16.如圖所示,一質(zhì)量為m=1.0kg的物體從半徑為R=2.0m的圓弧的A端,在拉力作用下沿圓弧緩慢運(yùn)動(dòng)到B端(圓弧AB在豎直平面內(nèi)).拉力F大小不變始終為10N,方向始終與物體在該點(diǎn)的切線成37°角.圓弧所對應(yīng)的圓心角為60°,BO邊為豎直方向.(g取10m/s2)則這一過程中(  )
A.拉力F做的功為16.75J
B.重力G做的功為10J
C.圓弧面對物體的支持力FN做的功為零
D.物體克服圓弧面的摩擦力Ff做功6.75J

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(shí)刻改變(方向始終與物體在該點(diǎn)的切線成37°角),是一個(gè)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(shí)刻改變,而且大小也在時(shí)刻改變,是變力做功,根據(jù)動(dòng)能定理求解.

解答 解:A、由于拉力F是大小不變,方向時(shí)刻改變(方向始終與物體在該點(diǎn)的切線成37°角),是一個(gè)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°=16.75J,故A正確;
B、重力mg做的功為:WG=-mgR(1-cos60°)=-1×10×2×(1-$\frac{1}{2}$)=-10J,故B錯(cuò)誤
C、由于支持力N始終與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直,所以支持力N不做功,故C正確;
D、所以不能用功的計(jì)算式來計(jì)算功,根據(jù)動(dòng)能定理,有:WF+WG+Wf=0
解得:Wf=-(WF+WG)=-(16.75-10)=-6.75J
故客克服摩擦力做功為6.75J,故D正確
故選:ACD

點(diǎn)評 本題考查動(dòng)能定理及功的計(jì)算問題,在求解F做功時(shí)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.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.關(guān)于原子物理學(xué)知識,下列說法正確的是( 。
A.玻爾將量子觀念引人原子領(lǐng)城,成功地解釋了所有原子的光譜規(guī)律
B.原子核發(fā)生一次β衰變,該原子外層就失去一個(gè)電子
C.將放射性物質(zhì)放在超低溫的環(huán)境下,將會(huì)大大減緩它的衰變進(jìn)程
D.鈾核(${\;}_{92}^{238}$U)衰變?yōu)殂U核(${\;}_{82}^{206}$Pb)的過程中.共有6個(gè)中子變成質(zhì)子

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.某空間存在水平方向的勻強(qiáng)電場(圖中未畫出),帶電小球沿如圖所示的直線斜向下由A點(diǎn)沿直線向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng),此空間同時(shí)存在由A指向B的勻強(qiáng)磁場,則下列說法正確的是( 。
A.電場的方向一定水平向右B.小球可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.帶電小球一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.運(yùn)動(dòng)過程中,小球的機(jī)械能增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.利用圖象來描述物理過程,探尋物理規(guī)律是常用的方法,下圖是描述某個(gè)物理過程的圖象,對該物理過程分析正確的是( 。
A.若該圖象為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象,則前2秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的平均速率等于0
B.若該圖象為一條電場線上各點(diǎn)的電勢隨坐標(biāo)變化的圖象,則可能是點(diǎn)電荷所形成電場中的一條電場線
C.若該圖象為閉合線圈內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象,則該閉合線圈內(nèi)一定產(chǎn)生恒定的電動(dòng)勢
D.若該圖象為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的圖象,則質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程速度一定改變了方向

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11.如圖所示,細(xì)桿的一端與小球相連,可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),細(xì)桿長0.5m,小球質(zhì)量為3.0kg,現(xiàn)給小球一初速度使它做圓周運(yùn)動(dòng),若小球通過軌道最低點(diǎn)a處的速度為va=4m/s,通過軌道最高點(diǎn)b處的速度為vb=2m/s,取g=10m/s2,則小球通過最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)對細(xì)桿作用力的情況是( 。
A.a處為拉力,方向豎直向下,大小為66N
B.a處為壓力,方向豎直向上,大小為66N
C.b處為拉力,方向豎直向上,大小為6N
D.b處為壓力,方向豎直向下,大小為6N

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.下列說法中正確的是( 。
A.布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性
B.兩個(gè)相鄰的分子間的距離增大時(shí),分子間的引力增大,斥力減小
C.溫度相同的氫氣和氧氣中,氫氣分子和氧氣分子的平均速率不同
D.熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體
E.不能違背能量守恒定律的第二類永動(dòng)機(jī)是有可能制成的

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,物體A、B經(jīng)無摩擦的輕質(zhì)定滑輪用細(xì)線連在一起,A物體受水平向右的力F的作用,此時(shí)B勻速下降,A水平向左運(yùn)動(dòng),可知( 。
A.物體A做勻速運(yùn)動(dòng)B.A做加速運(yùn)動(dòng)
C.物體A所受摩擦力逐漸增大D.水平力F保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.下列說法正確的是( 。
A.單晶體冰糖磨碎后熔點(diǎn)會(huì)發(fā)生變化
B.足球充足氣后很難壓縮,是足球內(nèi)氣體分子間斥力作用的結(jié)果
C.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過等容過程,吸收熱量,其內(nèi)能一定增加
D.自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無序性增大的方向進(jìn)行的
E.一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變,單位體積內(nèi)分子數(shù)不變.如果溫度升高,則單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積上的分子數(shù)會(huì)增加

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.2016年是中國航天創(chuàng)建60周年,我們的航天成果讓人振奮,新一代運(yùn)載火箭長征五號、七號首飛成功,海南文昌發(fā)射場正式投入使用,天宮二號、神舟十一號載人飛行任務(wù)圓滿成功…,我國全年宇航發(fā)射次數(shù)超過了俄羅斯的17次,以22次的成績與美國并列世界第一.我國發(fā)射神州號飛船時(shí),先將飛船發(fā)射到一個(gè)橢圓軌道上,其近地點(diǎn)M距地面200km,遠(yuǎn)地點(diǎn)N距地面340km.進(jìn)入該軌道正常運(yùn)行時(shí),周期為T1,通過M、N點(diǎn)時(shí)的速率分別是v1、v2,當(dāng)某次飛船通過N點(diǎn)時(shí),地面指揮部發(fā)出指令,點(diǎn)燃飛船上的發(fā)動(dòng)機(jī),使飛船在短時(shí)間內(nèi)加速后進(jìn)入離地面340km的圓形軌道,開始然地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期為T2,這時(shí)飛船的速率為v3,比較飛船在M、N、P三點(diǎn)正常運(yùn)行時(shí)(不包括點(diǎn)火加速階段)的速率大小和兩個(gè)軌道上運(yùn)行的周期,以及在N點(diǎn)點(diǎn)火前后的加速度a和a′的大小,則( 。
A.v1>v3>v2B.v1>v2>v3C.a′>aD.T2>T1

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