题目内容

如图所示，用40牛顿的与斜面底面平行的水平力F，把质量为3.0千克的物体，由斜面底端A，推至B端。已知物体与斜面间的动摩擦因数，斜面的倾角，斜面斜边的长度为2.0m，试求：

（1）物体所受各个力所做的功和总功。       

（2）物体达到B点的速度vB=？

（3）动力F推动物体由A到B的平均功率。

（4）物体到达B点时动力的瞬时功率PB=？

 

【答案】

（1）30J（2）4.46m/s（3）（4）

【解析】先对物体的受力情况进行分析，物体一共受四个力的作用：推力F，重力mg，摩擦力f，支持力N（如图）。

（1）各力的做功情况为：(J)

   

          

 总功：

（2）          

根据公式：   得 

（3）推力F的平均功率：  

（4）推力F的瞬时功率：  

本题考查分析受力和功能关系，W=Fscosa的应用，找到在力的方向上发生的位移即可

 

练习册系列答案
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（2005?金山区二模）空间探测器从一星球表面竖直升空，已知探测器质量为2000kg（设为恒量），发动机推力为恒力．探测器升空后发动机因故障而突然关闭，如图所示为探测器从升空到落回星球表面的速度时间变化图象．试求探测器在星球表面达到的最大高度和发动机的推力．现有某同学的解法如下：
由v-t图用计算三角形A0B面积的方法，来计算探测器在星球表面达到的最大高度h，h=
1
2
×24×40=480m．再由v-t图求得探测器加速上升过程的加速度a=
40-0
8
=5m/s2，设发动机的推力为F，由牛顿第二定律，得到F-mg=ma，F=m（g+a）=2000×（10+5）=3×104N．试判断上述解法是否有误，若有错误之处请加以改正．
Ⅰ．用如图所示的实验装置来验证牛顿第二定律．
①为消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下
砂桶
砂桶
，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车后，小车能沿木板做
匀速直线
匀速直线
运动．
②某次实验测得的数据如下表所示，根据这些数据在坐标图中描点并作出a-
1
m
图线，从a-
1
m
图线求得合外力大小为
0.3
0.3
N（计算结果保留两位有效数字）．
Ⅱ．某物理兴趣小组的同学想用如图甲所示的电路探究一种热敏电阻的温度特性．
（1）请按电路原理图将图乙中所缺的导线补接完整．为了保证实验的安全，滑动变阻器的滑动触头P在实验开始前应置于
a
a
端（选填“a”或“b”）

（2）正确连接电路后，在保温容器中注入适量冷水．接通电源，调节R记下电压表和电流表的示数，计算出该温度下的电阻值，将它与此时的水温一起记入表中．改变水的温度，测量出不同温度下的电阻值．该组同学的测量数据如下表所示，请你在图丙的坐标纸中画出该热敏电阻的R-t关系图．对比实验结果与理论曲线（图中已画出）可以看出二者有一定的差异．除了读数等偶然误差外，还可能是什么原因造成？
电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大或随着温度的升高，热敏电阻的阻值变小，电流表的分压作用更明显，相对误差更大
电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大或随着温度的升高，热敏电阻的阻值变小，电流表的分压作用更明显，相对误差更大
．
温度/℃ 30 40 50 60 70 80 90 100
阻值/kΩ 7.8 5.3 3.4 2.2 1.5 1.1 0.9 0.7
（3）已知电阻的散热功率可表示为P散=k（t-t0），其中k是比例系数，t是电阻的温度，t0是周围环境温度．现将本实验所用的热敏电阻接到一个恒流电源中，使流过它的电流恒为40mA，t0=20℃，k=0.16W/℃．由理论曲线可知：
①该电阻的温度大约稳定在
50
50
℃；    ②此时电阻的发热功率为
4.8
4.8
W．
（2012?西城区二模）实验题
（1）甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示．

①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响．他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做
匀速直线
匀速直线
运动．另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m
远小于
远小于
小车的质量M．（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）
接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系．
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a．图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm．实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流．根据以上数据，可以算出小车的加速度a=
0.343
0.343
m/s2．（结果保留三位有效数字）
③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a～
1
M
图线后，发现：当
1
M
较大时，图线发生弯曲．于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象．那么，该同学的修正方案可能是
A
A

A．改画a与
1
M+m
的关系图线       B．改画a与（M+m）的关系图线
C．改画 a与
m
M
的关系图线         D．改画a与
1
(M+m)2
的关系图线
（2）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用如图3所示的电路．
①请根据图3在图4中进行实物连线．

②某同学在实验中得到下面一组U和I的数据：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
U/V 0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 1.00 1.50 2.00 3.00
I/A 0.05 0.08 0.10 0.11 0.12 0.16 0.19 0.22 0.27
图5是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线．从图线上可以看出，当通过小灯泡的电流逐渐增大时，灯丝的阻值逐渐
增大
增大
；这表明灯丝的电阻率随温度升高而
增大
增大
．（以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）
③将本实验中的小灯泡两端加3.0V的电压，则小灯泡的实际功率约为
0.81（0.80～0.82）
0.81（0.80～0.82）
W；若直接接在电动势为3.0V、内阻为2.0Ω的直流电源两端，则小灯泡的实际功率约为
0.62（0.60～0.64）
0.62（0.60～0.64）
W．（以上两空的结果均保留两位有效数字）

如图所示，用40牛顿的与斜面底面平行的水平力F，把质量为3.0千克的物体，由斜面底端A，推至B端。已知物体与斜面间的动摩擦因数，斜面的倾角，斜面斜边的长度为2.0m，试求：
（1）物体所受各个力所做的功和总功。       
（2）物体达到B点的速度vB=？
（3）动力F推动物体由A到B的平均功率。
（4）物体到达B点时动力的瞬时功率PB=？

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