如圖1-3所示，一質(zhì)量m=2.0 kg的物體從半徑為R=5.0 m的圓弧的A端在拉力作用下沿圓弧運(yùn)動(dòng)到B端.拉力F大小不變始終為15 N，方向始終與物體在該點(diǎn)的切線成37°角.物體與圓弧面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為60°，BO邊為豎直方向.求這一過程中：

圖1-3

（1）拉力F做的功；

（2）重力mg做的功；

（3）圓弧面對(duì)物體的支持力N做的功；

（4）圓弧面對(duì)物體的摩擦力Ff做的功.

 

解析：（1）由于拉力F大小不變，方向時(shí)刻改變（方向始終與物體在該點(diǎn)的切線成37°角），是一個(gè)變力.我們可以用“分割求和”的思想方法得出：WF=Rcos37°=20πJ.

（2）重力mg做的功：WG=mgR（1-cos60°）=50 J.

（3）圓弧面對(duì)物體的支持力N做的功：由于支持力N始終與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以支持力N不做功：WN=0.

（4）圓弧面對(duì)物體的摩擦力Ff做的功，由于摩擦力不僅方向時(shí)刻改變，而且大小也在時(shí)刻改變，所以不能用功的計(jì)算式來計(jì)算功.

答案：（1）20πJ  （2）50 J  （3）0  （4）無法求解


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1甲所示，勁度系數(shù)為k2的輕質(zhì)彈簧，豎直放在桌面上，上面壓一質(zhì)量為m的物塊，另一勁度系數(shù)為k1的輕質(zhì)彈簧豎直地放在物塊上面，其下端與物塊上表面連接在一起，要想使物塊在靜止時(shí)，下面彈簧承受物重的2/3，應(yīng)將上面彈簧的上端A豎直向上提高的距離是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

 (1)（8分）某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙，當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài),若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：

    1) 你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有____________．

  

 2) 實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)      量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是                                  ，

    實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是                                       ．

 

3) 在(2)的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量m往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量M．讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小vl與v2(vl< v2).則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為  _______________________   （用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量）。

 

2、①某同學(xué)用如題圖34-2所示的裝置來探究機(jī)械能守恒定律：實(shí)驗(yàn)中，得到了甲、乙、丙三條實(shí)驗(yàn)紙帶，如圖34-3所示，則應(yīng)選_____紙帶好。

在實(shí)驗(yàn)中若所用重物的質(zhì)量為1.00kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2，在某次實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖34-4所示，把第一個(gè)點(diǎn)記作O ，另選取連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99cm，70.18cm，77.76cm、85.73cm。

②根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于____J，動(dòng)能的增加量等于____J（取三位有效數(shù)字）.

③由以上的計(jì)算結(jié)果可看出，重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量      于動(dòng)能的增加量，試簡(jiǎn)單闡述造成這一結(jié)果的兩個(gè)理由            、             。

 

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科目：高中物理 來源：2012屆倫教中學(xué)高三級(jí)理科綜合考試月考物理試卷 題型：實(shí)驗(yàn)題

按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
(1)（8分）某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙，當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài),若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：
1) 你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有____________．
2) 實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)      量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是                                  ，
實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是                                       ．
3) 在(2)的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量m往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量M．讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小vl與v2 (vl< v2).則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為   _______________________  （用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量）。

2、①某同學(xué)用如題圖34-2所示的裝置來探究機(jī)械能守恒定律：實(shí)驗(yàn)中，得到了甲、乙、丙三條實(shí)驗(yàn)紙帶，如圖34-3所示，則應(yīng)選_____紙帶好。

在實(shí)驗(yàn)中若所用重物的質(zhì)量為1.00kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2，在某次實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖34-4所示，把第一個(gè)點(diǎn)記作O ，另選取連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99cm，70.18cm，77.76cm、85.73cm。
②根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于____J，動(dòng)能的增加量等于____J（取三位有效數(shù)字）.
③由以上的計(jì)算結(jié)果可看出，重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量     于動(dòng)能的增加量，試簡(jiǎn)單闡述造成這一結(jié)果的兩個(gè)理由            、             。

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年倫教中學(xué)高三級(jí)理科綜合考試月考物理試卷 題型：選擇題

按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

 (1)（8分）某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙，當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài),若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：

    1) 你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有____________．

  

 2) 實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)       量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是                                   ，

    實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是                                        ．

 

3) 在(2)的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量m往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量M．讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小vl與v2 (vl< v2).則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為   _______________________   （用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量）。

 

2、①某同學(xué)用如題圖34-2所示的裝置來探究機(jī)械能守恒定律：實(shí)驗(yàn)中，得到了甲、乙、丙三條實(shí)驗(yàn)紙帶，如圖34-3所示，則應(yīng)選_____紙帶好。

在實(shí)驗(yàn)中若所用重物的質(zhì)量為1.00kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2，在某次實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖34-4所示，把第一個(gè)點(diǎn)記作O ，另選取連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99cm，70.18cm，77.76cm、85.73cm。

②根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于____J，動(dòng)能的增加量等于____J（取三位有效數(shù)字）.

③由以上的計(jì)算結(jié)果可看出，重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量      于動(dòng)能的增加量，試簡(jiǎn)單闡述造成這一結(jié)果的兩個(gè)理由             、              。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖B-3所示，a、b為兩根相連的輕質(zhì)彈簧，它們的勁度系數(shù)分別為ka=1×103N/m、kb=2×103N/m，原長(zhǎng)分別為L(zhǎng)a=6cm、Lb=4cm.在下端掛一物體G，物體受到的重力為10N，平衡時(shí)，彈簧a、b下端受到的彈力分別是Fa=________N，F(xiàn)b=_________N；彈簧a、b的長(zhǎng)度分別是la=_________cm，lb=__________cm

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