如图所示.在一个光滑的量筒内.放一个m0=0.2 kg的小钢球.某同学要在筒底施加一个竖直向下的恒力.通过相对运动的方法使小球跃出桶外.已知桶长l=0.2 m.量筒的质量为m1=0.5 kg.实验过程中小球在t=0.1 s内飞出了桶外.求: (1)施加的竖直向下的拉力F的大小.(2)此过程拉力F所做的功. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图所示，在一个光滑的量筒内，放一个m₀=0.2 kg的小钢球(可视为质点)，某同学要在筒底施加一个竖直向下的恒力，通过相对运动的方法使小球跃出桶外。已知桶长l=0.2 m，量筒的质量为m₁=0.5 kg，实验过程中小球在t=0.1 s内飞出了桶外，求：

(1)施加的竖直向下的拉力F的大小。

(2)此过程拉力F所做的功。

解：(1)在t=0.1 s时间内，小球下落的距离为

h₁=gt² ①

h₁=0.05 m ②

若小球能跃出量简，则量筒下落的距离

h₂=h₁+l=0.25 m ③

根据匀变速直线运动的规律有

h₂=at² ④

a=50 m／s² ⑤

根据牛顿第二定律有

F+m₁g=m₁a ⑥

F=20 N ⑦

(2)此过程拉力F所做的功设为W，则

W=Fh₂ ⑧

W=500 J ⑨

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（填由a到b或由b到a），通过ab棒的电流I=

A，ab棒两端的电势差U_ab=

V．

如图所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l=0.4m的金属棒ab，其电阻r=0.1Ω．框架左端的电阻R=0.4Ω．垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T．当用外力使棒ab以速度v=5m/s右移时，ab棒中产生的感应电动势ε=

如图所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l=0.4m的金属棒ab，其电阻r=0.1Ω．框架左端的电阻R=0.4Ω．垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T．当用外力使棒ab以速度v=5m／s右移时，ab棒中产生的感应电动势E=____V,通过ab棒的电流I=____A, ab棒两端的电势差U_ab=____V, 在电阻R上消耗的功率P_R____W, 在ab棒上消耗的发热功率P_R=____，切割运动中产生的电功率P=____．

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