题目内容
2.(1)将纸带从铁块下抽出需要多长时间?
(2)在将纸带从铁块下抽出的过程中,纸带对铁块做多少功?
分析 (1)铁块在布带上滑动时,所受的合力为滑动摩擦力,根据牛顿第二定律求出铁块的加速度.在布带从铁块下抽出的过程中,布带与铁块的位移之差为L,根据匀变速直线运动公式求出所需的时间.
(2)求出铁块的位移,布带对铁块做的功等于滑动摩擦力做的功.
解答 解:(1)设纸带的加速度为a1,铁块的加速度为a2,则
${a}_{2}=\frac{f}{m}=μg=1m{/s}^{2}$①
L=$\frac{1}{2}$${{a}_{1}t}^{2}$-$\frac{1}{2}$${{a}_{2}t}^{2}$②
①②式联立,代入数据得t=1s③
(2)铁块运动的位移s=$\frac{1}{2}$${{a}_{2}t}^{2}$④
W=μmgs=0.5J ⑤
③④⑤式联立,代入数据得
W=0.05J
答:(1)将纸带从铁块下抽出需要1s;(2)纸带对铁块做的功是0.05J
点评 本题是动力学问题,知道加速度是联系前后的桥梁.对于第(2)问,也可以通过动能定理进行求解,布带对铁块做的功等于铁块动能的变化.
练习册系列答案
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12.
如图所示,水平横梁MN粗糙,圆柱体PQ表面光滑并竖直放置,A、B两物体关于PQ的轴线对称套在MN上,C环通过两细线与A、B连接并套在圆柱体PQ上,初始A、B、C三物体处于平衡状态,现将A、B两物体分别向左、向右缓慢移动相同的小段距离,该过程下列说法正确的是( )
| A. | 细线的拉力变大,A、B两物体所受到的摩擦力不变 | |
| B. | 细线的拉力变大,MN对A、B两物体的支持力变大 | |
| C. | MN对A、B两物体的支持力不变,摩擦力变大 | |
| D. | MN对A、B两物体的支持力不变,摩擦力不变 |
13.
如图所示,一固定斜面的倾角为α,高为h,一小球从斜面顶端沿水平方向抛出,恰好落至斜面底端,不计小球运动过程中所受的空气阻力,设重力加速度为g,则小球从抛出到离斜面距离最大所经历的时间为( )
| A. | $\sqrt{\frac{h}{2g}}$ | B. | $\sqrt{\frac{hsinα}{2g}}$ | C. | $\sqrt{\frac{2h}{g}}$ | D. | $\sqrt{\frac{h}{g}}$ |
10.
如图所示,物体静止于倾斜放置的木板上,当倾角θ由很小缓慢增大到90°的过程中,木板对物体的支持力FN和摩擦力f的变化情况是( )
| A. | FN、f都增大 | B. | FN、f都减少 | ||
| C. | FN增大,f先减小后增大 | D. | FN减小,f先增大后减小 |
17.
如图所示,两个相同的物体A、B在水平恒力F的作用下,在水平地面上向右加速运动.则A、B两物体间的弹力大小为( )
| A. | $\frac{F}{2}$ | |
| B. | F | |
| C. | 2F | |
| D. | 由于不知物体与水平地面间的滑动摩擦因数,所以无法计算 |
7.
如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,R1,R2为定值电阻,R3为可变电阻,C为电容器.在可变电阻R3的阻值由较大慢慢变小的过程中( )
| A. | 流过的电流方向是由下向上 | B. | 电容器板间场强逐渐变大 | ||
| C. | 电容器的电容逐渐减小 | D. | 电源内部消耗的功率变小 |
14.质量为m的物体,由静止开始下落,由于空气阻力,下落的加速度为$\frac{4}{5}$g,在物体下落h过程中,下列说法正确的是( )
| A. | 物体的机械能减少了$\frac{4}{5}$mgh | B. | 物体的动能增加了$\frac{4}{5}$mgh | ||
| C. | 阻力对物体所做的功为$\frac{1}{5}$mgh | D. | 物体的重力势能减少了mgh |
12.
海洋中蕴藏着巨大的能量,利用海洋的波浪可以发电,在我国南海上有一浮筒式波浪发电灯塔,其原理示意图如图甲所示,浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上,浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动,且始终处于磁场中,该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连.浮桶下部由内、外两密封圆筒构成,(图乙中斜线阴影部分),如图乙所示,其内为产生磁场的磁体,与浮桶内侧面的缝隙忽略不计;匝数N=200的线圈所在处辐向磁场的磁感应强度B=0.2T,线圈直径D=0.4m,电阻r=1Ω.取重力加速度g=10m/s2,π2≈10,若浮筒随波浪上下运动的速度可表示为v=0.4πsin(πt)m/s,则下列说法正确的是( )
| A. | 波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为e=16sin(πt)V | |
| B. | 灯泡中电流i的瞬时表达式为i=4sin(πt)A | |
| C. | 灯泡的电功率为120W | |
| D. | 灯泡两端电压的有效值为$\frac{15\sqrt{2}}{2}$V |