分析 重力是恒力,根據(jù)恒力做功的表達(dá)式列式求解重力的功;由于拉力F是大小不變,方向時刻改變(方向始終與物體在該點的切線成37°角),是一個變力,我們可以用“分割求和”的思想方法求解拉力做功;圓弧面對物體的摩擦力Ff做的功,由于摩擦力不僅方向時刻改變,而且大小也在時刻改變,是變力做功,根據(jù)動能定理求解.
解答 解:(1)由于拉力F是大小不變,方向時刻改變(方向始終與物體在該點的切線成37°角),是一個變力.我們可以用“分割求和”的思想方法得出:
WF=F($\frac{1}{4}$πR)cos37°=15π J=47.1J
(2)重力mg做的功為:WG=-mgR(1-cos45°)=-2×10×5×(1-$\frac{\sqrt{2}}{2}$)=-29.2J
(3)由于支持力N始終與物體運動方向垂直,所以支持力N不做功;
(4)所以不能用功的計算式來計算功,根據(jù)動能定理,有:
WF+WG+Wf=0
解得:Wf=-(WF+WG)=-(47.1-29.2)=-17.9J
答:(1)拉力F做的功為47.1J;
(2)重力mg所做的功為-29.2J;
(3)圓弧面對物體的支持力FN做的功為零.
(4)圓弧面對的摩擦力Ff做的功為-17.9J.
點評 本題考查動能定理及功的計算問題,在求解F做功時要明確雖然力是變力,但由于力和速度方向之間的夾角始終相同,故可以采用“分割求和”的方法求解.
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 星球A的質(zhì)量小于星球B的質(zhì)量 | |
B. | 星球A的線速度大于星球B的線速度 | |
C. | 星球A受到的向心力大于星球B受到的向心力 | |
D. | 星球A的向心加速度小于星球B的向心加速度 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 30m/s2 | B. | 15m/s2 | C. | 1m/s2 | D. | 0.5m/s2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | $\frac{{F}_{1}-{F}_{2}}{IL}$ | B. | $\frac{{F}_{1}-{F}_{2}}{2IL}$ | C. | $\frac{{F}_{1}+{F}_{2}}{IL}$ | D. | $\frac{{F}_{1}+{F}_{2}}{2IL}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 輕繩對m做的功等于m機械能的增加 | |
B. | 輕繩對M做的功等于M動能的增加 | |
C. | 兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能守恒 | |
D. | 兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能損失等于M克服摩擦力做的功 |
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