如圖甲所示,某同學(xué)用輕繩通過定滑輪提升一重物,運用傳感器(未在圖中畫出)測得此過程中不同時刻被提升重物的速度v與對輕繩的拉力F,并描繪出v-圖象.假設(shè)某次實驗所得的圖象如圖乙所示,其中線段AB與v軸平行,它反映了被提升重物在第一個時間段內(nèi)v和的關(guān)系;線段BC的延長線過原點,它反映了被提升重物在第二個時間段內(nèi)v和的關(guān)系;第三個時間段內(nèi)拉力F和速度v均為C點所對應(yīng)的大小保持不變,因此圖象上沒有反映.實驗中還測得重物由靜止開始經(jīng)過t=1.4s,速度增加到vC=3.0m/s,此后物體做勻速運動.取重力加速度g=10m/s2,繩重及一切摩擦和阻力均可忽略不計.
(1)在提升重物的過程中,除了重物的質(zhì)量和所受重力保持不變以外,在第一個時間段內(nèi)和第二個時間段內(nèi)還各有一些物理量的值保持不變.請分別指出第一個時間段內(nèi)和第二個時間段內(nèi)所有其他保持不變的物理量,并求出它們的大;
(2)求被提升重物在第一個時間段內(nèi)和第二個時間段內(nèi)通過的總路程.

【答案】分析:(1)第一段時間對應(yīng)圖象的AB段,可看出力F倒數(shù)不變,故力為恒力,第二段時間內(nèi),對應(yīng)圖線的BC段,可知斜率恒定,而斜率代表拉力的功率,所以功率恒定
(2)第一個時間段重物勻加速上升,利用動能定理或勻變速運動規(guī)律求解位移,第二段時間內(nèi),物體做變加速運動,只好從能量角度求解位移
解答:解:(1)由v-圖象可知,第一時間段內(nèi)重物所受拉力保持不變,且F1=6.0N
因第一時間段內(nèi)重物所受拉力保持不變,所以其加速度也保持不變,設(shè)其大小為a,
根據(jù)牛頓第二定律有F1-G=ma
重物速度達到vC=3.0m/s時,受平衡力,即G=F2=4.0N
由此解得重物的質(zhì)量m==0.40kg
聯(lián)立解得  a=5.0m/s2
在第二段時間內(nèi),圖線斜率不變,則拉力的功率保持不變P=Fv=12w
(2)設(shè)第一段時間為t1,重物在這段時間內(nèi)的位移為x1,則t1==s=0.40s,x1==0.40m
設(shè)第二段時間為t2,t2=t-t1=1.0s
重物在t2這段時間內(nèi)的位移為x2,根據(jù)動能定理有Pt2-Gx2=-
解得  x2=2.75m 
所以被提升重物在第一時間段內(nèi)和第二時間段內(nèi)通過的總路程 x=x1+x2=3.15m
答:(1)第一時間段內(nèi)重物所受拉力保持不變F1=6.0N,第二段時間內(nèi)拉力的功率保持不變P=12w
(2)提升重物在第一時間段內(nèi)和第二時間段內(nèi)通過的總路程為3.15m
點評:通過圖象得到隱含信息是比較難的,同學(xué)們要注意觀察圖象的斜率、截距、圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積等的含義,還要注意圖線的折點、交點等,求解復(fù)雜運動過程的運動量時,要注意劃分過程,應(yīng)用遵循的規(guī)律依次求解
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?長沙縣模擬)如圖甲所示,某同學(xué)用輕繩通過定滑輪提升一重物,運用傳感器(未在圖中畫出)測得此過程中不同時刻被提升重物的速度v與對輕繩的拉力F,并描繪出v-
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圖象.假設(shè)某次實驗所得的圖象如圖乙所示,其中線段AB與v軸平行,它反映了被提升重物在第一個時間段內(nèi)v和
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的關(guān)系;線段BC的延長線過原點,它反映了被提升重物在第二個時間段內(nèi)v和
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的關(guān)系;第三個時間段內(nèi)拉力F和速度v均為C點所對應(yīng)的大小保持不變,因此圖象上沒有反映.實驗中還測得重物由靜止開始經(jīng)過t=1.4s,速度增加到vC=3.0m/s,此后物體做勻速運動.取重力加速度g=10m/s2,繩重及一切摩擦和阻力均可忽略不計.
(1)在提升重物的過程中,除了重物的質(zhì)量和所受重力保持不變以外,在第一個時間段內(nèi)和第二個時間段內(nèi)還各有一些物理量的值保持不變.請分別指出第一個時間段內(nèi)和第二個時間段內(nèi)所有其他保持不變的物理量,并求出它們的大小;
(2)求被提升重物在第一個時間段內(nèi)和第二個時間段內(nèi)通過的總路程.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,某同學(xué)用輕繩通過定滑輪提升一個重物,運用傳感器(未在圖中畫出)測得此過程中不同時刻被提升重物的速度v與對輕繩的拉力F,并描繪出v-
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圖象.假設(shè)某次實驗所得的圖象如圖乙所示,其中線段AB與縱軸平行,它反映了被提升重物在第一個時間段內(nèi)v和
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的關(guān)系;線段BC的延長線過原點,它反映了被提升重物在第二個時間段內(nèi)v和
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的關(guān)系;第三個時間段內(nèi)拉力F和速度v均為C點所對應(yīng)的大小保持不變,因此圖象上沒有反映.實驗中還測得重物由靜止開始經(jīng)過t=1.2s,速度增加到vC=3.0m/s,此后物體做勻速運動.取重力加速度g=10m/s2,繩重及一切摩擦力和阻力均忽略不計.
(1)在提升重物的過程中,求出第一個時間段內(nèi)物體上升的加速度大小和第二階段拉力的瞬時功率
(2)求被提升重物在第一個時間段內(nèi)和第二個時間段內(nèi)通過的總路程.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,某同學(xué)用輕繩通過定滑輪提升一重物,運用傳感器(未在圖中畫出)測得此過程中不同時刻被提升重物的速度v與對輕繩的拉力F,并描繪出v-
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F
圖象.假設(shè)某次實驗所得的圖象如圖乙所示,其中線段AB與縱軸平行,它反映被提升重物在第一個時間段內(nèi)v和1/F的關(guān)系;線段BC反映被提升重物在第二個時間段內(nèi)v和
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的關(guān)系,它的延長線過原點;第三個時間段內(nèi)拉力F和速度v均為C點所對應(yīng)的大小保持不變,因此圖象上沒有畫出.實驗中還測得重物由靜止開始經(jīng)過t=1.4s,速度增加到vC=3.0m/s,此后物體做勻速運動.取重力加速度g=10m/s2,繩重及一切摩擦力和阻力均忽略不計.試求:
(1)物體質(zhì)量和第一個時間段內(nèi)的時間.
(2)力F的最大功率.
(3)第二階段內(nèi)物體重力勢能的變化量.

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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年湖南師大附中高三(下)月考物理試卷(五)(解析版) 題型:解答題

如圖甲所示,某同學(xué)用輕繩通過定滑輪提升一重物,運用傳感器(未在圖中畫出)測得此過程中不同時刻被提升重物的速度v與對輕繩的拉力F,并描繪出v-圖象.假設(shè)某次實驗所得的圖象如圖乙所示,其中線段AB與v軸平行,它反映了被提升重物在第一個時間段內(nèi)v和的關(guān)系;線段BC的延長線過原點,它反映了被提升重物在第二個時間段內(nèi)v和的關(guān)系;第三個時間段內(nèi)拉力F和速度v均為C點所對應(yīng)的大小保持不變,因此圖象上沒有反映.實驗中還測得重物由靜止開始經(jīng)過t=1.4s,速度增加到vC=3.0m/s,此后物體做勻速運動.取重力加速度g=10m/s2,繩重及一切摩擦和阻力均可忽略不計.
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(2)求被提升重物在第一個時間段內(nèi)和第二個時間段內(nèi)通過的總路程.

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