题目内容
4.如图所示,带有光滑斜面的物体B放在水平面上,斜面底端有G=2N的金属块A,斜面高h=15$\sqrt{3}$cm,倾角α=60°,用一水平力F推A,在将A推到顶端的过程中,A,B都做匀速运动,且B运动的距离L=30cm,求此过程中力F所做的功与金属块克服斜面支持力所做的功.分析 通过受力分析,利用共点力平衡求的支持力和推力,由W=FLcosθ求的各力做功
解答 解:对金属块受力分析,由共点力平衡
FNcosα=mg
FNsinα=F
联立解得FN=4N,F=2$\sqrt{3}$N
故力F做功为W=F(L+$\frac{h}{tan60°}$)=2$\sqrt{3}×(0.3+\frac{0.15\sqrt{3}}{\sqrt{3}})J$=0.9$\sqrt{3}$J
支持力做功为$W′=-{F}_{N}(L+\frac{h}{tan60°})sin60°$=-0.6$\sqrt{3}$J
答:此过程中力F所做的功与金属块克服斜面支持力所做的功为0.9$\sqrt{3}$J,0.6$\sqrt{3}$J
点评 本题主要抓住对物体受力分析,利用W=FLcosθ求的恒力做功
练习册系列答案
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14.如图所示,河水流动的速度为v且处处相同,河宽度为a.在船下水点A的下游距离为b处是瀑布.为了使小船渡河安全(不掉到瀑布里去)( )
A. | 小船船头垂直河岸渡河时间最短,最短时间为t=$\frac{b}{v}$.速度最大,最大速度为vmax=$\frac{av}{b}$ | |
B. | 小船轨迹沿y轴方向渡河位移最小.速度最大,最大速度为vmax=$\frac{\sqrt{{a}^{2}+{b}^{2}}v}{b}$ | |
C. | 小船沿轨迹AB运动位移最大、时间最长.速度最小,最小速度vmin=$\frac{av}{b}$ | |
D. | 小船沿轨迹AB运动位移最大、速度最小.最小速度vmin=$\frac{av}{\sqrt{{a}^{2}+{b}^{2}}}$ |
12.如图所示,水平地面上O点的正上方竖直自由下落一个物体m,中途炸成a,b两块,它们同时落到地面,分别落在A点和B点,且OA>OB,若爆炸时间极短,空气阻力不计,则( )
A. | 落地时a的速率大于b的速率 | |
B. | 落地时在数值上a的动量大于b的动量 | |
C. | 爆炸时a的动量增加量数值大于b的增加量数值 | |
D. | 爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能 |
19.如图所示,在倾角θ=30°的光滑斜面上有一垂直于斜面的固定挡板C,质量相等的两木块A,B用一劲度系数为k的轻弹簧相连,系统处于静止状态,弹簧压缩量为l.如果用平行斜面向上的恒力F(F=mAg)拉A,当A向上运动一段距离x后撤去F,A运动到最高处B刚好不离开C,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. | A沿斜面上升的初始加速度大小为$\frac{g}{2}$ | |
B. | A上升的竖直高度最大为2l | |
C. | 拉力F的功率随时间均匀增加 | |
D. | l等于x |
9.如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布;一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至左侧某位置释放后,向右摆动过程中依次经左侧(a)处和右侧(b)处时( )
A. | ab两处感应电流方向相同 | B. | ab两处感应电流方向相反 | ||
C. | 在a、b两处环所受安培力方向相同 | D. | 在a、b两处环所受安培力方向相反 |
16.科幻电影《星际穿越》中描述了空间站中模拟地球上重力的装置.这个模型可以简化为如图所示的环形实验装置,外侧壁相当于“地板”.让环形实验装置绕O点旋转,能使“地板”上可视为质点的物体与在地球表面处有同样的“重力”,则旋转角速度应为(地球表面重力加速度为g,装置的外半径为R)( )
A. | $\sqrt{\frac{g}{R}}$ | B. | $\sqrt{\frac{R}{g}}$ | C. | 2$\sqrt{\frac{g}{R}}$ | D. | $\sqrt{\frac{2R}{g}}$ |
13.从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度-时间图象如图所示.在0-t2时间内,下列说法中正确的是( )
A. | Ⅰ物体所受的合外力不断增大,Ⅱ物体所受的合外力不断减小 | |
B. | 在第一次相遇之前,t1时刻两物体相距最远 | |
C. | t2时刻两物体相遇 | |
D. | Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$ |
14.如图甲所示,垂直纸面向里的有界匀强磁场的磁感应强度B=1.0T,质量m=0.04kg、高h=0.05m、总电阻R=5Ω、n=100匝的矩形线圈竖直固定在质量M=0.08kg的小车上,小车与线圈的水平长度l相等.线圈和小车一起沿光滑水平面运动,并以初速度v1=10m/s进入磁场,线圈平面和磁场方向始终垂直.若小车运动的速度v随位移x变化的v-x图象如图乙所示,则根据以上信息可知( )
A. | 小车的水平长度l=10 cm | |
B. | 磁场的宽度d=35 cm | |
C. | 小车的位移x=10 cm时线圈中的电流I=7 A | |
D. | 线圈通过磁场的过程中线圈产生的热量Q=1.92 J |