如圖為一裝置的示意,小木桶abcd的質(zhì)量為M=0.18kg,高L=0.2m,其上沿ab離擋板E的豎直距離h=0.8m,在小木桶內(nèi)放有一質(zhì)量m=0.02kg的小石塊P(視為質(zhì)點(diǎn)).現(xiàn)通過細(xì)繩對小木桶施加一個(gè)豎直向上的恒力F,使小木桶由靜止開始向上運(yùn)動(dòng),小木桶的上沿ab與擋板E相碰后便立即停止運(yùn)動(dòng),小石塊P上升的最大高度恰好與ab相平.求:
①拉力F的大;
②小石塊P由靜止開始到最高點(diǎn)的過程中,小木桶abcd對它做的功.(取g=10m/s2,空氣阻力和定滑輪摩擦均忽略不計(jì)).
①小木桶停止運(yùn)動(dòng),小石塊P作豎直上拋運(yùn)動(dòng),此時(shí)它們的速度為v:
由勻變速運(yùn)動(dòng)的速度公式可得:v2=2gl,解得:v=
2gl
=
2×10×0.2
=2m/s,
對小木桶:v2=2ah,加速度為:a=
v2
2h
=
22
2×0.8
=2.5m/s2,
對整體,由牛頓第二定律得:F-(m+M)g=(m+M)a,解得:F=2.5N;
②小石塊P由靜止開始到最高點(diǎn)的過程中,由動(dòng)能定理得:
W-mg(l+h)=0-0,解得:W=mg(l+h)=0.02×10×(0.2+0.8)=0.2J;
答:①拉力F的大小為2.5N;
②小石塊P由靜止開始到最高點(diǎn)的過程中,小木桶abcd對它做的功為0.2J.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

有兩個(gè)物體a和b,其質(zhì)量分別為ma和mb,且ma>mb,它們的初動(dòng)能相同.若a和b分別受到不變的阻力fa和fb的作用,經(jīng)過相同的時(shí)間停下來,它們的位移分別為sa和sb,則(    )
A.fa>fb且sa<sbB.fa>fb且sa>sb
C.fa<fb且sa>sbD.fa<fb且sa<sb

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一木塊沿著高度相同、傾角不同的3個(gè)光滑斜面由頂端靜止滑下,如下圖所示.
則滑到低端的動(dòng)能大小關(guān)系是( 。
A.傾角大的動(dòng)能最大
B.傾角小的動(dòng)能最大
C.傾角等于45°的動(dòng)能最大
D.三者的動(dòng)能一樣大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)點(diǎn)所受的合外力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示,力的方向始終在一直線上.已知t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)的速度為零,則下列判斷中正確的是(  )
A.0、t2、t4時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的加速度最大
B.t2時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能最大
C.t4時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn)
D.力F始終對物體做正功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,一輕彈簧直立于水平地面上,質(zhì)量為m的小球從距離彈簧上端B點(diǎn)h高處的A點(diǎn)自由下落,在C處小球速度達(dá)到最大.x0表示BC兩點(diǎn)之間的距離;Ek表示小球在C處的動(dòng)能.若改變高度h,則表示x0隨h變化的圖象、Ek隨h變化的圖象正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,某物體在一個(gè)與水平方向成θ角的恒力F的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),發(fā)生的位移為s,在此過程中,恒力F對物體所做的功為______,若地面光滑,物體動(dòng)能的變化量為______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

木塊A從斜面底端以初速度v.沖上斜面,經(jīng)一段時(shí)間,回到斜面底端.若木塊A在斜面上所受的摩擦阻力大小不變.則下列關(guān)于木塊A的說法正確的是( 。
A.上滑的時(shí)間與下滑的時(shí)間相等
B.上滑過程與下滑過程摩擦力的平均功率相等
C.上滑過程與下滑過程合力做功的絕對值相等
D.上滑過程與下滑過程機(jī)械能的變化量相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,物體質(zhì)量m1=0.1kg,視為質(zhì)點(diǎn),在C處彈簧發(fā)射器的作用下,沿光滑半圓軌道至最高點(diǎn)A處后在空中飛行,不計(jì)空氣阻力,恰好沿PQ方向擊中P點(diǎn),∠PQC=53°,半圓的半徑R=0.5m,A、P兩點(diǎn)的豎直距離為0.8米,g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6
(1)此物體離開A點(diǎn)后作什么運(yùn)動(dòng)?在A點(diǎn)速度多大?A、P兩點(diǎn)的水平距離為多大?物體在A點(diǎn)對軌道的壓力有多大?
(2)質(zhì)量m2=0.2kg的另一物體,也視為質(zhì)點(diǎn),放于與A點(diǎn)等高的光滑斜面BP上,其傾角為53°,問:當(dāng)質(zhì)量m1的物體剛要離開軌道A點(diǎn)時(shí),靜止釋放質(zhì)量m2的物體應(yīng)該提前還是滯后多少時(shí)間,才能實(shí)現(xiàn)兩物體同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

物體A放在光滑傾角37°的斜面上,與半徑為r的圓柱體B用跨過定滑輪的細(xì)線相連接,半徑為R的圓柱體C穿過細(xì)繩后擱在B上,三個(gè)物體的質(zhì)量分別為mA=2kg,mB=mC=1kg.現(xiàn)讓它們由靜止開始運(yùn)動(dòng),B下降h1=0.5m后,C被內(nèi)有圓孔(半徑為R′)的支架D擋住(r<R′<R),而B穿過圓孔繼續(xù)下降,(滑輪的摩擦、細(xì)線和C之間的摩擦以及空氣阻力均不計(jì),且斜面足夠長.g取10m/s2.)試求:
(1)圓柱體BC到達(dá)支架D時(shí)的速度;
(2)物體A在斜面上上滑的最大高度?

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