5．繩拉質(zhì)量為M=20kg的物體，從靜止開始以加速度a=2m/s2勻加速上升，4s內(nèi)：
（1）繩的拉力做多少功？
（2）物體的動(dòng)能改變多少？
（3）物體總的機(jī)械能增加多少？
（4）重力做多少功？（g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力）

分析 （1）由牛頓第二定律求得拉力，然后根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律求得位移，即可由功的定義式求得拉力做的功；
（2）根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律求得速度，然后由動(dòng)能定義式求得動(dòng)能改變量；
（3）根據(jù)機(jī)械能的構(gòu)成，由動(dòng)能和重力勢(shì)能求解；
（4）根據(jù)功的定義式求解．

解答 解：（1）物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程只受重力、拉力作用，故由牛頓第二定律可得：拉力F=Mg+Ma=240N，方向豎直向上；
物體在4s時(shí)的運(yùn)動(dòng)位移$h=\frac{1}{2}a{t}^{2}=16m$，故由功的定義式可得：繩的拉力做的功W=Fh=3840J；
（2）物體初速度為0，末速度v=at=8m/s，故物體動(dòng)能改變量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}M{v}^{2}-0=640J$；
（3）機(jī)械能由重力勢(shì)能和動(dòng)能構(gòu)成，故物體總的機(jī)械能增加量△E=△Ek+Mgh=3840J；
（4）由功的定義式可得：重力做的功WG=-Mgh=-3200J；
答：（1）繩的拉力做了3840J的功；
（2）物體的動(dòng)能改變了640J；
（3）物體總的機(jī)械能增加了3840J；
（4）重力做了-3200J的功．

點(diǎn)評(píng) 經(jīng)典力學(xué)問題一般先對(duì)物體進(jìn)行受力分析，求得合外力及運(yùn)動(dòng)過(guò)程做功情況，然后根據(jù)牛頓定律、動(dòng)能定理及幾何關(guān)系求解．

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：選擇題

5．“天舟一號(hào)”飛船于2017年4月20日在文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射升空，并于4月22日與“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室對(duì)接．已知對(duì)接前“天舟一號(hào)”在距離地面高度為h的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室在距離地面髙度為h+△h的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知△h＞0，且h+△h小于地球同步衛(wèi)星高度，則（　�。�
A．二者的角速度均小于地球自轉(zhuǎn)角速度
B．“天舟一號(hào)”的線速度小于“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室的線速度
C．二者的運(yùn)動(dòng)周期均小于地球自轉(zhuǎn)周期
D．二者做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于地面上物體的重力加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

16．如圖所示，A、B為兩個(gè)固定的等量異種點(diǎn)電荷，b，c為A、B連線中垂線上的兩點(diǎn)，一不計(jì)重力的帶電粒子從a點(diǎn)射入A、B電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列判斷正確的是（　�。�
A．b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)等于c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)
B．從a到b的過(guò)程中電場(chǎng)力一定做正功
C．a點(diǎn)的電勢(shì)一定高于b點(diǎn)的電勢(shì)
D．帶點(diǎn)粒子與B點(diǎn)電荷一定帶相同性質(zhì)的電荷

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

13．在“測(cè)定金屬絲的電阻”的實(shí)驗(yàn)中給定電壓表（內(nèi)電阻約為50kΩ）、電流表（內(nèi)電阻約為40Ω）、滑動(dòng)變阻器（最大阻值為10Ω）、待測(cè)金屬絲（電阻約為100Ω）、電源、開關(guān)及導(dǎo)線若干．兩位同學(xué)想用伏安法多次測(cè)量做出I-U圖線求出待測(cè)金屬絲的阻值，他們?cè)O(shè)計(jì)了甲、乙兩個(gè)電路，你認(rèn)為采用圖更合理乙（填“甲”或“乙”），電壓表的右端應(yīng)接在點(diǎn)a（填“a”或“b”）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

20．如圖所示，一輕彈簧左端固定在長(zhǎng)木板M的左端，右端與小木塊m連接，且m、M及M與地面間接觸光滑．開始時(shí)，m和M均靜止，現(xiàn)同時(shí)對(duì)m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，從兩物體開始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧形變不超過(guò)其彈性限度，對(duì)于m、M和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說(shuō)法不正確的是（　�。�
A．由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B．當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，m、M各自的動(dòng)能最大，此時(shí)系統(tǒng)機(jī)械能最大
C．在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程m、M動(dòng)能的變化量加上彈性勢(shì)能的變化量等于F1、F2做功的代數(shù)和
D．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中m的最大速度一定大于M的最大速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

10．質(zhì)量為m的物體從距地面高為h的位置由靜止開始豎直下落到地面，若整個(gè)過(guò)程中物體所受空氣阻力大小恒為其重力的k（k＜1）倍，則整個(gè)下落過(guò)程物體的（　�。�
A．重力勢(shì)能減少了kmghB．動(dòng)能增加了kmgh
C．動(dòng)能增加了（1-k）mghD．機(jī)械能減少了kmgh

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

17．小芳同學(xué)想利用圖示裝置驗(yàn)證“物體質(zhì)量一定時(shí)，其加速度與所受的合力成正比”這一結(jié)論．她先將6個(gè)相同的鉤碼全部放入小車中，在長(zhǎng)木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物塊，使小車在木板上恰能勻速下滑．現(xiàn)從小車中一次取n=1，2，3，4，5，6個(gè)鉤碼掛在細(xì)線右端，其余鉤碼仍留在小車內(nèi)，并正確完成了后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作．設(shè)小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．該實(shí)驗(yàn)中細(xì)線對(duì)小車的拉力等于所懸掛鉤碼的總重力
B．利用該方案無(wú)法驗(yàn)證“物體質(zhì)量一定時(shí)，其加速度與所受的合力成正比”這一結(jié)論
C．該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的加速度a隨n的變化圖象應(yīng)當(dāng)是一條過(guò)原點(diǎn)的直線
D．若實(shí)驗(yàn)中保持木板水平，則該同學(xué)描繪的加速度a隨n變化的圖象不是直線

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

14．變壓器是用來(lái)改變交流電壓的設(shè)備（選填“直流”或“交流”）；在遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程中損失的電能只要由電流的熱效應(yīng)引起（選填“熱”“磁”或“化學(xué)”），在輸電功率一定時(shí)，輸電電壓越高（選填“高”或“低”），電能損失越�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

15．下列關(guān)于近代物理知識(shí)的說(shuō)法正確的是（　　）
A．發(fā)生α衰變時(shí)，生成核與原來(lái)的原子核相比，質(zhì)量數(shù)減少了2個(gè)
B．β射線是高速電子流，它具有較強(qiáng)的穿透能力
C．比結(jié)合能越小，原子核中的核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定
D．一群處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷，最多可釋放出4種頻率的光子

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