一根质量分布不均匀的金属拉链条重30 N,长1 m,盘曲在水平地面上

一根质量分布不均匀的金属拉链条重30 N,长1 m,盘曲在水平地面上,当从链条的A端慢慢提起链条到使它的另一端B恰好离开地面,需做功12 J,若改从B端慢慢提起链条A端恰好离开地面需要做功多少?此过程中链条的重力势能如何变化?

答案

解析:明确重力做功特点及其与重力势能变化间的关系是寻找解题思路的立足点,在慢慢提起链条的过程中,合外力对链条做功为零,则由外力做功多少可求重力做的负功,从而最终据重力做功与重力势能变化关系求得重力势能变化.

“慢慢提起链条”即提起过程中链条的动能不变化,ΔEk=0,研究从A端提起链条过程:向上提起的外力做功WF=12 J,重力做功WG,依动能定理有WF+WG=ΔEk=0,得WG=-WF=-12 J

设链条重心距B端的长度为hb,则有WG=-mghb

以上两式联立得hb= m=0.4 m

设从B端恰好提起全链条需做功WF′,则依题意,需克服重力做功

WG′=mgha=30×(1-0.4) J=18 J

依动能定理有WF′-WG′=0

则WF′=WG′=18 J

根据重力做功与重力势能变化的关系可知,从B端将盘曲在水平面的链条提起至其A端恰好离开地面,重力做-18 J的功,重力势能(比在水平面上)增加了18 J.

故从B端将盘曲在水平面的链条提起至其A端恰好离开地面,重力做-18 J的功,重力势能(比在水平面上)增加了18 J.

相关题目

下列各组物质,要借助酸碱指示剂才能判断反应发生的是( 
下列各组物质,要借助酸碱指示剂才能判断反应发生的是(   ) A.石灰石与盐酸   B.Fe2O3+HCl     C.Ba(OH)2+H2SO4       D.NaOH+HCl
一列机械波沿直线ab向右传播,ab=2m,a、b两点的振动情况如
一列机械波沿直线ab向右传播,ab=2m,a、b两点的振动情况如图所示,下列说法中正确的是A.波速可能是B.波长可能是C.波速可能大于D.波长可能大于
---You must have had a good time at the party last night, didn’t you ? ---____
---You must have had a good time at the party last night, didn’t you ? ---________. Actually, it was a bit boring. A. Oh, great         B. Not really        C. I suppose so.     D
读下表,完成下列问题。 国家人口出生率(%)人口死亡率(
读下表,完成下列问题。 国家人口出生率(%)人口死亡率(%) 韩国1.50.6 印度2.91.0 尼日利亚4.31.3 埃及2.90.8 德国0.931.09 (1)根据表中所提供的数据
2008年11月6日,在我国两岸互赠珍稀动植物中,被誉为植物界
2008年11月6日,在我国两岸互赠珍稀动植物中,被誉为植物界中的“大熊猫”和“活化石”的是                                      
下列按时间先后排列正确的是(    )①法兰西第一共和国
下列按时间先后排列正确的是(    )①法兰西第一共和国②法兰西第二共和国③第一帝国        ④第二帝国A.①②③④      B.①③②④     C
(    ) A.-1     B.1     C.0     D.-8
(    ) A.-1     B.1     C.0     D.-8

最新题目