(2014•石景山区一模)小明利用如图1所示的装置探究物体沿杠杆OP匀速下滑过程中,竖直细绳PN所能承受拉力的变化规律.

(2014•石景山区一模)小明利用如图1所示的装置探究物体沿杠杆OP匀速下滑过程中,竖直细绳PN所能承受拉力的变化规律.轻质杠杆OP长1m,能绕O点转动,细绳PN将杠杆与固定不动的力传感器相连,物体A通过滑环挂在M点(滑环和绳子的质量不计),OM的长度为10cm,杠杆OP与水平方向成30°角时,物体A随滑环刚好沿杠杆由M点向P端匀速滑动,力传感器显示的绳PN所受拉力随滑动时间变化的图象如图2所示,则物体A匀速滑动过程中,重力做功的功率______W.
苦可乐77 1年前 已收到1个回答 举报

lili1184 幼苗

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解题思路:根据力传感器显示的绳PN所受拉力随滑动时间变化的图象,可求得物体A的重力,再根据20s内重物移动的距离可求得其移动的速度,根据P=[W/t]=[Fs/t]=Gv可求得重力做功的功率.

根据力传感器显示的绳PN所受拉力随滑动时间变化的图象,可得物体A的重力G=18N,
∵轻质杠杆OP长1m,OM的长度为10cm,
∴MP=OP-OM=1m-0.1m=0.9m,
根据力传感器显示的绳PN所受拉力随滑动时间变化的图象,
可得重物在OP上移动的速度v=[s/t]=[0.9m/20s]=0.045m/s
重物移动的速度v′=sin30°×v=[1/2]×0.045m/s=0.0225m/s
重力做功的功率P=[W/t]=[Fs/t]=Gv′=18N×0.0225m/s=0.405W;
故答案为:0.405.

点评:
本题考点: 杠杆的平衡条件;功率的计算.

考点点评: 此题主要考查的是学生对杠杆平衡条件的应用、功和功率计算公式的理解和掌握,知识点较多,难度很大,解答此题要求学生应具备一定的学科综合能力.

1年前

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