9.如圖所示,一質(zhì)量為M的長木板在光滑水平面上以速度v0向右運動,一質(zhì)量為m的小鐵塊在木板上以速度v0向左運動,鐵塊與木板間存在摩擦.為使木板能保持速度v0向右勻速運動,必須對木板施加一水平力,直至鐵塊與木板達到共同速度v0.設(shè)木板足夠長,求此過程中水平力對木板做的功.

分析 先以m為研究對象,對其進行受力分析,由動量定理即可求出它受到的摩擦力與時間的乘積;再以長木板M為研究對象,對其進行受力分析,即可求出拉力F以及F做的功;

解答 解:設(shè)鐵塊與長木板之間的摩擦力為f,鐵塊在水平方向只受到摩擦力的作用,在作用的過程中,選取向右為正方向,則:
ft=mv0-(-mv0)=2mv0    ①
以長木板為研究對象,它在水平方向受到拉力F和摩擦力f的作用,由于速度不變,所以:F-f=0   ②
木板在t時間內(nèi)的位移:x=v0t   ③
木板以速度v0做勻速運動,拉力做的功為:W=Fx  ④
聯(lián)立①②③④得:W=2mv${\;}_{0}^{2}$
答:此過程中水平力對木板做的功是$2m{v}_{0}^{2}$.

點評 該題由于二者之間的作用力始終是不變的,所以可以使用動量定理來解答,也可以使用牛頓運動定律來解答.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示,在等邊三角形ABC所在平面內(nèi)有一勻強電場,將一帶正電的點電荷從A點移到B點和從B點移到C點,電場力均做負功且數(shù)值相同,則如下四個圖中,電場強度E方向的標(biāo)示正確的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖所示,半圓槽光滑、絕緣、固定,圓心是O,最低點是P,直徑MN水平,a、b是兩個完全相同的帶正電小球(視為點電荷),b固定在N點,a從N點靜止釋放,沿半圓槽運動經(jīng)過P點到達某點Q(圖中未畫出)時速度為零,則小球a(  )
A.從N到Q的過程中,重力和庫侖力的合力先增大后減小
B.從N到Q的過程中,速率一直增大
C.從N到Q的過程中,電勢能一直增加
D.從P到Q的過程中,動能減少量等于電勢能增加量

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.有關(guān)氫原子光譜的說法不正確的是( 。
A.氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜
B.氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光
C.氫原子光譜說明氫原子能級是分立的
D.巴耳末公式反映了氫原子輻射光子頻率的分立特性

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,用長L=0.5m的細繩懸掛著質(zhì)量為M=0.99kg的小球.今有一質(zhì)量為m=0.01kg的子彈以水平速度v0擊中小球并留在其中,為保證小球能在豎直平面內(nèi)運動而懸線不會松弛,v0必須滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.下列說法正確的是( 。
A.軍隊士兵過橋時使用便步,是為了防止橋發(fā)生共振現(xiàn)象
B.機械能和電磁波在介質(zhì)中的傳播速度進由介質(zhì)決定
C.泊松亮斑是光通過不透明的小圓盤發(fā)生衍射時形成的
D.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,往往在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱玻璃的反射光
E.麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.下述運動中,能把物體看作質(zhì)點的是( 。
A.研究地球晝夜更替問題B.研究運動員打出的乒乓球
C.計算火車某時刻的速度D.觀看體操運動比賽

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示,豎直平面內(nèi)固定有一個半徑為R的光滑圓弧軌道,其端點P在圓心O的正上方,另一個端點Q與圓心O在同一水平面上,一只質(zhì)量為m的小球(視為質(zhì)點)從Q點正上方h=3R的高度A處自由下落,小球從Q點進入圓弧軌道后從P點恰好飛出,則小球開始下落時的位置A點到P點的運動過程中(重力加速度為g)(  )
A.合力做功$\frac{mgR}{2}$B.重力做功為3mgR
C.機械能減少為$\frac{3mgR}{2}$D.摩擦力做功為$\frac{mgR}{2}$

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

19.一小球從房檐自由下落,通過高為2m的窗口所用的時間為0.2s,則窗口上沿窗檐的高為2.25m.(g=10m/s2

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同步練習(xí)冊答案