【題目】如圖所示，滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦不計(jì)，用力F提升原來靜止的質(zhì)量為m＝10 kg的物體，使其以大小為a＝2 m/s2的加速度勻加速上升，求前3 s內(nèi)力F做的功．(取g＝10 m/s2)

【答案】1080 J

【解析】

物體受到兩個(gè)力的作用：拉力F′和重力mg，其中F′＝2F，由牛頓第二定律得

F′－mg＝ma

所以F′＝m(g＋a)＝10×(10＋2) N＝120 N.

則F＝F′＝60 N.

物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)，3 s內(nèi)的位移為

l＝at2＝×2×32m＝9 m.

方法一　力F的作用點(diǎn)為繩的端點(diǎn)，而在物體發(fā)生9 m位移的過程中，繩的端點(diǎn)的位移為2l＝18 m，所以，力F做的功W＝F·2l＝60×18 J＝1 080 J.

方法二　本題還可用等效法求力F做的功．

由于滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦均不計(jì)，所以拉力F做的功和拉力F′對(duì)物體做的功相等，

即WF＝WF′＝F′l＝120×9 J＝1 080 J.

點(diǎn)撥　本題思路是根據(jù)牛頓第二定律求出力F，再由總功的求解方法求出力F做的功．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑水平面上，有兩個(gè)小球A、B沿同一直線同向運(yùn)動(dòng)，B在前，A在后。已知碰前兩球的動(dòng)量分別為pA＝12 kg·m/s、pB＝13 kg·m/s，碰撞前后，它們動(dòng)量的變化分別為ΔpA、ΔpB.下列數(shù)值可能正確的是(　　)

A. ΔpA＝－4 kg·m/s、ΔpB＝4 kg·m/sB. ΔpA＝4 kg·m/s、ΔpB＝－4 kg·m/s

C. ΔpA＝－24 kg·m/s、ΔpB＝24 kg·m/sD. ΔpA＝24 kg·m/s、ΔpB＝－24 kg·m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)原來靜止的原子核衰變成一個(gè)原子核并釋放一個(gè)動(dòng)能為Ek的粒子，Th核和該粒子在垂直于紙面的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)徑跡如圖所示，圖中箭頭表示Th核或粒子的運(yùn)動(dòng)方向（大圓為逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)）。若衰變時(shí)釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，真空中的光速為c，則（ ）

A.發(fā)生的是β衰變

B.磁場(chǎng)方向垂直紙面向里

C.Th核與粒子做圓周運(yùn)動(dòng)半徑之比為1：45

D.衰變過程中質(zhì)量虧損為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】導(dǎo)線中帶電粒子的定向運(yùn)動(dòng)形成了電流。帶電粒子定向運(yùn)動(dòng)時(shí)所受洛倫茲力的矢量和，在宏觀上表現(xiàn)為導(dǎo)線所受的安培力。如圖所示，設(shè)導(dǎo)線ab中每個(gè)帶正電粒子定向運(yùn)動(dòng)的速度都是v，單位體積的粒子數(shù)為n，粒子的電荷量為q，導(dǎo)線的橫截面積為S，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里，則下列說法正確的是

A. 由題目已知條件可以算得通過導(dǎo)線的電流為

B. 題中導(dǎo)線受到的安培力的方向可用安培定則判斷

C. 每個(gè)粒子所受的洛倫茲力為，通電導(dǎo)線所受的安培力為

D. 改變適當(dāng)?shù)臈l件，有可能使圖中帶電粒子受到的洛倫茲力方向反向而導(dǎo)線受到的安培力方向保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級(jí)躍遷的過程中向外輻射出光子，用這些光子照射逸出功為2.49 eV的金屬鈉。下列說法正確的是（ )

A. 這群氫原子能輻射出三種不同頻率的光，其中從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)所發(fā)出的光波長(zhǎng)最短

B. 這群氫原子在輻射光子的過程中電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大

C. 能發(fā)生光電效應(yīng)的光有三種

D. 金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能是9.60 eV

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的矩形容器內(nèi)充滿垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，容器的高為d，左右邊足夠?qū)�，底�?/span>MN為熒光屏，在熒光屏中心O處置一粒子源，可以向紙面內(nèi)以OA、OB為邊界的區(qū)域內(nèi)連續(xù)均勻發(fā)射速率為v0、質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子，其中沿OA方向發(fā)射的粒子剛好不碰到容器的上板面打在熒光屏上產(chǎn)生熒光。OA、OB與MN的夾角分別為α = 60°，β = 30°，不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用。求：

（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（2）分別沿OA、OB方向發(fā)射的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差Δt。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一探險(xiǎn)隊(duì)員在探險(xiǎn)時(shí)遇到一山溝，山溝的一側(cè)豎直，另一側(cè)的坡面呈拋物線形狀．此隊(duì)員從山溝的豎直一側(cè)，以速度v0沿水平方向跳向另一側(cè)坡面．如圖所示，以溝底的O點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系xOy.已知，山溝豎直一側(cè)的高度為2h，坡面的拋物線方程為y＝x2，探險(xiǎn)隊(duì)員的質(zhì)量為m.人視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度為g.

(1)求此人落到坡面時(shí)的動(dòng)能．

(2)此人水平跳出的速度為多大時(shí)，他落在坡面時(shí)的動(dòng)能最��？動(dòng)能的最小值為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的下列說法中，正確的是(　　)

A. 某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是一小段通電導(dǎo)體放在該處時(shí)所受磁場(chǎng)力的方向

B. 若有一小段通電導(dǎo)體在某點(diǎn)不受磁場(chǎng)力的作用，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零

C. 若有一小段長(zhǎng)為L，通以電流為I的導(dǎo)體，在磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力為F，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小一定是大于或等于

D. 由定義式B＝可知，電流強(qiáng)度I越大，導(dǎo)線L越長(zhǎng)，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就越小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一個(gè)豎直固定在地面上的透氣圓筒，筒中有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，其下端固定，上連接一質(zhì)量為m的薄滑塊，圓內(nèi)涂有一層新型智能材料一一ER流體，它對(duì)滑塊的阻力可調(diào)。滑塊靜止時(shí)，ER流體對(duì)其阻力為零，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L，現(xiàn)有一質(zhì)量也為m（可視為質(zhì)點(diǎn)）的物體在圓筒正上方距地面2L處自由下落，與滑塊碰撞（碰撞時(shí)間極短）后粘在一起，并以物體碰前瞬間速度的一半向下運(yùn)動(dòng)，ER流體對(duì)滑塊的阻力大小隨滑塊下移面變化，使滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)下移距離為d時(shí)，速度減小為物體與滑塊種撞前瞬間速度的四分之一。取重力加速度為g，忽略空氣阻力，求

（1）物體與滑塊碰前瞬間的速度大小

（2）滑塊向下運(yùn)動(dòng)過程中的加速度大小

（3）當(dāng)下移距離為d時(shí)，ER流體對(duì)滑塊的阻力大小f

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