（16分）如圖所示，在距水平地面高為0.4m處，水平固定一根長(zhǎng)直光滑桿，在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪，滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，在P點(diǎn)的右邊，桿上套有一質(zhì)量m=2kg小球A。半徑R＝0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道，豎直地固定在地面上，其圓心O在P點(diǎn)的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B。用一條不可伸長(zhǎng)的柔軟細(xì)繩，通過定滑輪將兩小球連接起來。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，兩小球均可看作質(zhì)點(diǎn)，且不計(jì)滑輪大小的影響，g取10m/s2。現(xiàn)給小球A一個(gè)水平向右的恒力F＝55N。求：

（1）把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過程中，力F做的功；
（2）把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過程中，重力對(duì)小球B做的功；
（3）把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時(shí)，A小球速度的大��；
（4）把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)時(shí)，小球B速度的大�。�
（5）小球B被拉到離地多高時(shí)與小球A速度大小相等。

（1）22J；（2）-6J；（3）0；（4）4m/s；（5）0．225m

解析試題分析：（1）小球B被拉到C點(diǎn)過程中，已知拉力為恒力，則拉力做功為：


據(jù)勾股定理可知PB=0.5m，而PC=0.1m，所以
W=22J
(2)小球B被拉到C點(diǎn)過程中，重力對(duì)小球B做負(fù)功，即：

（3）小球B拉到C位置時(shí)，B球沿繩方向速度為0，則此時(shí)A球的速度也為0；
（4）小球B被拉到C點(diǎn)時(shí)的速度據(jù)動(dòng)能定理得：

解得：
（5）當(dāng)繩與軌道相切時(shí)兩球速度相等，由相似三角形知識(shí)得，

所以
考點(diǎn)：本題考查機(jī)械能守恒定律、功和動(dòng)能定理。

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：單選題

起重機(jī)用1 000N的拉力，在20 s的時(shí)間將質(zhì)量為500kg的重物吊起20m，在此過程中起重機(jī)的平均功率是(  )  

A．200 W B．500 W C．1 000 W D．2 000 W

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，水平地面上的物體質(zhì)量為m，跨過動(dòng)滑輪的繩子一端沿水平方向固定在墻上，另一端與水平方向成θ角，且受恒力F作用．在物體沿水平地面向右移動(dòng)l的過程中，繩子的拉力所做的功W＝________。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

質(zhì)量為2kg的物體，受到24N豎直向上的拉力，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過5s，（g=10.0m/s2）求
① 5s內(nèi)拉力對(duì)物體做的功是多少？
② 5s內(nèi)拉力的平均功率及5s末拉力的瞬時(shí)功率各是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

一輛汽車的質(zhì)量是5×10kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，汽車所受阻力恒為2000N，如果汽車從靜止開始以2m/s的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，功率達(dá)到最大后汽車又以額定功率運(yùn)動(dòng)了一段距離達(dá)到了最大速度，在整個(gè)過程中汽車運(yùn)動(dòng)了100m。下面是甲、乙兩位同學(xué)關(guān)于此過程中汽車牽引力做功的解法：
甲同學(xué)的解法：         ①
W=Pt=6×10×10J=6×10J   ②
乙同學(xué)的解法：F=ma+f=5×10×2+2000=1.2×10N   ③
W=Fs=1.2×10×100J=1.2×10J   ④
請(qǐng)對(duì)上述兩位同學(xué)的解法的正誤做出判斷并說明理由。若你認(rèn)為兩同學(xué)的解法都不正確，請(qǐng)給出你的解法。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）三峽水力發(fā)電站是我國(guó)最大的水力發(fā)電站,三峽水庫(kù)二期蓄水后，水位落差約135m，水的流量約1．35×104m3／s,船只通航需要約3．5×103m3／s的流量，其余流量全部用來發(fā)電．已知水的密度為1．0×103kg/m3，g取10m／s2，水流沖擊水輪機(jī)發(fā)電時(shí)，水流減少的機(jī)械能有20％轉(zhuǎn)化為電能．
（1）按照以上數(shù)據(jù)估算三峽發(fā)電站的發(fā)電功率．
（2）設(shè)三口之家的生活用電的平均功率為0．5kW，如果三峽電站全部用于城市生活用電，它大約可以滿足多少個(gè)百萬人口城市的生活用電?

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定在傾角為θ的斜面上，它們的間距為d．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)充滿整個(gè)空間、方向垂直于斜面向上．兩根金屬桿ab、cd的質(zhì)量分別為m和2m，垂直于導(dǎo)軌水平放置在導(dǎo)軌上，如圖所示．設(shè)桿和導(dǎo)軌形成的回路總電阻為R而且保持不變，重力加速度為g．

（1）給ab桿一個(gè)方向沿斜面向上的初速度，同時(shí)對(duì)ab桿施加一平行于導(dǎo)軌方向的恒定拉力，結(jié)果cd桿恰好保持靜止而ab桿則保持勻速運(yùn)動(dòng)．求拉力做功的功率．
（2）若作用在ab桿的拉力與第（1）問相同，但兩根桿都是同時(shí)從靜止開始運(yùn)動(dòng)，求兩根桿達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量m＝2kg的物體，受到水平拉力F＝20N由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5。（取 g＝10m/s2）

求:（1）拉力F在2s內(nèi)對(duì)物體所做的功；
（2）在2s內(nèi)拉力對(duì)物體做功的平均功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，用平行于斜面的拉力F拉著木箱沿粗糙斜面加速向上移動(dòng)。下列說法中正確的是

A．拉力F對(duì)木箱所做的功等于木箱增加的動(dòng)能與木箱克服摩擦力所做的功之和
B．拉力F對(duì)木箱所做的功等于木箱克服摩擦力所做的功與克服重力所做的功之和
C．拉力F對(duì)木箱所做的功等于木箱增加的機(jī)械能
D．拉力F對(duì)木箱所做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力所做的功之和

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