如圖所示,位于固定粗糙斜面上的小物塊P,受到一沿斜面向上的拉力F,沿斜面勻速上滑.現(xiàn)把力F的方向變?yōu)樨Q直向上,若使物塊P仍沿斜面保持原來的速度勻速運動,則( 。
分析:設斜面傾角為θ,根據(jù)平衡條件求解出兩種情況下的拉力的大小以及功率的表達式進行比較.
解答:解:拉力平行斜面向上時,物體受重力、拉力、支持力和滑動摩擦力,根據(jù)平衡條件可得:
F=mgsinθ+μmgcosθ ①
拉力的功率為P=Fv=(mgsinθ+μmgcosθ)v    ②
把力F的方向變?yōu)樨Q直向上,物體受重力、拉力、支持力和滑動摩擦力,根據(jù)平衡條件可得:(mg-F)sinθ+μ(mg-F)cosθ=0,解得
F′=mg   ③
拉力的功率為P′=Fvcos(90°-θ)=mgvsinθ     ④
比較①③,拉力大小可以變大、變小會不變;比較②④拉力的功率一定變。
故選C.
點評:本題關鍵是對物體受力分析,然后根據(jù)共點力平衡條件求解出拉力及其瞬時功率,然后比較表達式.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

Ⅰ.氣墊導軌工作時,空氣從導軌表面的小孔噴出,在導軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層,使滑塊不與導軌表面直接接觸,故滑塊運動時受到的阻力大大減小,可以忽略不計.為了探究做功與物體動能之間的關系,在氣墊導軌上放置一帶有遮光片的滑塊,滑塊的一端與輕彈簧相接,彈簧另一端固定在氣墊導軌的一端,將一光電門P固定在氣墊導軌底座上適當位置(如圖1),使彈簧處于自然狀態(tài)時,滑塊上的遮光片剛好位于光電門的擋光位置,與光電門相連的光電計時器可記錄遮光片通過光電門時的擋光時間.實驗步驟如下:精英家教網(wǎng)
①用游標卡尺測量遮光片的寬度d;
②在氣墊導軌上適當位置標記一點A(圖中未標出,AP間距離遠大于d),將滑塊從A點由靜止釋放.由光電計時器讀出滑塊第一次通過光電門時遮光片的擋光時間t;
③利用所測數(shù)據(jù)求出滑塊第一次通過光電門時的速度V;
④更換勁度系數(shù)不同而自然長度相同的彈簧重復實驗步驟②③,記錄彈簧勁度系數(shù)及相應的速度V,如下表所示:
彈簧勁度系數(shù) k 2k 3k 4k 5k 6k
V (m/s) 0.71 1.00 1.22 1.41 1.58 1.73
V2 (m2/s2 0.50 1.00 1.49 1.99 2.49 2.99
V3 (m3/s3 0.36 1.00 1.82 2.80 3.94 5.18
(1)測量遮光片的寬度時游標卡尺讀數(shù)如圖2所示,讀得d=
 
m;
(2)用測量的物理量表示遮光片通過光電門時滑塊的速度的表達式V=
 
;
(3)已知滑塊從A點運動到光電門P處的過程中,彈簧對滑塊做的功與彈簧的勁度系數(shù)成正比,根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù),可得出合力對滑塊做的功W與滑塊通過光電門時的速度V的關系是
 

Ⅱ.現(xiàn)已離不開電視、手機等電子產(chǎn)品,但這些產(chǎn)品生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含多種重金屬離子的廢水,這些廢水是否達標也引起了人們的關注.某同學想測出學校附近一工廠排出廢水的電阻率,以判斷廢水是否達到排放標準(一般工業(yè)廢水電阻率的達標值為ρ≥200Ω?m).圖甲為該同學所用盛水容器,其左、右兩側面為帶有接線柱的金屬薄板(電阻極小),其余四面由絕緣材料制成,容器內(nèi)部長a=40cm,寬b=20cm,高c=10cm.他將水樣注滿容器后,進行以下操作:精英家教網(wǎng)
(1)他先后用多用電表歐姆檔的“×1k”、“×100”兩個檔位粗測水樣的電阻值時,表盤上指針如圖乙中所示,則所測水樣的電阻約為
 
Ω.
(2)他從實驗室中找到如下實驗器材更精確地測量所取水樣的電阻:
A.電流表(量程5mA,電阻RA=800Ω)
B.電壓表(量程15V,電阻RV約為10.0kΩ)
C.滑動變阻器(0~20Ω,額定電流1A)
D.電源(12V,內(nèi)阻約10Ω)
E.開關一只、導線若干
請用筆線代替導線幫他在圖丙中完成電路連接.
(3)正確連接電路后,這位同學閉合開關,測得一組U、I數(shù)據(jù);再調(diào)節(jié)滑動變阻器,重復上述測量得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示,請你在圖丁的坐標系中作出U-I關系圖線.
U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6
I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15
(4)由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為
 
Ω?m.據(jù)此可知,所測水樣在電阻率這一指標上
 
(選填“達標”或“不達標”).

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在光滑水平地面上,有一質(zhì)量m1=4.0 kg的平板小車,小車的右面有一固定的豎直擋板,擋板上固定一輕質(zhì)細彈簧.位于小車上入點處的質(zhì)量m2=1.0 kg的木塊(可視為質(zhì)點)與彈簧的左端相接觸但不連接,此時彈簧與木塊間無相互作用力.木塊與A點左側的車面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.40,木塊與A點右側的車面之間的摩擦可忽略不計.現(xiàn)小車與木塊一起以v0=2.0 m/s的初速度向右運動,小車將與其右側的豎直墻壁發(fā)生碰撞,已知碰撞時間極短,碰撞后小車以v1=1.0 m/s的速度水平向左運動,取g=10m/s2.

(1)求小車與豎直墻壁發(fā)生碰撞的過程中小車動量變化量的大;

(2)若彈簧始終處于彈性限度內(nèi),求小車撞墻后與木塊相對靜止時的速度大小和彈簧的最大彈性勢能;

(3)要使木塊最終不從小車上滑落,則車面A點左側粗造部分的長度應滿足什么條件?

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