题目内容

13.如图所示,一个质量为1kg的物体M,受到与坡面保持平行的力F的作用,沿着路径ABC跨过一座小山,M通过全程的速率保持恒定,物体与路面的摩擦力为2.6N,则力F把M从A运到C所做的总功为(  )
A.304JB.200JC.50JD.104J

分析 分别求出物体在AB和BC段所受到的拉力,再利用运动学求出位移,即可求的拉力做功

解答 解:由于物体始终为匀速运动,物体在运动过程受到平衡力作用.
设力F在AB段大小为F1,在BC段大小为F2.摩擦力为f,B点和A的垂直高差为h,
在AB段时受力为:F1=mgsin30°+f=10×$\frac{1}{2}$+2.6=7.6N
在BC段时受力为:F2=f-mgsin30°=2.6-10×$\frac{1}{2}$=-2.4N
在AB和BC段的位移均为:s=$\frac{h}{sin30°}=2h$=2×10=20
AB段F1做功为:W1=F1s=7.6×20=152J
BC段F2做功为:W2=F2s=-2.4×20=-48J
力F把M从A运到C所做的总功为:W=W1+W2=152-48=104J
故D正确,ABC错误;
故选:D.

点评 本题主要考查了W=FL,关键是抓住过程,在每一过程中找力及在力的方向上通过的位移.

练习册系列答案
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2.如图所示,是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图,转动手柄1,可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动.皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上,可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动.小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力,通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力筒9下降,从而露出标尺10,标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值.那么:
(1)现将两小球分别放在两边的槽内,为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系,下列说法中正确的是A.
A.在小球运动半径相等的情况下,用质量相同的小球做实验
B.在小球运动半径相等的情况下,用质量不同的小球做实验
C.在小球运动半径不等的情况下,用质量不同的小球做实验
D.在小球运动半径不等的情况下,用质量相同的小球做实验
(2)在该实验中应用了控制变量法(选填“理想实验法”、“控制变量法”、“等效替代法”)来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系.
(3)当用两个质量相等的小球做实验,且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时,转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2 倍,那么,左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为1:2.

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