题目内容
14.如图所示,一辆拖车通过定滑轮将一重物G匀速提升,当拖车从A点水平移动到B点时,位移s,绳子由竖直变为与竖直方向成θ的角度,求此过程中拖车对绳子所做的功.(1)拖车对绳子的拉力是恒力还是变力,能够应用公式W=Flcosa直接求解吗?
(2)拖车对绳子做的功与绳子对重物做的功有什么关系?
分析 (1)重物G匀速提升,绳子拉力等于重力,但拉力方向改变,故绳子拉力为变力,
(2)能量转化过程,根据物体的重力势能可求得拖车所做的功.
解答 解:(1)重物G匀速提升,绳子拉力等于重力,但拉力方向改变,故绳子拉力为变力,而公式W=Flcosa只适用于恒力做功,不能直接求解.
(2)因物体匀速上升,则绳子做的功转化为物体的重力势能,则由几何关系可知,物体上升的高度h=$\frac{s}{tanθ}$;
则绳子做功W=mgh=$\frac{mgs}{tanθ}$;
答:(1)拖车对绳子的拉力是变力,不能用公式W=Flcosa直接求解.
(2)拖车对绳子做的功为$\frac{mgs}{tanθ}$,绳子对重物做的功转化为物体的重力势能.
点评 本题考查力做功表达式适用条件和功能关系,要注意明确本题中是物体竖直匀速上升,通过能量守恒,分析题目中能量的变化及做功大小问题.
练习册系列答案
相关题目
4.一理想变压器原线圈、副线圈匝数比为3:1,副线圈接三个相同的灯泡,当原线圈直接接在某交流电源上时,三盏灯恰好正常发光.若在原线圈上再串联一个相同的灯泡L,如图所示,设电源电压有效值不变,则( )
A. | 灯L比三盏灯都更暗 | B. | 灯L与三盏灯亮度相同 | ||
C. | 灯L将会被烧坏 | D. | 无法判断其亮度情况 |
5.如图所示,在匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A 和B(可视为质点),它们分居圆心同侧,与圆心距离分别为RA=r,RB=2r,与盘间的动摩擦因数μ相同,当圆盘转速缓慢加速到两物体刚好发生滑动的过程中,两物体与盘的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A. | B物体所受到的摩擦力方向是先向左后向右 | |
B. | 当ω<$\sqrt{\frac{μg}{2r}}$时,绳子的弹力为0 | |
C. | 两物体刚好滑动时的角速度为ω=$\sqrt{\frac{2μg}{3r}}$ | |
D. | 此时若烧断绳子,A仍相对盘静止,B将相对圆盘滑动 |
2.如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为10:1,A、V均为理想电表,R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小),Ll和L2是两个完全相同的灯泡.原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u,下列说法正确的是( )
A. | 电压u的频率为100 Hz | |
B. | 电压表V的示数为22$\sqrt{2}$V | |
C. | 当照射R的光强增大时,电流表A的示数变大 | |
D. | 当Ll的灯丝烧断后,电压表V的示数会变大 |
3.曹冲生五六岁,智意所及,有若成人之智.时孙权曾致巨象,太祖欲知其轻重,访之群下,咸莫能出其理.冲曰:“置象大船之上,而刻其水痕所至,称物以载之,则校可知矣.“太祖悦,即施行焉.这便是家喻户晓的典故“曹冲称象”.下列研究过程中用到的方法与“曹冲称象”相同的是( )
A. | 建立“瞬时速度”的概念 | |
B. | 建立“合力与分力”的概念 | |
C. | 建立“电场强度”的概念 | |
D. | 探究电阻、电压和电流三者之间的关系 |