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高中物理-STS問(wèn)題 功和能…如圖是建筑工地上常用的一種“深穴打夯機(jī)”示意圖，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)將夯桿從深坑提上來(lái)，當(dāng)夯桿底端剛到達(dá)坑口時(shí)，兩個(gè)滾輪彼此分開(kāi)，將夯桿釋放，夯桿在自身重力作用下，落回深坑，夯實(shí)坑底。然后兩個(gè)滾輪再將夯桿壓緊，夯桿被提上來(lái)，如此周而復(fù)始（夯桿被滾輪提升過(guò)程中，經(jīng)歷勻加速和勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程）。已知兩個(gè)滾輪邊緣的線速度恒為v，夯桿質(zhì)量為m，則下列說(shuō)法正確的是 （ ） A.夯桿被提上來(lái)的過(guò)程中滾輪先對(duì)它施加向上的滑動(dòng)摩擦力，后不對(duì)它施力 B.若增加滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度或增加滾輪對(duì)桿的正壓力可減少提桿的時(shí)間 C.滾輪對(duì)夯桿做的功等于夯桿動(dòng)能的增量 D.一次提桿過(guò)程系統(tǒng)共產(chǎn)生熱量mv2/2 ?【答案】B 【點(diǎn)評(píng)】解答有關(guān)摩擦力問(wèn)題時(shí)，一定要注意分析是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力。凡是勻速運(yùn)動(dòng)的裝置對(duì)以速度為零開(kāi)始加速的物體，施加的摩擦力一定是滑動(dòng)摩擦力，二者之間一定有相對(duì)滑動(dòng)，且相對(duì)滑動(dòng)距離為Δx＝x2-x1＝vt/2。當(dāng)物體速度與裝置速度相等后，若水平運(yùn)動(dòng)，二者之間沒(méi)有摩擦力；若豎直運(yùn)動(dòng)，則二者之間有靜摩擦力，且靜摩擦力的大小等于重力。 【解析】夯桿被提上來(lái)的過(guò)程中滾輪一直對(duì)它施加向上的滑動(dòng)摩擦力，后勻速運(yùn)動(dòng)施加靜摩擦力，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若增加滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，可增大向上勻速運(yùn)動(dòng)的速度，減少提桿的時(shí)間；若增加滾輪對(duì)桿的正壓力可增大滑動(dòng)摩擦力，減少加速提桿的時(shí)間，B項(xiàng)正確；滾輪對(duì)夯桿做的功等于夯桿動(dòng)能的增量加重力勢(shì)能的增量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在加速上提過(guò)程中，加速時(shí)間t內(nèi)，夯桿上升x1＝vt/2，滾輪滾動(dòng)距離x2＝vt，二者相對(duì)滑動(dòng)Δx＝x2-x1＝vt/2。向上運(yùn)動(dòng)的加速度a＝v/t。由牛頓第二定律f-mg＝ma，一次提桿過(guò)程系統(tǒng)共產(chǎn)生熱量Q=f△x=mv2/2+mg2/2a，D項(xiàng)錯(cuò)誤。  |
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