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1、填空题 放在粗糙水平地面上的物体,在10N的水平拉力作用下,匀速运动20m,则摩擦力对物体做的功是______J,合外力对物体做功是______J.
参考答案:物体在水平地面上匀速运动时,由平衡条件得到,摩擦力大小等于水平拉力大小,即f=F=10N,合外力F合=0,根据公式W=Fscosα得,摩擦力做功Wf=-fs=-10×20J=-200J,合外力对物体做功W合=0.
故答案为:-200;0
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图,电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来,当夯杆底端刚到达坑口时,两个滚轮彼此分开,将夯杆释放,夯杆在自身重力作用下,落回深坑,夯实坑底。然后两个滚轮再次压紧,夯杆被提上来,如此周而复始(夯杆被滚轮提升过程中,分别经历匀加速和匀速运动过程)。已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4m/s,滚轮对夯杆的正压力FN=2×104N,滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0.3,夯杆质量m=1×103kg,坑深h=6.4m,假定在打夯的过程中坑的深度变化不大,g取10m/s2。求:
(1)夯杆被滚轮带动匀加速上升过程所需的时间;
(2)每个打夯周期中,电动机需消耗的能量。
参考答案:(1)2s (2)1.2×105J
本题解析:(1)夯杆加速上升阶段:
加速度?
?①---------4分
a = 2 m / s2?②---------------2分
则夯杆匀加速上升的时间
?③-------2分
(2)夯杆加速上升的高度?
?④-------2分
在加速上升阶段,电动机对夯杆做的功??W1=2μFN h1= 4.8×104 J?⑤-------2分
夯杆匀速上升阶段上升高度?h2= h-h1= 2.4 m?
电动机对夯杆做的功?W2= mgh2= 2.4×104J?⑥-------2分
夯杆加速上升阶段,电动机滚轮与夯杆间摩擦生热Q=2μFN h1= 4.8×104 J-⑦------2分
每个打夯周期中,电动机需消耗的能量E = W1+ W2+Q= 1.2×105J?⑧-------2分
〔或每个打夯周期中,电动机需消耗的能量E ==2μFNVt1+mg Vt2=1.2×105J 〕
本题难度:一般
3、选择题 把两个完全相同的电阻丝并联后接在电压为U的电源 上,它们在时间t内产生的热量为Q1;若把它们串联起来接在同一电源上,在相同的时间内产生的热量为Q2,则( )
A.Q1∶Q2=1∶4
B.Q1∶Q2=4∶1
C.Q1∶Q2=1∶2
D.Q1∶Q2=2∶1