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如圖3所示，滑輪和繩的質量及摩擦不計，用力F提升原來靜止的質量m=10kg的物體，以大小為2m/s2的加速度勻加速上升，求前3s內力F做的功.（g取10m/s2）


見解析


【試題分析】
物體受到兩個力的作用，拉力T和重力mg，由牛頓第二定律得T-mg=ma
所以T=m（g+a）=10×（10+2）N=120N
F=T/2=60N
物體從靜止開始運動，3s內的位移為
l=at2/2=1/2×2×32m=9m
力F作用的質點為繩的端點，而在物體發(fā)生9m的位移的過程中，繩的端點的位移為2l=18m，所以力F做的功為
W=F?2l=60×18J=1080J
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

在做“驗證牛頓第二定律”的實驗時（裝置如圖1所示）
（1）研究在作用力F一定時，小車的加速度a與小車質量M的關系，某位同學設計的實驗步驟如下：
（A）用天平稱出小車和小桶及內部所裝砂子的質量．
（B）按圖裝好實驗器材．使帶滑輪長木板右端抬起，平衡摩擦力．
（C）把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶．
（D）將打點計時器接在6V電壓的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，并在紙帶上標明小車質量．
（E）保持小桶及其中砂子的質量不變，增加小車上的砝碼個數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復上述實驗．

（F）分析每條紙帶，測量并計算出加速度的值．
（G）作a-M關系圖象，并由圖象確定a、M關系．
在上述步驟中，有錯誤或處理不恰當?shù)氖?BR>步驟
D
D
，應把
6V電壓的蓄電池
6V電壓的蓄電池
改為
6V的低壓交流學生電源
6V的低壓交流學生電源
．
步驟
G
G
，應把
a-M
a-M
改為
a-
1
M
a-
1
M
．
（2）利用上題裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗時：
甲同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象為圖2所示中的直線Ⅰ，乙同學畫出的圖象為圖中的Ⅱ直線．直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大．明顯超出了誤差范圍，下面給出了關于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是
BC
BC
．
（A）實驗前甲同學沒有平衡摩擦力
（B）甲同學在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了
（C）實驗前乙同學沒有平衡摩擦力
（D）乙同學在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了
（3）在用接在50Hz交流電源上的打點計時器測定小車做勻加速直線運動的加速度的實驗中，得到如圖3所示的一條紙帶，從比較清晰的點開始起，每5個打印點取一個計數(shù)點，分別標上0、1、2、3…量得0與1兩點間的距離s1=30mm，3與4兩點間的距離s4=48mm，打下0與1兩點之間時間內小車的平均速度
0.30
0.30
m/s，則小車的加速度為
0.60
0.60
m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）某電動機的三組線圈①、②、③阻值相同，均為幾歐姆，接法可能是圖1中甲、乙兩種之一，A、B和C是外接頭．現(xiàn)有一組線圈斷路，維修人員通過多用電表測量外接頭之間的電阻來判斷故障，若測量A和B之間、B和C之間、A和C之間的電阻時，多用電表指針偏轉分別如圖2（a）、（b）、（c）所示，則測量中使用的歐姆檔的倍率是
 
（填×1、×10、×100或×1k），三組線圈的接法是
 
（填甲或乙），斷路線圈是
 

（填①、②或③）．
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（2）某同學設計了如圖3所示的裝置，利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來測定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ．滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質量為M，滑塊上砝碼總質量為m′，托盤和盤中砝碼的總質量為m．實驗中，滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運動，重力加速度g取10m/s2．
①為測量滑塊的加速度a，須測出它在A、B間運動的
 
與
 
，計算a的運動學公式是
 
；
②根據(jù)牛頓運動定律得到a與m的關系為：a=
(1+μ)gM+(m′+m)
m-μg，他想通過多次改變m，測出相應的a值，并利用上式來計算μ．若要求a是m的一次函數(shù)，必須使上式中的
 
保持不變，實驗中應將從托盤中取出的砝碼置于
 
；
③實驗得到a與m的關系如圖4所示，由此可知μ=
 
（取兩位有效數(shù)字）
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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2013?深圳二模）（1）根據(jù)要求，完成“驗證力的平行四邊形定則”實驗．
①如圖甲所示，把白紙固定在木板上后，再把木板豎立在桌面上，用圖釘把橡皮筋 的一端固定在A點，另一端B連結兩條輕繩，跨過定滑輪后各栓一細繩套，分別 掛上3個鉤碼和4個鉤碼（每個鉤碼重lN），調整滑輪的位置，穩(wěn)定后結點B位 于O處，記下
O的位置
O的位置
和兩條輕繩的方向，取下滑輪及鉤碼．
②如圖乙所示，取某單位長度表示lN，用力的圖示作出兩條輕繩的拉力F1和F2；再用一把彈簧測力計把結點萬也拉至O處，記下測力計的讀數(shù)F′=
5.0
5.0
N，取下測力計．
③在圖丙作出F1和F2的合力F及拉力F′的圖示．（圖作在答題卡上）
④對比F和F′的大小和方向，發(fā)現(xiàn)它們不是完全一致的，其可能的原因是
測量存在誤差
測量存在誤差
（填一個原因）

（2）圖1是“用伏安法測量金屬絲電阻率ρ”的實驗電路圖．
①用螺旋測微器測得金屬絲直徑d如圖2所示，可讀出d=
3.95
×10
-4
 
3.95
×10
-4
 
m．
②閉合電鍵，調節(jié)P的位置，讀出MP的長度為x時電壓表和電流表的示數(shù)，算出對 應的電阻R，利用多組數(shù)據(jù)繪出如圖3所示的R-x圖象，可得該圖線的斜率 k=
10
10
Ω/m．
③利用圖線的斜率k、金屬絲的直徑d，得到金屬絲電阻率ρ的表達式為
π
d
2
 
k
4
π
d
2
 
k
4

④圖中的a導線從電流表的“0.6A”接線柱改接于電流表的“-”接線柱上，可以測 量電源的電動勢和內阻．閉合電鍵，調節(jié)P的位置，讀出多組電壓表和電流表的 示數(shù)，把實驗得到的數(shù)據(jù)繪成如圖4所示的U-I圖象，得出電源的電動勢 E=
2.80
2.80
V；若R0=2.0Ω，則電源的內阻r=
1.0
1.0
Ω．

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科目：高中物理 來源：2012年人教版高中物理必修二7.2功練習卷（解析版） 題型：計算題

如圖11所示，滑輪和繩的質量及摩擦不計，用力F提升原來靜止的質量為m＝10 kg的物體，使其以大小為a＝2 m/s2的加速度勻加速上升，求前3 s內力F做的功．(取g＝

10 m/s2)

 

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