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题型:简答题
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简答题

如图所示,静止在水平桌面的纸带上有一质量为0.1kg的小铁块,它离纸带的右端距离为0.5m,铁块与纸带间动摩擦因数为0.1.现用力向左以2m/s2的加速度将纸带从铁块下抽出,求:(不计铁块大小,铁块不滚动.取10m/s2

(1)将纸带从铁块下抽出需要多长时间?

(2)纸带对铁块做的功是多少?

正确答案

解:(1)设纸带的加速度为a1,铁块的加速度为a2,则

L=-

①②式联立,代入数据得t=1s③

(2)铁块运动的位移s=

W=μmgs=0.5J  ⑤

③④⑤式联立,代入数据得

W=0.05J

答:(1)将纸带从铁块下抽出需要1s;(2)纸带对铁块做的功是0.05J

解析

解:(1)设纸带的加速度为a1,铁块的加速度为a2,则

L=-

①②式联立,代入数据得t=1s③

(2)铁块运动的位移s=

W=μmgs=0.5J  ⑤

③④⑤式联立,代入数据得

W=0.05J

答:(1)将纸带从铁块下抽出需要1s;(2)纸带对铁块做的功是0.05J

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题型:简答题
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简答题

如图所示,粗糙的水平面上放置一物体,物体在恒力F作用下做匀速直线运动,在物体发生一段位移x的过程中,求:

(1)恒力F所做的功WF

(2)合力所做的功W.

正确答案

解:(1)根据恒力做功公式W=Fxcosθ得:

WF=Fx

(2)物体做匀速运动,动能不变,根据动能定理可知,

W=

答:(1)恒力F所做的功WF为FX

(2)合力所做的功W为0.

解析

解:(1)根据恒力做功公式W=Fxcosθ得:

WF=Fx

(2)物体做匀速运动,动能不变,根据动能定理可知,

W=

答:(1)恒力F所做的功WF为FX

(2)合力所做的功W为0.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,质量为m的物体置于光滑水平面上,一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上,另一端在力F作用下,以恒定速度v0竖直向下运动.物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角α=45°过程中,绳中拉力对物体做的功为(  )

Amv02

Bmv02

Cmv02

Dmv02

正确答案

B

解析

解:一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上,另一端在力F作用下,以恒定速度v0竖直向下运动.

将物体的运动分解为沿绳子方向的运动,以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动,

则由三角函数可解得:运动到绳与水平方向夹角α=45°时物体的速度v==v0

物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角α=45°过程中,物体只受绳子拉力做功,

运用动能定理得

W=mv2-0=mv02

故选B.

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题型:填空题
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填空题

甲、乙两物体,已知其质量关系为m=5m,它们从很高的同一处自由下落2s,重力做功之比为______,对地面的重力势能之比为______

正确答案

5

5

解析

解:两物体都做自由落体运动2s内下降的高度相同,为:h=

故重力做功为W=mgh,故有:

2s后两物体距地面的高度相等,故两物体的重力势能为E=mgh,故有:

故答案为:5,5

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题型:填空题
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填空题

两个完全相同的物体分别从高度相同,倾角分别为θ1、θ2的两个斜面的顶端滑至底端,两物体与斜面间的动摩擦因数μ相同.在下滑的全过程中,重力对它们做功之比为______,它们克服摩擦阻力做功之比为______

正确答案

1:1

解析

解:重力做功只与初末位置有关,故重力做功为W=mgh,因高度相同,故物体做功相同,故做功之比为1:1

下滑过程中,物体受到的摩擦力为f=μmgcosθ,通过的位移为x=,故磨擦力做功为W=-fx=,故两物体摩擦力做功为

故答案为:1:1,

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题型: 单选题
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单选题

如图,在水平力F的作用下沿水平方向拉物体,第一次在光滑的水平面移动了一段位移.第二次用同样的力拉同一个物体在粗糙的水平面上移动一段相同的位移,则(  )

A两种情况下,拉力做的功一样多

B两种情况下,合外力力做的功一样多

C两种情况下,拉力做功的平均功率一样多

D两种情况下,合外力做功的平均功率一样多

正确答案

A

解析

解:A、由W=Fs知,恒力F对两种情况下做功一样多,即W1=W2,故A正确;

B、第一种情况,物体只受拉力,合力即为拉力,第二种情况,合力为拉力和摩擦力的合力,所以第二种情况合外力小于第一种情况,位移相等,所以第一种情况做功多,故B错误;

C、在粗糙水平面上由于受到阻力的作用,有F=ma可知

在粗糙水平面上加速度小,由s=at2知,通过相同的位移,在粗糙水平面上用的时间长,由P=知,力F在粗糙水平面上做功的平均功率小,故C错误;

D、第一种情况合外力做功多,时间短,根据P=知,第一种情况合外力做功的平均功率大,故D错误.

故选:A.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,水平路面上有一辆质量为Μ的汽车,车厢中有一质量为m的人正用恒力F向前推车厢,在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中,下列说法正确的是(  )

A人对车的推力F做的功为FL

B人对车做的功为maL

C车对人的摩擦力做的功为(F+ma)L

D车对人的作用力大小为ma

正确答案

A,C

解析

解:A、人对车做功为W=FL,故A正确;

B、在水平方向上,由牛顿第二定律可知车对人的作用力为F′=ma,人对车的作用力为-ma,故做功为W=-maL,同时车对人还有支持力,故车对人的作用力为N=,故BD错误

C、对人由牛顿第二定律可以f-F=ma

f=ma+F

车对人的摩擦力做功为W=fL=(F+ma)L,故C正确,

故选:AC

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题型: 单选题
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单选题

水平恒力F两次作用在同一物体上,使物体沿力的方向发生相同位移,第一次是在光滑水平面上,第二次是在粗糙水平面上,两次力F做的功和平均功率的大小关系是(  )

AW1=W2    P1>P2

BW1>W2   P1=P2

CW1=W2    P1<P2

DW1=W2    P1=P2

正确答案

A

解析

解:由W=Fs知,恒力F对两种情况下做功一样多,即W1=W2

在粗糙水平面上由于受到阻力的作用,有F=ma可知

在粗糙水平面上加速度小,由s=at2知,通过相同的位移,在粗糙水平面上用的时间长,由P=知,

力F在粗糙水平面上做功的平均功率小,即 Pl>P2

故选:A.

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题型:简答题
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简答题

人在行走过程中,重心高度会发生变化(当身体重力作用线通过你的一只脚的底面时,重心最高,当你跨出双脚同时着地时,重心最低).某人身高1.70m,体重600N,在水平地面上行走时重心高度变化约为2cm,行走速度为5km/h,每1km行走约1350步,试估算该人每走一步克服重力做的功W=______J,行走时克服重力做功的功率P=______W.

正确答案

解:克服重力做功为:W=mgh=600×0.02=12J;

1km用时:t===0.2h=720s

克服重力所做的总功为:W=12×1350=16200J;

则克服重力做功的功率为:P===22.5W;

故答案为:12,22.5.

解析

解:克服重力做功为:W=mgh=600×0.02=12J;

1km用时:t===0.2h=720s

克服重力所做的总功为:W=12×1350=16200J;

则克服重力做功的功率为:P===22.5W;

故答案为:12,22.5.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,滑块A、B的质量均为m,A套在固定竖直杆上,A、B通过转轴用长度为L的刚性轻杆连接,B放在水平面上并靠着竖直杆,A、B均静止.由于微小的扰动,B开始沿水平面向右运动.不计一切摩擦,滑块A、B视为质点.在A下滑的过程中,下列说法中正确(  )

AA运动到最低点时的速度为

B在A落地之前轻杆对B一直做正功

CA、B组成的系统机械能不守恒

D当A的机械能最小时,B对水平面的压力大小为2mg

正确答案

A

解析

解:A、A、B组成的系统只有重力做功,系统机械能守恒,

A运动到最低点时,B的速度为零,根据系统机械能守恒定律得:

解得:

,故A正确,C错误.

B、当A到达底端时,B的速度为零,B的速度在整个过程中,先增大后减小,动能先增大后减小,所以轻杆对B先做正功,后做负功.故B错误.

D、当A的机械能最小时,则B的机械能最大,则B的动能最大,速度最大,知B此时加速度为零,杆子对B无作用力,B对地面的压力等于B的重力,为mg.故D错误.

故选:A.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,质量为m的小物块在光滑的水平面上以v0向右做直线运动,经距离l后,进入半径为R光滑的半圆形轨道,从圆弧的最高点飞出恰好落在出发点上.已知l=1.6m,m=0.10kg,R=0.4m,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2

(1)求小物块运动到圆形轨道最高点时速度大小和此时小物块对轨道的压力.

(2)求小物块的初速度v0

(3)若轨道粗糙,则小物块恰能通过圆形轨道最高点.求小物块在这个过程中克服摩擦力所做的功.

正确答案

解:(1)物体从最高点做平抛运动的过程中,竖直方向:

在水平方向:l=v′t

v′=

在最高点由牛顿第二定律可知

由牛顿第三定律即可求得物块对轨道的压力为3N

(2)从水平面到达最高点由动能定理可得

-2mgR=

解得=

(3)刚好能达到最高点,则速度为

mg=

由动能定理可得

-2mgR-W=

解得W=0.6J

答:

(1)小物块运动到圆形轨道最高点时速度为4m/s和此时小物块对轨道的压力3N.

(2)小物块的初速度v0

(3)若轨道粗糙,则小物块恰能通过圆形轨道最高点.小物块在这个过程中克服摩擦力所做的功为0.6J.

解析

解:(1)物体从最高点做平抛运动的过程中,竖直方向:

在水平方向:l=v′t

v′=

在最高点由牛顿第二定律可知

由牛顿第三定律即可求得物块对轨道的压力为3N

(2)从水平面到达最高点由动能定理可得

-2mgR=

解得=

(3)刚好能达到最高点,则速度为

mg=

由动能定理可得

-2mgR-W=

解得W=0.6J

答:

(1)小物块运动到圆形轨道最高点时速度为4m/s和此时小物块对轨道的压力3N.

(2)小物块的初速度v0

(3)若轨道粗糙,则小物块恰能通过圆形轨道最高点.小物块在这个过程中克服摩擦力所做的功为0.6J.

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题型: 单选题
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单选题

一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v;若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为3v.对于上述两个过程,用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功,Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则(  )

AWF2>9WF1,Wf2>3Wf1

BWF2<9WF1,Wf2=3Wf1

CWF2=9WF1,Wf2=2Wf1

DWF2>9WF1,Wf2<3Wf1

正确答案

B

解析

解:由题意可知,两次物体均做匀加速运动,则在同样的时间内,它们的位移之比为:

S1:S2=

两次物体所受的摩擦力不变,根据力做功表达式,则克服滑动摩擦力做功之比为:

Wt1:Wt2=fS1:fS2=1:3;

再由动能定理,则有:WF-Wf=

可知:WF1-Wf1=

WF2-Wf2=

由上两式可解得:WF2=9WF1-6Wf1,故B正确,ACD错误;

故选:B

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题型: 单选题
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单选题

A、B两物体质量分别为m和2m,A置于光滑水平面上,B置于粗糙水平面上,用相同水平力分别推A和B,使它们前进相同位移,下面说法正确的是(  )

A两次推力做功一样多

B第二次推力做功多一些

C两次推力做功的功率一样大

D第一次推力做功的功率小一些

正确答案

A

解析

解:A、拉力大小方向相同,位移相同,根据功的公式W=Fscosθ,知两次推力做功一样多.故A正确,B错误.

    C、光滑时加速度大,则运动相同位移时间短,根据P=,知第一次推力做功的功率大.故C、D错误.

故选A.

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题型: 单选题
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单选题

运动员用200N的力把质量为0.5kg的球抛出,球在水平路面上滚动30m,则该学生对球做的功是(  )

A6000J

B150J

C3000J

D无法确定

正确答案

D

解析

解:对于踢球过程,根据动能定理得,

该学生对球做的功W=mv2-0=mv2

由于球踢出的速度不知道,所以该同学对球作的功无法确定.

故选:D.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,一个质量m=2kg的物体,受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F=20N,物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

求:(1)拉力F在2s内对物体所做的功;

(2)2s末拉力对物体做功的功率.

正确答案

解:对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律得:

a==6m/s2

所以2s内的位移为:x==12m

所以拉力F在2s内对物体所做的功W=Fxcos37°=192J

(2)2s末的速度为为:v=at=12m/s

所以2s末拉力对物体做功的功率为:P=Fvcosθ=192W

答::(1)拉力F在2s内对物体所做的功为192J;

(2)2s末拉力对物体做功的功率为192W.

解析

解:对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律得:

a==6m/s2

所以2s内的位移为:x==12m

所以拉力F在2s内对物体所做的功W=Fxcos37°=192J

(2)2s末的速度为为:v=at=12m/s

所以2s末拉力对物体做功的功率为:P=Fvcosθ=192W

答::(1)拉力F在2s内对物体所做的功为192J;

(2)2s末拉力对物体做功的功率为192W.

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