(15分)靜止在水平地面上的木箱,質(zhì)量m=50 kg.木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,若用大小為400 N、方向與水平方向成37°角的斜向上的拉力拉木箱從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),使木箱能夠到達(dá)50 m遠(yuǎn)處,拉力最少做多少功?(cos37°=0.8,取g=10 m/s2)
7.68×103 J
欲使拉力做功最少,須使拉力作用的位移最小,故重物應(yīng)先在拉力作用下加速,再撤去拉力使木箱減速,到達(dá)50 m處時(shí)速度恰好減為0.設(shè)加速時(shí)加速度的大小為a1,減速時(shí)加速度的大小為a2.
由牛頓第二定律得,加速時(shí)有:
水平方向Fcos37°-μFN=ma1
豎直方向Fsin37°+FN-mg=0
減速時(shí)有:μmg=ma2
且有v2=2a1x1=2a2x2 x1+x2=x
聯(lián)立以上各式解得:x1≈24 m
由功的定義,有
W=Fx1cos37°=400×24×0.8 J=7.68×103 J.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一根輕彈簧上端固定在O點(diǎn),下端拴一個(gè)小球P,開(kāi)始時(shí),小球處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)水平向右的外力F,使小球向右緩慢偏移,依次經(jīng)過(guò)A點(diǎn)和B點(diǎn),已知AB兩點(diǎn)分別在如圖直線OMON上,但圖中未標(biāo)出具體位置,彈簧的伸長(zhǎng)量始終處于彈性限度內(nèi),下列說(shuō)法中正確的是(     )
A.B點(diǎn)比A點(diǎn)高
B.B點(diǎn)比A點(diǎn)低
C.B點(diǎn)與A點(diǎn)高度相同
D.B點(diǎn)可能比A點(diǎn)高,也可能比A點(diǎn)低

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

 如圖,從運(yùn)動(dòng)員騰空跳起向上運(yùn)動(dòng)后再向下落入水中,若不計(jì)空氣阻力,則運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能先          (填“增大”或“減小”或“不變”),后          (填“增
大”或“減小”或“不變”)。運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能          (填“增大”或“減小”或“不變”)。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

已知物體A和B的質(zhì)量相同,A放在光滑的水平面上,B放在粗糙的水平面上,在相同的水平力F作用下,由靜止開(kāi)始都通過(guò)了相同的位移s,則
A.力F對(duì)A做功較多                B.力F對(duì)B做功的平均功率較大
C.力F對(duì)A做功的平均功率較大      D.力F對(duì)A、B做的功相等

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,同一物塊分別放在水平面和固定斜面上,在兩個(gè)大小相等的推力F1和F2的作用下運(yùn)動(dòng),F(xiàn)1和F2的方向分別平行于水平面和斜面。若物塊在推力的作用下通過(guò)的位移相等,則F1、 F2對(duì)物塊所做的功
A.相等
B.與物塊和斜面的粗糙程度有關(guān)
C.在水平面上推力所做的功多
D.在斜面一推力所做的功多

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(2011年福州第二次聯(lián)考)某興趣小組對(duì)一輛自制遙控小車的性能進(jìn)行研究,他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),并將小車運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái),通過(guò)處理轉(zhuǎn)化為v-t圖象,如圖4-1-8所示(除2~10 s時(shí)間段內(nèi)的圖象為曲線外,其余時(shí)間段圖象均為直線).已知小車運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,2~14 s時(shí)間段內(nèi)小車的功率保持不變,在14 s末停止遙控而讓小車自由滑行.小車的質(zhì)量為1 kg,可認(rèn)為在整個(gè)過(guò)程中小車所受到的阻力大小不變.求:

圖4-1-8
(1)小車所受到的阻力大小及0~2 s時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)提供的牽引力大。
(2)小車勻速行駛階段的功率.
(3)小車在0~10 s運(yùn)動(dòng)過(guò)程中位移的大。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

靜止在地面上的一小物體,在豎直向上的拉力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),在向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,物體的機(jī)械能與位移的關(guān)系圖象如圖6所示,其中0~s1過(guò)程的圖線是曲線,s1s2過(guò)程的圖線為平行于橫軸的直線.關(guān)于物體上升過(guò)程(不計(jì)空氣阻力)的下列說(shuō)法正確的是(  ).
A.0~s1過(guò)程中物體所受的拉力是變力,且不斷減小
B.s1s2過(guò)程中物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.0~s2過(guò)程中物體的動(dòng)能先增大后減小
D.0~s2過(guò)程中物體的加速度先減小再反向增大,最后保持不變且等于重力加速度

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的物體在拉力F的作用下從靜止以2g的加速度勻加速上升h,不計(jì)空氣阻力,則
A.拉力F做功2mghB.物體克服重力做功2mgh
C.物體的動(dòng)能增加了2mghD.物體的機(jī)械能增加了2mgh

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的汽車以恒定的功率P在平直的公路上行駛,汽車勻速行駛時(shí)的速率為v1,則當(dāng)汽車的速率為v2(v2<v1)時(shí),汽車的加速度為 (  )
A.B.C.D.

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