7.質(zhì)量為m的小木球從離水面高度為h處由靜止釋放,落入水中后,在水中運動的最大深度是h′,最終停在水面上.若木球在水中運動時,受到因運動而產(chǎn)生的阻力恒為Fμ,問:
(1)木球釋放后的整個運動過程中重力做的功是多少?它的重力勢能變化多少?
(2)整個過程中浮力對木球做了多少功?
(3)分析木球的運動情況,根據(jù)你現(xiàn)有的知識能否求出水的阻力Fμ對木球做的總功?若能,請簡要地說明思路.

分析 (1)根據(jù)重力做功的公式即可計算出重力做的功;重力勢能的變化與重力做的功大小相等;
(2)根據(jù)功的公式即可計算出浮力做的功;
(3)整個的過程中重力與阻力做功,由功能關(guān)系即可求出阻力做的功.

解答 解:(1)整個的過程中物體下降的高度是h,所以重力做的功:W=mgh.
重力做正功,重力勢能減小,減少的量與重力做的功大小相等,即mgh
(2)從木塊入水到浮出水面,由浮力飛過程中,木塊的位移是0,所以浮力對木塊做的功是0.
(3)整個的過程中重力與阻力做功,木塊的初速度是0.末速度是0,所以木塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為克服水的阻力做的功,由動能定理得:WG+W=0-0
所以:W=-mgh
負號說明阻力做負功.
答:(1)木球釋放后的整個運動過程中重力做的功是mgh,它的重力勢能減少mgh;
(2)整個過程中浮力對木球做功是0;
(3)水的阻力Fμ對木球做的總功是-mgh.負號說明阻力做負功.整個的過程中重力與阻力做功,木塊的初速度是0.末速度是0,由動能定理即可求得.

點評 該題考查木塊從開始下落到最后停止的過程中的能量轉(zhuǎn)化的過程中,要注意,重力的功僅僅與初末的位置有關(guān),與路徑無關(guān).

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示,豎直面內(nèi)有一圓弧面,其半徑為R.質(zhì)量為m的物體在拉力作用下沿圓弧面以恒定的速率v滑行,拉力的方向始終保持與物體的速度方向一致.已知物體與圓弧之間的滑動摩擦系數(shù)為μ,則物體通過圓弧面最高點P位置時拉力的大小為(  )
A.μmgB.m(μg-$\frac{{v}^{2}}{R}$)C.$\frac{μm{v}^{2}}{R}$D.μm(g-$\frac{{v}^{2}}{R}$)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖所示,上端固定著彈射裝置的小車靜置于粗糙水平地面上,小車和彈射裝置的總質(zhì)量為M,彈射裝置中放有兩個質(zhì)量均為m的小球.已知M=3m,小車與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1.為使小車到達距車右端L=2m的目標位置,小車分兩次向左水平彈射小球,每個小球被彈出時的對地速度均為v.若每次彈射都在小車靜止的情況下進行,且忽略小球的彈射時間,g取10m/s2,求小球彈射速度v的最小值.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.一物體在三個共點力F1、F2、F3的作用下做勻速直線運動,現(xiàn)保持F1、F2不變,不改變F3的方向,只將F3的大小減為原來的一半,下列說法中正確的是( 。
A.物體可能做圓周運動B.物體的動能一定變化
C.物體一定做曲線運動D.物體一定做勻變速直線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.一滑塊在水平地面上沿直線滑行,t=0時速率為1m/s.從此刻開始在與速度平行的方向上施加一水平作用力F.力F和滑塊的速度v隨時間的變化規(guī)律分別如圖l和圖2所示,則(兩圖取同一正方向,取g=l0m/s2)( 。
A.滑塊的質(zhì)量為0.5kg
B.滑塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.05
C.第1s內(nèi)摩擦力對滑塊做功為-1J
D.第2s內(nèi)力F的平均功率為1.5W

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,一輛在水平地面上向右做直線運動的平板車,長度L=6m,質(zhì)量M=10kg,其上表面水平光滑且距地面高為h=1.25m,A、B是其左右的兩端點,在A端固定一個與車絕緣的、質(zhì)量與大小忽略不計的帶電體Q,其電量Q=-5×10-6C.在地面上方的空間存在著沿小車運動方向的、區(qū)域足夠大的勻強電場(忽略Q的影響),場強大小E=1×107N/C.在t=0時刻,小車速度為v0=7.2m/s,此時將一個質(zhì)量m=1kg的小球輕放在平板車上距離B端2m處的P點(小球可視為質(zhì)點,釋放時對地的速度為零).經(jīng)過一段時間,小球脫離平板車并落到地面.已知平板車受到地面的阻力與它對地面的壓力成正比,且比例系數(shù)μ=0.2,其它阻力不計,重力加速度g=10m/s2.試求:
(1)從t=0時起,平板車能繼續(xù)向右運動的最大距離.
(2)小球從t=0時起到離開平板車時所經(jīng)歷的時間.
(3)從t=0時起到小球離開平板車落地時止,帶電體Q的電勢能的變化量.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示是用自由落體法驗證機械能守恒定律時得到的一條紙帶,我們選N點來驗證機械能守恒定律.下面舉出一些計算打N點時紙帶下落速度的方法,其中正確的是(T為打點周期) (  )
A.N點是第n個點,則vN=gnTB.N點是第n個點,則vN=g(n-1)T
C.vN=$\frac{{x}_{n}+{x}_{n+1}}{2T}$D.vN=$\frac{gktt137_{n+1}+flnekk7_{n-1}}{2T}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,在傾角為θ的斜面頂端P點以初速度v0水平拋出一個小球,最后落在斜面上的Q點,
求:(1)小球在空中運動的時間以及P、Q間的距離.
(2)小球拋出多長時間后離開斜面的距離最大?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,一金屬直桿MN兩端接有導線,懸掛于線圈上方.MN與線圈軸線均處于豎直平面內(nèi),為使MN垂直紙面向外運動,以下措施不可行的是( 。
A.將a、c端接在電源正極,b、d端接在電源負極
B.將b、d端接在電源正極,a、c端接在電源負極
C.將a、d端接在電源正極,b、c端接在電源負極
D.將a、c端接在交流電源的一端,b、d端接在交流電源的另一端

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