如图9所示,竖直平面内放一直角杆,杆的水平部分粗糙,竖直部分光滑,两部分各套有质量分别为mA="2.0" kg和mB="1.0" kg的小球A和B,A球与水平杆
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如图9所示,竖直平面内放一直角杆,杆的水平部分粗糙,竖直部分光滑,两部分各套有质量分别为mA="2.0" kg和mB="1.0" kg的小球A和B,A球与水平杆
题型:不详
难度:
来源:
如图9所示,竖直平面内放一直角杆,杆的水平部分粗糙,竖直部分光滑,两部分各套有质量分别为m
A
="2.0" kg和m
B
="1.0" kg的小球A和B,A球与水平杆间动摩擦因数μ=0.20,A、B间用不可伸长的轻绳相连,图示位置处OA="1.5" m,OB="2.0" m.g取10 m/s
2
.
图9
(1)若用水平力F
1
沿杆向右拉A,使A由图示位置向右极缓慢地移动0.5 m,则该过程中拉力F
1
做了多少功?
(2)若用水平力F
2
沿杆向右拉A,使B以1 m/s的速度匀速上升,则在B经过图示位置上升0.5 m的过程中,拉力F
2
做了多少功?
答案
(1)0.8 J (2)6.8 J
解析
(1)A、B小球和细绳整体竖直方向处于平衡,A受到水平杆的弹力为
N=(m
A
+m
B
)g ①
则A受到的摩擦力为f=μ(m
A
+m
B
)g ②
由几何关系,s
B
="0.5" m ③
由能量关系,拉力F
1
做功为:
W
1
=fs
A
+m
B
gs
B
④
得:W
1
="0.8" J ⑤
(2)设细绳与竖直方向的夹角为θ,因绳不可伸长,所以v
B
cosθ=v
A
sinθ ⑥
则
=v
B
cotθ
1
=
m/s, ⑦
=v
B
cotθ
2
=
m/s ⑧
设拉力F
2
做功为W
2
,对系统由能量关系得W
2
-fs
A
-m
B
gs
B
=
m
A
v
A
2
2
-
m
A
v
A
2
1
⑨
代入数据解得W
2
="6.8" J ⑩
举一反三
一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,用大小为F、方向与水平面成θ角且斜向下的恒力作用在该木块上,经过时间t,力F的瞬时功率为( )
A.
B.
C.
D.
题型:不详
难度:
|
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质量为m的小球A以水平初速度v
0
与原来静止在光滑水平面上的质量为3m的小球B发生正碰.已知碰撞过程中A球的动能减少了75%,则碰撞后B球的动能可能是( )
A.
mv
0
2
B.
mv
0
2
C.
mv
0
2
D.
mv
0
2
题型:不详
难度:
|
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如图4所示,A在O点的正上方,OD为水平面,AB、AC均为斜面,物块P从D点分别以速度v
1
和v
2
出发,两次分别沿DBA、DCA滑到顶点时,速度均刚好为零 .已知物块与路面之间的动摩擦因数都相同且不为零,不计物块由平面滑上斜面时的机械能损失,则下列说法正确的是( )
图4
A.物块沿DBA和沿DCA两次滑动中摩擦力做功关系无法确定,所以v
1
、v
2
的大小无法确定
B.物块沿DBA和沿DCA两次滑动中动能都减少
C.物块沿DBA和沿DCA两次滑动中机械能不变
D.两次滑动的初速度相等
题型:不详
难度:
|
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如图5所示,两光滑且平行的固定水平杆位于同一竖直平面内,两静止小球m
1
、m
2
分别穿在两杆上,两球间连接一个保持原长的竖直轻弹簧,现给小球m
2
一个水平向右的初速度v
0
.如果两杆足够长,则在此后的运动过程中,下列说法正确的是( )
图5
A.m
1
、m
2
系统动量不守恒
B.弹簧最长时,其弹性势能为
m
2
v
2
0
C.m
1
、m
2
速度相同时,共同速度为
D.m
1
、m
2
及弹簧组成的系统机械能守恒
题型:不详
难度:
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一喷水机喷出的水柱高h="5" m.已知空中水的总体积为V="20" dm
3
,空气阻力不计,则喷水机喷水功率为___________W.
题型:不详
难度:
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