如圖3所示，滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦不計(jì)，用力F提升原來(lái)靜止的質(zhì)量m=10kg的物體，以大小為2m/s2的加速度勻加速上升，求前3s內(nèi)力F做的功.（g取10m/s2）


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【試題分析】
物體受到兩個(gè)力的作用，拉力T和重力mg，由牛頓第二定律得T-mg=ma
所以T=m（g+a）=10×（10+2）N=120N
F=T/2=60N
物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)，3s內(nèi)的位移為
l=at2/2=1/2×2×32m=9m
力F作用的質(zhì)點(diǎn)為繩的端點(diǎn)，而在物體發(fā)生9m的位移的過程中，繩的端點(diǎn)的位移為2l=18m，所以力F做的功為
W=F?2l=60×18J=1080J
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

在做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)（裝置如圖1所示）
（1）研究在作用力F一定時(shí)，小車的加速度a與小車質(zhì)量M的關(guān)系，某位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（A）用天平稱出小車和小桶及內(nèi)部所裝砂子的質(zhì)量．
（B）按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材．使帶滑輪長(zhǎng)木板右端抬起，平衡摩擦力．
（C）把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶．
（D）將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在6V電壓的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)明小車質(zhì)量．
（E）保持小桶及其中砂子的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個(gè)數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)．

（F）分析每條紙帶，測(cè)量并計(jì)算出加速度的值．
（G）作a-M關(guān)系圖象，并由圖象確定a、M關(guān)系．
在上述步驟中，有錯(cuò)誤或處理不恰當(dāng)?shù)氖?BR>步驟
D
D
，應(yīng)把
6V電壓的蓄電池
6V電壓的蓄電池
改為
6V的低壓交流學(xué)生電源
6V的低壓交流學(xué)生電源
．
步驟
G
G
，應(yīng)把
a-M
a-M
改為
a-
1
M
a-
1
M
．
（2）利用上題裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：
甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象為圖2所示中的直線Ⅰ，乙同學(xué)畫出的圖象為圖中的Ⅱ直線．直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大．明顯超出了誤差范圍，下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是
BC
BC
．
（A）實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)沒有平衡摩擦力
（B）甲同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過高了
（C）實(shí)驗(yàn)前乙同學(xué)沒有平衡摩擦力
（D）乙同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過高了
（3）在用接在50Hz交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖3所示的一條紙帶，從比較清晰的點(diǎn)開始起，每5個(gè)打印點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)上0、1、2、3…量得0與1兩點(diǎn)間的距離s1=30mm，3與4兩點(diǎn)間的距離s4=48mm，打下0與1兩點(diǎn)之間時(shí)間內(nèi)小車的平均速度
0.30
0.30
m/s，則小車的加速度為
0.60
0.60
m/s2．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）某電動(dòng)機(jī)的三組線圈①、②、③阻值相同，均為幾歐姆，接法可能是圖1中甲、乙兩種之一，A、B和C是外接頭．現(xiàn)有一組線圈斷路，維修人員通過多用電表測(cè)量外接頭之間的電阻來(lái)判斷故障，若測(cè)量A和B之間、B和C之間、A和C之間的電阻時(shí)，多用電表指針偏轉(zhuǎn)分別如圖2（a）、（b）、（c）所示，則測(cè)量中使用的歐姆檔的倍率是
 
（填×1、×10、×100或×1k），三組線圈的接法是
 
（填甲或乙），斷路線圈是
 

（填①、②或③）．
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（2）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示的裝置，利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來(lái)測(cè)定滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m．實(shí)驗(yàn)中，滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度g取10m/s2．
①為測(cè)量滑塊的加速度a，須測(cè)出它在A、B間運(yùn)動(dòng)的
 
與
 
，計(jì)算a的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式是
 
；
②根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得到a與m的關(guān)系為：a=
(1+μ)gM+(m′+m)
m-μg，他想通過多次改變m，測(cè)出相應(yīng)的a值，并利用上式來(lái)計(jì)算μ．若要求a是m的一次函數(shù)，必須使上式中的
 
保持不變，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將從托盤中取出的砝碼置于
 
；
③實(shí)驗(yàn)得到a與m的關(guān)系如圖4所示，由此可知μ=
 
（取兩位有效數(shù)字）
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2013?深圳二模）（1）根據(jù)要求，完成“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)．
①如圖甲所示，把白紙固定在木板上后，再把木板豎立在桌面上，用圖釘把橡皮筋 的一端固定在A點(diǎn)，另一端B連結(jié)兩條輕繩，跨過定滑輪后各栓一細(xì)繩套，分別 掛上3個(gè)鉤碼和4個(gè)鉤碼（每個(gè)鉤碼重lN），調(diào)整滑輪的位置，穩(wěn)定后結(jié)點(diǎn)B位 于O處，記下
O的位置
O的位置
和兩條輕繩的方向，取下滑輪及鉤碼．
②如圖乙所示，取某單位長(zhǎng)度表示lN，用力的圖示作出兩條輕繩的拉力F1和F2；再用一把彈簧測(cè)力計(jì)把結(jié)點(diǎn)萬(wàn)也拉至O處，記下測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F′=
5.0
5.0
N，取下測(cè)力計(jì)．
③在圖丙作出F1和F2的合力F及拉力F′的圖示．（圖作在答題卡上）
④對(duì)比F和F′的大小和方向，發(fā)現(xiàn)它們不是完全一致的，其可能的原因是
測(cè)量存在誤差
測(cè)量存在誤差
（填一個(gè)原因）

（2）圖1是“用伏安法測(cè)量金屬絲電阻率ρ”的實(shí)驗(yàn)電路圖．
①用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲直徑d如圖2所示，可讀出d=
3.95
×10
-4
 
3.95
×10
-4
 
m．
②閉合電鍵，調(diào)節(jié)P的位置，讀出MP的長(zhǎng)度為x時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)，算出對(duì) 應(yīng)的電阻R，利用多組數(shù)據(jù)繪出如圖3所示的R-x圖象，可得該圖線的斜率 k=
10
10
Ω/m．
③利用圖線的斜率k、金屬絲的直徑d，得到金屬絲電阻率ρ的表達(dá)式為
π
d
2
 
k
4
π
d
2
 
k
4

④圖中的a導(dǎo)線從電流表的“0.6A”接線柱改接于電流表的“-”接線柱上，可以測(cè) 量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．閉合電鍵，調(diào)節(jié)P的位置，讀出多組電壓表和電流表的 示數(shù)，把實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)繪成如圖4所示的U-I圖象，得出電源的電動(dòng)勢(shì) E=
2.80
2.80
V；若R0=2.0Ω，則電源的內(nèi)阻r=
1.0
1.0
Ω．

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科目：高中物理 來(lái)源：2012年人教版高中物理必修二7.2功練習(xí)卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖11所示，滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦不計(jì)，用力F提升原來(lái)靜止的質(zhì)量為m＝10 kg的物體，使其以大小為a＝2 m/s2的加速度勻加速上升，求前3 s內(nèi)力F做的功．(取g＝

10 m/s2)

 

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