如图甲所示,某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物,运用传感器(未在图中画出)测得此过程中不同时刻对轻绳的拉力F与被提升重物的

如图甲所示,某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物,运用传感器(未在图中画出)测得此过程中不同时刻对轻绳的拉力F与被提升重物的速度v,并描绘出F-[1/v]图象.假设某次实验所得的图象如图乙所示,其中线段AB与[1/v]轴平行,它反映了被提升重物在第一个时间段内F和[1/v]的关系;线段BC的延长线过原点(C点为实线与虚线的分界点),它反映了被提升重物在第二个时间段内F和[1/v]的关系;第三个时间段内拉力F和速度v均为C点所对应的大小保持不变,因此图象上没有反映.实验中还测得重物由静止开始经过t=1.4s,速度增加到vC=3.0m/s,此后物体做匀速运动.取重力加速度g=10m/s2,绳重及一切摩擦和阻力均可忽略不计.

(1)在提升重物的过程中,除了重物的质量和所受重力保持不变以外,在第一时间段内和第二时间段内还各有一些物理量的值保持不变.请分别指出第一时间段内和第二时间内所有其他保持不变的物理量,并求出它们的大小;
(2)求被提升重物在第一时间段内和第二时间段内通过的总路程.
罗雨的文字 1年前 已收到1个回答 举报

魏yy 春芽

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解题思路:(1)在第一个时间段内,拉力不变,根据最终做匀速运动,求出重力的大小,结合牛顿第二定律求出第一个时间段内的加速度.在第二个时间段内,图线的斜率不变,即功率不变,根据P=Fv求出功率的大小;
(2)根据速度时间公式求出第一个时间段内的时间,从而得出第二个时间段的时间,根据动能定理求出被提升重物在第二个时间段内通过的路程.

(1)由v-1F图象可知,第一个时间段内重物所受拉力保持不变,且F1=6.0 N根据牛顿第二定律有F1-G=ma重物速度达到vC=3.0 m/s时,受平衡力,即G=F2=4.0 N.由此解得重物的质量m=Gg=4.010═0.40 kg...

点评:
本题考点: 动能定理的应用;牛顿第二定律.

考点点评: 本题主要考查了动能定理及牛顿第二定律的应用,要能根据图象得出有效信息,难度适中.

1年前

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