要加入的水银柱长度;
②此过程中被封气体是吸热还是放热?

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.某同学设计了如图1所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧测力计固定在一合适的木块上,桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮,细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线P、Q,并测出间距d.开始时将木块置于P处,现缓慢向瓶中加水,直到木块刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木块放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F,然后释放木块,并用秒表记下木块从P运动到Q处的时间t.
(1)木块的加速度可以用d、t表示为a=$\frac{2d}{{t}^{2}}$.
(2)改变瓶中水的质量,重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F的关系.下列图象(图2)中能表示该同学实验结果的是C.(填入正确选项的字母序号)
(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是BC.(填选项前字母)
A.可以改变滑动摩擦力的大小            C.可以更方便地获取更多组实验数据 
B.可以改变木块与木板之间动摩擦因数的大小     D.可以获得更大的加速度以提高实验精度.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.如图所示,带电小球A固定于足够长的光滑绝缘斜面的底端,另一带同种电荷的B小球从斜面某位置静止释放,在B沿斜面上滑到最高点的过程中,关于小球B的速度v、加速度a、电势能Ep、机械能E等四个物理量的大小随上滑位移x变化的图象可能正确的是(  )
A.B.C.D.

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11.变化的磁场可以激发感生电场,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备.它的基本原理如图所示,上、下为两个电磁铁,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室内做圆周运动.电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化,在两极间产生一个由中心向外逐渐减弱、而且变化的磁场,这个变化的磁场又在真空室内激发感生电场,其电场线是在同一平面内的一系列同心圆,产生的感生电场使电子加速.图1中上部分为侧视图、下部分为俯视图.已知电子质量为m、电荷量为e,初速度为零,电子圆形轨道的半径为R.穿过电子圆形轨道面积的磁通量Φ随时间t的变化关系如图2所示,在t0 时刻后,电子轨道处的磁感应强度为B0,电子加速过程中忽略相对论效应.

(1)求在t0 时刻后,电子运动的速度大小;
(2)求电子在整个加速过程中运动的圈数;
(3)电子在半径不变的圆形轨道上加速是电子感应加速器关键技术要求.试求电子加速过程中电子轨道处的磁感应强度随时间变化规律.
当磁场分布不均匀时,可认为穿过一定面积的磁通量与面积的比值为平均磁感应强度$\overline B$.请进一步说明在电子加速过程中,某一确定时刻电子轨道处的磁感应强度与电子轨道内的平均磁感应强度的关系.

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18.利用图甲的实验装置,探究外力做功与小球动能变化的定量关系.小球在重力作用下从开始自由下落至光电门,某同学实验如下:

A.用天平测定小球的质量为0.10kg.
B.用游标卡尺测出小球的直径如上图乙所示.
C.用直尺测出电磁铁下端到光电门的距离为81.6cm.(光电门处可看成一几何点)
D.电磁铁先通电,让小球吸在电磁铁下端.
E.让电磁铁断电,小球自由下落.
F.在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为3.00×10-3s.
回答下列问题:(取g=10m/s2,计算结果保留三位有效数字)
①小球的直径为1.20cm.
②小球经过光电门时的平均速度为4.00m/s,其对应的动能为0.800J.
③在本实验中小球重力做功应该取下落的高度为81.0cm,其对应的重力做功为0.810J.
④试根据以上的数据得出本实验的结论:在误差范围内外力做功与动能变化量相等.

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15.图示为某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验时得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为相邻的7个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出.
(1)设电火花计时器的周期为T,则在打F点时的速度计算公式为vF=$\frac{{{d}_{6}-d}_{4}}{10T}$.(用字母表示)
(2)他经过测量并计算得到打点计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如表:
 对应点 B C D E F
 速度(m/s) 0.141 0.180 0.221 0.260 0.302
已知打点计时器所接交流电源的频率为50Hz,根据表中数据可以求出物体的加速度a=0.40m/s2

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16.如图所示,电荷q均匀分布在半球面上,球面的半径为R,CD为通过半球顶点C与球心O的轴线.P、Q为CD轴上在O点两侧,离O点距离相等的二点.(带电量为Q的均匀带电球壳,其内部电场强度处处为零,电势都相等)则下列判断正确的是(  )
A.P点的电势与Q点的电势相等
B.P点的电场强度与Q点的电场强度相同
C.带正电的微粒在O点的电势能为零
D.在P点释放静止带正电的微粒(重力不计),微粒将作匀加速直线运动

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