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图为一装置的示意,小木桶abcd的质量为M =0.18kg,高L = 0.2m,其上沿ab离挡板E的竖直距离h = 0.8m,在小木桶内放有一质量m =0.02kg的小石块P(视为质点)。现通过细绳对小木桶施加一个竖直向上的恒力F,使小木桶由静止开始向上运动,小木桶的上沿ab与挡板E相碰后便立即停止运动。若小石块P最终上升的高度不会超越ab,则拉力F的最大值为多少?取g = 10m/s2,空气阻力和定滑轮摩擦均忽略不计。

 

【答案】

【解析】设木桶上沿到达挡板E时,速度为V. 则对P有

             (1)

对木桶与P一起上升过程有:

      (2)

                      (3)

带入数值解得:

在拉力F作用下,箱子运动到E时,由于惯性,P还要向上做减速运动,则木桶上沿到达挡板E时,速度为V. 则对P有    在一起上升过程中木箱和小石块的加速度是相等的,联系等式,可解出

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图为一装置的示意,小木桶abcd的质量为M=0.18kg,高L=0.2m,其上沿ab离挡板E的竖直距离h=0.8m,在小木桶内放有一质量m=0.02kg的小石块P(视为质点).现通过细绳对小木桶施加一个竖直向上的恒力F,使小木桶由静止开始向上运动,小木桶的上沿ab与挡板E相碰后便立即停止运动,小石块P上升的最大高度恰好与ab相平.求:
①拉力F的大小;
②小石块P由静止开始到最高点的过程中,小木桶abcd对它做的功.(取g=10m/s2,空气阻力和定滑轮摩擦均忽略不计).

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科目:高中物理 来源:2013届浙江乐清高三上学期期末教学质量检测物理试卷(带解析) 题型:计算题

如图为一装置的示意,小木桶abcd的质量为M =0.18kg,高L = 0.2m,其上沿ab离挡板E的竖直距离h = 0.8m,在小木桶内放有一质量m=0.02kg的小石块P(视为质点)。现通过细绳对小木桶施加一个竖直向上的恒力F,使小木桶由静止开始向上运动,小木桶的上沿ab与挡板E相碰后便立即停止运动,小石块P上升的最大高度恰好与ab相平。

求:
①拉力F的大小;
②小石块P由静止开始到最高点的过程中,小木桶abcd对它做的功。(取g = 10m/s2,空气阻力和定滑轮摩擦均忽略不计)。

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年浙江乐清高三上学期期末教学质量检测物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图为一装置的示意,小木桶abcd的质量为M =0.18kg,高L = 0.2m,其上沿ab离挡板E的竖直距离h = 0.8m,在小木桶内放有一质量m=0.02kg的小石块P(视为质点)。现通过细绳对小木桶施加一个竖直向上的恒力F,使小木桶由静止开始向上运动,小木桶的上沿ab与挡板E相碰后便立即停止运动,小石块P上升的最大高度恰好与ab相平。

求:

①拉力F的大小;

②小石块P由静止开始到最高点的过程中,小木桶abcd对它做的功。(取g = 10m/s2,空气阻力和定滑轮摩擦均忽略不计)。

 

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科目:高中物理 来源:甘肃省模拟题 题型:计算题

图为一装置的示意,小木桶abcd的质量为M=0.18kg,高L=0.2m,其上沿ab离挡板E的竖直距离h=0.8m,在小木桶内放有一质量m=0.02kg的小石块P(视为质点)。现通过细绳对小木桶施加一个竖直向上的恒力F,使小木桶由静止开始向上运动,小木桶的上沿ab与挡板E相碰后便立即停止运动。若小石块P最终上升的高度不会超越ab,则拉力F的最大值为多少?取g=10m/s2,空气阻力和定滑轮摩擦均忽略不计。

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