Question

6．在質(zhì)量為0.5kg的重物上安裝-極輕的細(xì)棒（設(shè)細(xì)棒足夠長）．如圖所示的那樣．用手在靠近重物處握住細(xì)棒．使重物靜止．握細(xì)棒的手不動．稍稍減小握力，使手和細(xì)棒間保持-定的摩擦力．讓重物和細(xì)棒保持-定的加速度下落．在起初的1.0s的時(shí)間里．重物落下了0.50m．在此過程中手和細(xì)棒之間所產(chǎn)生的熱量是多少？（g取10m/s²）

Answer 1

分析 重物和細(xì)棒一起勻加速下落，已知時(shí)間和位移，由位移公式求出加速度，根據(jù)牛頓第二定律求出細(xì)棒受到的摩擦力，再由功能關(guān)系求解熱量．

解答 解：重物和細(xì)棒向下做勻加速運(yùn)動，已知 t=1.0s，x=0.50m
由 x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$得 a=$\frac{2x}{{t}^{2}}$=1m/s²．
設(shè)細(xì)棒受到的手的摩擦力大小為f，根據(jù)牛頓第二定律得
  mg-f=ma
解得 f=m（g-a）=0.5×（10-1）=4.5N
所以在此過程中手和細(xì)棒之間所產(chǎn)生的熱量是 Q=fx=4.5×0.5J=2.25J
答：在此過程中手和細(xì)棒之間所產(chǎn)生的熱量是2.25J．

點(diǎn)評 已知物體的運(yùn)動情況，確定其受力情況，其基本思路是根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求加速度，再由牛頓第二定律求力．