分析 重力是恒力,根据恒力做功的表达式列式求解重力的功;由于拉力F是大小不变,方向时刻改变(方向始终与物体在该点的切线成37°角),是一个变力,我们可以用“分割求和”的思想方法求解拉力做功;圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功,由于摩擦力不仅方向时刻改变,而且大小也在时刻改变,是变力做功,根据动能定理求解.
解答 解:(1)由于拉力F是大小不变,方向时刻改变(方向始终与物体在该点的切线成37°角),是一个变力.我们可以用“分割求和”的思想方法得出:
WF=F($\frac{1}{3}$πR)cos37°=20π J=62.8J
(2)重力mg做的功:
WG=-mgR(1-cos60°)=-2×10×5×(1-$\frac{1}{2}$)=-50J
(3)由于支持力N始终与物体运动方向垂直,所以支持力N不做功;
(4)所以不能用功的计算式来计算功,根据动能定理,有:
WF+WG+Wf=0
解得:
Wf=-(WF+WG)=-(62.8-50)=-12.8J
答:(1)拉力F做的功为62.8J;
(2)重力mg所做的功为-50J;
(3)圆弧面对物体的支持力FN做的功为零.
(4)圆弧面对的摩擦力Ff做的功为-12.8J.
点评 求解功,可以根据公式W=FScosα,也可以采用微元法,还可以结合动能定理求解,基础题目.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 周期之比T1:T2=3:1 | B. | 线速度之比v1:v2=1:$\sqrt{3}$ | ||
C. | 向心力之比为F1:F2=1:9 | D. | 向心加速度之比a1:a2=1:9 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 第1s内和第3s内的运动方向相反 | |
B. | 第3s内和第4s内的加速度相同 | |
C. | 第1s内和第4s内的位移不相同 | |
D. | 0~2s内和0~4s内的平均速度大小相等 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 磁感线是磁场中客观存在、肉眼看不见的曲线,且总是从磁体的N极指向S极 | |
B. | 两个磁场叠加的区域,磁感线就有可能相交 | |
C. | 穿过线圈的磁通量为零,但该处的磁感应强度不一定为零 | |
D. | 一对通有相同的电流的线圈彼此平行且共轴,当线圈间距调整到适当距离时,两个线圈间可以产生均匀的磁场 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | T保持不变 | B. | N逐渐减小 | C. | f逐渐增大 | D. | F逐渐增大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 先变大后不变 | B. | 先变小后不变 | C. | 先变小后变大 | D. | 先变大后变小 |
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