题目内容
10.如图所示装置,小木通abcd的质量为M=2kg,高L=0.2m,其上沿ab离挡板E的竖直距离h=1m,在小木桶内放有一质量m=1kg的小石块P(视为质点).现通过细绳对小木桶施加一个竖直向上的恒力为F,使小木桶由静止开始向上运动,小木桶的上沿ab与挡板E相碰后便立即停止运动,之后小石块P竖直上抛,上升的最大高度恰好与ab相平.g=10m/s2,空气阻力和定滑轮摩擦均忽略不计,求:(1)小石块竖直上抛初速度多大?
(2)拉力F做功多大?
分析 (1)木桶停止运动时,小石块做竖直上抛运动,可以求出石块的速度;
(2)由动能定理可以求出木桶对石块做的功.
解答 解:(1)小木桶停止运动,小石块P作竖直上抛运动,此时它们的速度为v:由匀变速运动的速度公式可得:v2=2gL,
解得:v=$\sqrt{2gL}$=$\sqrt{2×10×0.2}$=2m/s,
(2)对整体分析,由动能定理得:
W-(M+m)gh=$\frac{1}{2}$(M+m)v2
解得:W=(M+m)gh+$\frac{1}{2}$(M+m)v2=(2+1)×10×1+$\frac{1}{2}×$(2+1)×22=36J;
答:(1)小石块竖直上抛初速度为2m/s
(2)拉力F做功为36J.
点评 本题考查动能定理的应用,要注意分析清楚物体运动过程,应用运动学公式、牛顿第二定律与动能定理即可正确解题.注意明确拉力的功转化为重力势能和两物体的动能,不能忽略桶的动能.
练习册系列答案
相关题目
12.如图为一位于墙角的斜面,其倾角为37°,一轻质弹簧一端系在质量为m的小球上,另一端固定在墙上,弹簧水平放置,小球在斜面上静止时,弹簧处于伸长状态,则( )
A. | 小球一定受四个力作用 | |
B. | 弹簧弹力可能是$\frac{4}{3}mg$ | |
C. | 小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上 | |
D. | 斜面对小球的作用力方向一定竖直向上 |
18.下列说法正确的是( )
A. | 单摆做简谐振动,振幅越大,周期越大 | |
B. | 水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象 | |
C. | 在光电效应实验中,用同种频率的光照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子,最大初动能Ek越大,则这种金属的逸出功W0越小 | |
D. | 比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定 |
5.下列说法不符合事实的是( )
A. | 奥斯特首先发现了电流的磁效应 | |
B. | 法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律一电磁感应定律 | |
C. | 伽利略将斜面实验观察到的现象经过合理外推,找到了力与运动的本质关系 | |
D. | 牛顿提出了万有引力定律,并测得了万有引力常量的数值 |
15.下列有关电现象的说法中正确的是( )
A. | 导体中没有电流时,导体内的自由电荷也是运动的 | |
B. | 欧姆定律适用于一切导体 | |
C. | W=UIt适用于一切电功的计算 | |
D. | 热敏电阻阻值都是随温度的升高而增大的 |
2.酒后驾驶会导致许多安全隐患,其中之一是驾驶员的反应时间变长,反应时间是指驾驶员从发现情况到开始采取制动的时间.表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离;“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同).
分析上表可知,下列说法不正确的是( )
速度(m/s) | 思考距离/m | 制动距离/m | ||
正常 | 酒后 | 正常 | 酒后 | |
15 | 7.5 | 15.0 | 22.5 | 30.0 |
20 | 10.0 | 20.0 | 36.7 | 46.7 |
25 | 12.5 | 25.0 | 54.2 | x |
A. | 驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 s | |
B. | 若汽车以20 m/s的速度行驶时,发现前方40 m处有险情,酒后驾驶不能安全停车 | |
C. | 汽车制动时,加速度大小为10 m/s2 | |
D. | 表中x为66.7 |
20.关于电阻和电阻率,下列说法中正确的是( )
A. | 由R=$\frac{U}{I}$可知,电阻与电压、电流都有关系 | |
B. | 由ρ=$\frac{RS}{l}$可知,ρ与R、S成正比,ρ与l成反比 | |
C. | 材料的电阻率都随温度的升高而增大 | |
D. | 对某一确定的导体,当温度升高时,发现它的电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大 |