14.如圖所示,一輛拖車通過(guò)定滑輪將一重物G勻速提升,當(dāng)拖車從A點(diǎn)水平移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),位移s,繩子由豎直變?yōu)榕c豎直方向成θ的角度,求此過(guò)程中拖車對(duì)繩子所做的功.
(1)拖車對(duì)繩子的拉力是恒力還是變力,能夠應(yīng)用公式W=Flcosa直接求解嗎?
(2)拖車對(duì)繩子做的功與繩子對(duì)重物做的功有什么關(guān)系?

分析 (1)重物G勻速提升,繩子拉力等于重力,但拉力方向改變,故繩子拉力為變力,
(2)能量轉(zhuǎn)化過(guò)程,根據(jù)物體的重力勢(shì)能可求得拖車所做的功.

解答 解:(1)重物G勻速提升,繩子拉力等于重力,但拉力方向改變,故繩子拉力為變力,而公式W=Flcosa只適用于恒力做功,不能直接求解.
(2)因物體勻速上升,則繩子做的功轉(zhuǎn)化為物體的重力勢(shì)能,則由幾何關(guān)系可知,物體上升的高度h=$\frac{s}{tanθ}$;
則繩子做功W=mgh=$\frac{mgs}{tanθ}$;
答:(1)拖車對(duì)繩子的拉力是變力,不能用公式W=Flcosa直接求解.
(2)拖車對(duì)繩子做的功為$\frac{mgs}{tanθ}$,繩子對(duì)重物做的功轉(zhuǎn)化為物體的重力勢(shì)能.

點(diǎn)評(píng) 本題考查力做功表達(dá)式適用條件和功能關(guān)系,要注意明確本題中是物體豎直勻速上升,通過(guò)能量守恒,分析題目中能量的變化及做功大小問(wèn)題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.一理想變壓器原線圈、副線圈匝數(shù)比為3:1,副線圈接三個(gè)相同的燈泡,當(dāng)原線圈直接接在某交流電源上時(shí),三盞燈恰好正常發(fā)光.若在原線圈上再串聯(lián)一個(gè)相同的燈泡L,如圖所示,設(shè)電源電壓有效值不變,則( 。
A.燈L比三盞燈都更暗B.燈L與三盞燈亮度相同
C.燈L將會(huì)被燒壞D.無(wú)法判斷其亮度情況

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

5.如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平盤上,沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A 和B(可視為質(zhì)點(diǎn)),它們分居圓心同側(cè),與圓心距離分別為RA=r,RB=2r,與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相同,當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速緩慢加速到兩物體剛好發(fā)生滑動(dòng)的過(guò)程中,兩物體與盤的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.B物體所受到的摩擦力方向是先向左后向右
B.當(dāng)ω<$\sqrt{\frac{μg}{2r}}$時(shí),繩子的彈力為0
C.兩物體剛好滑動(dòng)時(shí)的角速度為ω=$\sqrt{\frac{2μg}{3r}}$
D.此時(shí)若燒斷繩子,A仍相對(duì)盤靜止,B將相對(duì)圓盤滑動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.如圖甲所示的電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10:1,A、V均為理想電表,R為光敏電阻(其阻值隨光強(qiáng)增大而減。琇l和L2是兩個(gè)完全相同的燈泡.原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.電壓u的頻率為100 Hz
B.電壓表V的示數(shù)為22$\sqrt{2}$V
C.當(dāng)照射R的光強(qiáng)增大時(shí),電流表A的示數(shù)變大
D.當(dāng)Ll的燈絲燒斷后,電壓表V的示數(shù)會(huì)變大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.如圖,用兩根絕緣絲線懸在同一點(diǎn)的帶等量電荷的小球(可視為點(diǎn)電荷)受靜電斥力而相互分開,兩懸線和豎直方向的夾角都為α,兩球的質(zhì)量都為m,兩線長(zhǎng)都為L(zhǎng),每個(gè)小球所帶電量都為+q,則q的大小是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.L1和L2是高壓輸電的兩條輸電線,現(xiàn)要通過(guò)變壓器測(cè)量L1和L2之間的電壓,下列四種電路連接正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.已知地球半徑R=6.4×106m,地面附近的重力加速度g=9.8m/s2,第一宇宙速度v1=7.9×103m/s,若發(fā)射一顆地球同步衛(wèi)星,使它在赤道上空運(yùn)轉(zhuǎn),其距地高度h=3.56×107m,請(qǐng)用不同方法估算地球的質(zhì)量.(提示:所謂同步,就是衛(wèi)星相對(duì)于地面靜止即衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)周期等于地球自轉(zhuǎn)周期)

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3.曹沖生五六歲,智意所及,有若成人之智.時(shí)孫權(quán)曾致巨象,太祖欲知其輕重,訪之群下,咸莫能出其理.沖曰:“置象大船之上,而刻其水痕所至,稱物以載之,則校可知矣.“太祖悅,即施行焉.這便是家喻戶曉的典故“曹沖稱象”.下列研究過(guò)程中用到的方法與“曹沖稱象”相同的是( 。
A.建立“瞬時(shí)速度”的概念
B.建立“合力與分力”的概念
C.建立“電場(chǎng)強(qiáng)度”的概念
D.探究電阻、電壓和電流三者之間的關(guān)系

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.深空探測(cè)一直是人類的夢(mèng)想.2013年12月14日“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器成功實(shí)施月面軟著陸,中國(guó)由此成為世界上第3個(gè)實(shí)現(xiàn)月面軟著陸的國(guó)家.如圖所示為此次探測(cè)中,我國(guó)科學(xué)家在國(guó)際上首次采用的由接近段、懸停段、避障段和緩速下降段等任務(wù)段組成的接力避障模式示意圖.請(qǐng)你應(yīng)用學(xué)過(guò)的知識(shí)解決下列問(wèn)題.

(1)已知地球質(zhì)量約是月球質(zhì)量的81倍,地球半徑約是月球半徑的4倍.將月球和地球都視為質(zhì)量分布均勻的球體,不考慮地球、月球自轉(zhuǎn)及其他天體的影響.求月球表面重力加速度g與地球表面重力加速度g的比值.
(2)由于月球表面無(wú)大氣,無(wú)法利用大氣阻力來(lái)降低飛行速度,我國(guó)科學(xué)家用自行研制的大范圍變推力發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了探測(cè)器中途修正、近月制動(dòng)及軟著陸任務(wù).在避障段探測(cè)器從距月球表面約100m高處,沿與水平面成夾角45°的方向,勻減速直線運(yùn)動(dòng)到著陸點(diǎn)上方30m處.已知發(fā)動(dòng)機(jī)提供的推力與豎直方向的夾角為θ,探測(cè)器燃料消耗帶來(lái)的質(zhì)量變化、探測(cè)器高度變化帶來(lái)的重力加速度g的變化均忽略不計(jì),求此階段探測(cè)器的加速度a與月球表面重力加速度g的比值.
(3)為避免探測(cè)器著陸過(guò)程中帶來(lái)的過(guò)大沖擊,科學(xué)家們研制了著陸緩沖裝置來(lái)吸收著陸沖擊能量,即盡可能把探測(cè)器著陸過(guò)程損失的機(jī)械能不可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰,如塑性變形能、?nèi)能等,而不通過(guò)彈性變形來(lái)儲(chǔ)存能量,以避免二次沖擊或其他難以控制的后果.
已知著陸過(guò)程探測(cè)器質(zhì)量(包括著陸緩沖裝置)為m,剛接觸月面時(shí)速度為v,從剛接觸月面開始到穩(wěn)定著陸過(guò)程中重心下降高度為H,月球表面重力加速度為g,著陸過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)處于關(guān)閉狀態(tài),求著陸過(guò)程中緩沖裝置吸收的總能量及探測(cè)器受到的沖量.

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