17．一位質(zhì)量m=60kg的滑雪運(yùn)動員（看作質(zhì)點(diǎn)）從高h(yuǎn)=10m的斜坡自由下滑．如果運(yùn)動員在下滑過程中受到的阻力（包括摩擦阻力和空氣阻力等所有阻力）F=50N，斜坡的傾角θ=300，運(yùn)動員從坡頂滑至坡底．（重力加速度g取10m/s2，結(jié)果可帶根號）
（1）畫出運(yùn)動員受力的示意圖；
（2）這些力做的總功是多少；
（3）運(yùn)動員到坡的最低點(diǎn)時，重力的功率是多少．

分析 （1）對物體受力分析，即可畫出受力示意圖；
（2）根據(jù)W=Fxcosθ求得恒力做功；
（3）根據(jù)動能定理求得到達(dá)斜面底端的速度，根據(jù)P=mgvcosθ求得瞬時功率

解答 解：（1）對運(yùn)動員受力分析，受到重力，支持力和摩擦力，故示意圖如圖所示
（2）重力做功WG=mgh=60×10×10J=6000J
摩擦力做功${W}_{F}=-F\frac{h}{sin30°}=-50×\frac{10}{0.5}J=-1000J$
支持力與位移方向垂直，不做功，故WFN=0
故合力做功W=WG+WF+WFN=5000J
（3）根據(jù)動能定理可知$W=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，解得$v=\sqrt{\frac{500}{3}}m/s$=$\frac{10\sqrt{15}}{3}$m/s
重力的功率P=mgvsin30°=$1000\sqrt{15}W$
答：（1）運(yùn)動員受力的示意圖如圖所示；
（2）這些力做的總功是5000J；
（3）運(yùn)動員到坡的最低點(diǎn)時，重力的功率是1000$\sqrt{15}$W

點(diǎn)評 本題考查了動能定理、運(yùn)動學(xué)公式和功率的基本運(yùn)用，知道總功等于合力做功，或等于各力做功的代數(shù)和；要注意重力的功率是重力與豎直方向的分速度的乘積．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

3．在利用重錘下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：某同學(xué)打出了一條紙帶，各點(diǎn)距A點(diǎn)的距離分別為d1，d2，d3，…，各相鄰點(diǎn)間的時間間隔為T，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間．要用它來驗(yàn)證物體從B到G處的機(jī)械能是否守恒，則B點(diǎn)的速度表達(dá)式為vB=$\frac{ulqxaov_{2}}{2T}$，G點(diǎn)的速度表達(dá)式為vG=$\frac{8qht1ro_{7}-pd7amy3_{5}}{2T}$，若B點(diǎn)和G點(diǎn)的速度vB、vG及BG間的距離h均為已知量，則當(dāng)在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)滿足vG2-vB2=2gh（用vB、vG、h、g表示）時，重錘下落過程中的機(jī)械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．相距L=1.5m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m1=1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2=0.27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖（a）所示，虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同．a(chǎn)b棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．a(chǎn)b棒在方向豎直向上，大小按圖（b）所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開始，沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動，同時cd棒也由靜止釋放．

（1）求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和ab棒加速度大�。�
（2）已知在2s內(nèi)外力F做功26J，求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；
（3）判斷cd棒將做怎樣的運(yùn)動，求出cd棒達(dá)到最大速度所需的時間t0．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．兩根足夠長、電阻不計(jì)且相距為d的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ的絕緣斜面上，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，如圖所示．質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ．將導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌運(yùn)動距離L時速度恰好達(dá)到最大．設(shè)導(dǎo)體棒接入電路的電阻為r，運(yùn)動中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌保持垂直，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，則在此過程中（　�。�
A．導(dǎo)體棒平均速度的值為$\frac{mg（sinθ-μcosθ）（R+r）}{2{B}^{2}ow811pv^{2}}$
B．導(dǎo)體棒兩端的最大電壓為$\frac{mg（sinθ-μcosθ）R}{Bd}$
C．重力和摩擦力對導(dǎo)體棒做的合功大于導(dǎo)體棒動能的變化量
D．電路中產(chǎn)生的焦耳熱為mgL（sinθ-μcosθ）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，光滑平行的導(dǎo)軌水平固定在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌左端接有電阻R，導(dǎo)軌上垂直放著一根金屬棒（與導(dǎo)軌接觸良好），導(dǎo)軌和金屬棒電阻均不計(jì)．給金屬棒施加水平向右的恒定拉力，使金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始向右加速運(yùn)動，最終做勻速運(yùn)動．當(dāng)恒定拉力的大小變?yōu)樵瓉淼膋倍時，金屬棒最終勻速運(yùn)動時的速度大小和拉力的功率分別變?yōu)樵瓉淼模ā　。?table class="qanwser">A．k倍，k倍B．k倍，k2倍C．k2倍，k倍D．k2倍，k2倍

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．如圖所示，長為L的輕桿一端套在過O點(diǎn)的水平軸上，在桿另一端裝上一個質(zhì)量分別為m的小球，另一根長也為L的輕杠，一端固定在小球m上，另一端裝一質(zhì)量為M的小球，讓桿從水平位置靜止釋放，桿擺到豎直位置的瞬間，m和M所受合力之比為（　�。�
A．$\frac{m+M}{M}$B．$\frac{m}{2M}$C．$\frac{2M}{m}$D．$\frac{M}{m+M}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．質(zhì)量相等的物體分別在地球和月球上以相同的速度豎直上拋，如果不計(jì)任何阻力，則下列說法中不正確的是（　�。�
A．上升過程中的平均速度相等
B．上升過程中所受重力的沖量相等
C．上升過程中重力做功相等
D．上升過程中重力做功的平均功率相等

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．如圖所示，兩束顏色不同的單色光a、b平行于三棱鏡底邊BC從AB邊射入，經(jīng)三棱鏡折射后相交于點(diǎn)P，下列說法中正確的是（　�。�
A．三棱鏡對a光的折射率大于對b光的折射率
B．a光在三棱鏡中傳播的速度較大
C．讓a光和b光通過同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，a光的條紋間距小于b光的條紋間距
D．在利用a光和b光做衍射實(shí)驗(yàn)時，b光的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．一滴水的體積為V，水的密度為ρ，水的摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，那么這滴水所含的分子數(shù)為（　　）
A．$\frac{{N}_{A}}{ρ}$B．$\frac{V{N}_{A}}{M}$C．$\frac{ρV}{M{N}_{A}}$D．$\frac{ρV{N}_{A}}{M}$

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