13．一個(gè)質(zhì)量為m的小球從空中某點(diǎn)A靜止釋放，在t秒末給小球施加一個(gè)豎直向上的恒力F作用，再經(jīng)過(guò)t秒小球又回到A點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程中不計(jì)空氣阻力且小球未落地．求：
（1）恒力F所做的功；
（2）重力瞬時(shí)功率的最大值．

分析 （1）根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式求出t時(shí)間內(nèi)的位移，抓住在F作用下的位移，求出F做功的大�。�
（2）根據(jù)位移關(guān)系，求出在F作用下的加速度與重力加速度的關(guān)系，結(jié)合速度時(shí)間公式求出整個(gè)過(guò)程中速度的最大值，根據(jù)瞬時(shí)功率的公式求出重力瞬時(shí)功率的最大值．

解答 解：（1）ts內(nèi)小球的位移大小x=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，
施加恒力F后，整個(gè)過(guò)程中，在F作用下的位移大小為x，
則恒力F做功W=Fx=$\frac{1}{2}Fg{t}^{2}$．
（2）設(shè)施加恒力F后的加速度大小為a，施加F時(shí)的速度v=gt，
根據(jù)位移關(guān)系有：$vt-\frac{1}{2}a{t}^{2}=-\frac{1}{2}g{t}^{2}$，
解得a=3g，
返回A點(diǎn)的速度vA=v-at=gt-3gt=-2gt，可知返回A點(diǎn)時(shí)的速度最大，此時(shí)重力瞬時(shí)功率最大，
Pm=mgvA=2mg2t．
答：（1）恒力F所做的功為$\frac{1}{2}Fg{t}^{2}$；
（2）重力瞬時(shí)功率的最大值為2mg2t．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功和功率的基本運(yùn)用，知道恒力做功與路徑無(wú)關(guān)，與首末位置有關(guān)，對(duì)于求解重力功率的最大值，關(guān)鍵要分析清楚ts末和2ts末哪個(gè)時(shí)刻的速度最大．

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：解答題

16．汽車由靜止開始以加速度a1=2m/s2作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，緊接著又做勻減速運(yùn)動(dòng)直到靜止，減速時(shí)的加速度大小為a2=4m/s2．若運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為9s，則汽車運(yùn)動(dòng)的總位移多大，汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程的最大速度為多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

4．如圖所示，一光滑小球靜止放置在光滑半球面的最底端，利用豎直放置的光滑擋板水平向右緩慢地推動(dòng)小球，在推動(dòng)過(guò)程中擋板保持豎直，則在小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（該過(guò)程小球未脫離球面），木板對(duì)小球的推力F1、半球面對(duì)小球的支持力F2的變化情況正確的是（　　）
A．F1一直增大B．F1先減小后增大C．F2一直增大D．F2先減小后增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

1．如圖（a）所示，寬度為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌水平固定在磁感強(qiáng)度為B、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向上．現(xiàn)有一根質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒MN放置在金屬導(dǎo)軌上，金屬棒MN始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直，不計(jì)導(dǎo)軌電阻．

（1）若金屬棒MN在水平向右的力F的作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)判斷通過(guò)MN棒的電流方向，并利用能的轉(zhuǎn)化和能量守恒定律，通過(guò)推導(dǎo)證明棒MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv；
（2）若金屬棒MN在水平恒力F的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，試從速度、加速度兩個(gè)角度通過(guò)分析、推理、計(jì)算來(lái)描述金屬棒MN的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；
（3）若給金屬棒MN向右的初速度同時(shí)施加一水平外力，使金屬棒MN作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中，外力隨時(shí)間的變化關(guān)系圖線如圖（b）所示（以初速度方向?yàn)檎较颍�，圖線與橫、縱坐標(biāo)交點(diǎn)分別為t0、F0．求金屬棒MN的加速度大小a和初速度v0．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

8．彈弓是中國(guó)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，《吳越春秋》中就有相關(guān)記載：“弩生于弓，弓生于彈…”．某同學(xué)利用一個(gè)“Y”形彈弓（如圖所示），將一顆質(zhì)量約20g的石頭射出約30m遠(yuǎn)，最高點(diǎn)離地約10m，則該學(xué)生對(duì)彈弓做功約為（　　）
A．1JB．2JC．3JD．4J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

18．如圖所示，一小球套在傾角為37°的固定直桿上，輕彈簧一端與小球相連，另一端固定于水平地面上O點(diǎn)．小球由A點(diǎn)靜止釋放，它沿桿下滑到達(dá)最低點(diǎn)C時(shí)速度恰為0．A、C相距0.8m，B是A、C連線的中點(diǎn)，小球質(zhì)量為lkg，彈簧原長(zhǎng)為0.5m，勁度系數(shù)為40N/m，sin37°=0.6，g取l0m/s2．則小球從A到C過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度最大
B．小球在B點(diǎn)時(shí)的加速度為6m/s2
C．彈簧彈力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功
D．小球從A到B過(guò)程和從B到C過(guò)程摩擦力做功相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

5．從傾角為θ的斜面上的某點(diǎn)先后將同一小球以不同的初速度水平拋出，小球均落在斜面上．當(dāng)拋出的速度為v1時(shí)，小球到達(dá)斜面時(shí)速度方向與斜面的夾角為α1；當(dāng)拋出的速度為v2時(shí)，小球到達(dá)斜面時(shí)速度方向與斜面的夾角為α2，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．當(dāng)v1＞v2時(shí)，α1＞α2B．當(dāng)v1＞v2時(shí)，α1＜α2
C．無(wú)論v1，v2大小如何，α1=α2D．α1、α2的大小與斜面傾角θ無(wú)關(guān)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

2．四個(gè)相同的小量程電流表（表頭）分別改裝成兩個(gè)電流表A1、A2和兩個(gè)電壓表V1、V2．已知電流表表A1量程大于A2的量程，電壓表V1的量程大于V2的量程，改裝好后把它們按如圖所示接入電路，則（　�。�
A．電流表A1的讀數(shù)等于電流表A2的讀數(shù)
B．電流表A1的偏轉(zhuǎn)角小于電流表A2的偏轉(zhuǎn)角
C．電壓表V1的讀數(shù)大于電壓表V2的讀數(shù)
D．電壓表V1的偏轉(zhuǎn)角等于電壓表V2的偏轉(zhuǎn)角

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

3．關(guān)于元電荷，下列說(shuō)法正確的有（　�。�
A．元電荷就是指電子和質(zhì)子
B．元電荷的值通常取e=1.60×10-19C
C．所有帶電體的電荷量都等于元電荷的整數(shù)倍
D．元電荷e的數(shù)值最早是由美國(guó)科學(xué)家密立根用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案