- 机械能守恒定律
- 共29368题
某人用F="50" N、竖直向下的恒力拉绳的一端，使绳绕过一定滑轮（不计滑轮的摩擦和质量）拉一物体沿粗糙水平面由A移到B，如图7-1-9所示，已知定滑轮离物体的高度H="3" m，物体所受阻力恒为22 N，求拉力和阻力对物体各做多少功.
图7-1-9
正确答案
-76 J.
拉力F="50" N，方向竖直向下，是恒力，其作用点在绳端，当物体从A点沿水平地面移至B点的过程中，绳端（力的作用点）下移距离为
人通过细绳（质量不计）拉物体运动，因为不计滑轮质量及摩擦，人对绳的拉力所做的功与绳对物体的拉力（虽大小等于F="50" N，但方向在变，是变力）所做的功相等，所以绳的拉力对物体所做的功等于WF="127" J.
物体从A移至B的过程中，所受地面阻力为F′="22" N，为一恒力，位移为
则阻力对物体所做的功为：
=-22×3×（1.73-0.577）J="-76" J.
质量为100 g的物体，做下列几种运动（g取10m／s2）
（1）若物体匀速上升了5.0m（空气阻力可忽略不计），动力对物体所做的功为 J；
（2）若物体以1.2m／s2的加速度加速上升了6.0m（忽略空气阻力），动力对物体所做的功为 J。
正确答案
5，6.72
（1）物体匀速上升，动力对物体做的功等于物体克服重力做功mgh=5J（2）由牛顿第二定律F-f=ma，F=1.12N，W=Fs=6.72J
报道称，新一代高速列车牵引功率达8800千瓦，持续运行时速350公里，最高运营时速380公里，已知京沪高速铁路全长约1300公里．
（1）试估算新一代高速列车沿京沪线从北京到上海在动力上耗电多少度？
（2）另有报道新一代高速列车全列定员1026人，并节能环保，应用流线型低阻力、轻量化、高性能交流传动、再生制动等节能技术，人均百公里耗电不超过6度．再通过估算说明，这两种报道有矛盾吗？为什么？
正确答案
（1）32685.7度
（2）不矛盾，因为（1）问求解的是动力用电，（2）问求解的总耗电量，其中包括列车中的空调、照明以及各种控制、刹车等系统的耗电，所以不矛盾．
（1）W＝Pt＝P·
（2）由于估算，设全列载员1000人，人均百公里耗电5度，则从北京到上海耗电为：W′＝1000×5×
由于W′>W，所以两种报道不矛盾，因为（1）问求解的是动力用电，（2）问求解的总耗电量，其中包括列车中的空调、照明以及各种控制、刹车等系统的耗电，所以不矛盾．
将质量为5kg的物体以1m/s2的加速度匀减速向上拉升了10m，此过程中物体重力做功为 J，拉力对物体做功 J （g=10m/s2）
正确答案
-500J 550J
试题分析：重力做负功
点评：在计算功的时候一定要注意功的正负
一个劲度系数k=800N/m的轻弹簧两端分别连接着质量均为m=12kg的物体A和B，将它们竖直静止地放在水平地面上,如图所示.现施加一竖直向上的变力F在物体A上,使物体A由静止开始向上做匀加速运动.当t=0.4s时物体B刚离开地面.设整个匀加速过程弹簧都处于弹性限度内,取g=10m/s2.求：
（1）此过程中物体A的加速度的大小;
（2）此过程中所加外力F所做的功.
正确答案
（1）
（2）
（1）
（2）
利用斜面从货车上卸货物，每包货物的质量m="20" kg，斜面的倾角α=37°，斜面的长度l="0.5" m，货物与斜面之间的动摩擦因数μ=0.2，求：
（1）货物从斜面顶端滑到底端的过程中受到的各个力所做的功；
（2）外力做的总功（g取10 m/s2）.
正确答案
（1）60 J 0 -16 J （2）44 J
（1）如图所示，
斜面上的物体受到三个力作用：重力mg、斜面的支持力FN和摩擦力Ff
重力做功
W1="mglsin37°=20×10×0.5×0.6" J="60" J
支持力和位移方向垂直，故支持力做的功W2=0
摩擦力做的功
W3="-μmglcos30°=-0.2×20×10×0.5×0.8" J="-16" J.
（2）外力做的总功W=W1+W2+W3="60" J+0-16 J="44" J.
某人通过光滑的定滑轮用5 N的力水平拉绳子使物体前进了4 m，如图所示，则人的拉力做的功是_________
正确答案
40 J
物体前进了4 m，拉力的作用点移动了8 m，所以拉力做的功W="Fs=5×8" J="40" J.
（10分）一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m/s．从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示．求
（1）在第1秒内、第2秒内力F对滑块做的功分别为W1、W2。
（2）前2秒内力F的总功WF及滑块所受合力的功W。
正确答案
（1）W1＝0.5 J W2＝－1.5 J （2）WF＝－1.0 J W＝0
试题分析：(1)第1秒内滑块的位移为l1＝0.5 m，第2秒内滑块的位移为l2＝－0.5 m （2分）
由
W1＝0.5 J （2分）
W2＝－1.5 J （2分）
(2)前2秒内力F的总功
前2秒内合力不变，但位移为零，故合力的功W＝0 （2分）
质量为2 t的汽车，所受阻力是车重的0.2倍，在水平公路上行驶所能达到的最大速度为15m/s，则此汽车发动机的额定功率是 kw．
正确答案
60
略
如图，倾角为30°的传送带以v0＝2 m/s的速度匀速运行。把一质量m=10kg的工件轻轻放到传送带底端，经过一段时间，工件被送上高h＝2 m的平台。已知工件与传
送带间的动摩擦因数μ＝，则传送过程中传送带对工件做的功为 J，在传送工件过程中，电动机消耗的电能至少_________ J（g取10 m/s2）。
正确答案
220 ； 280
略
质量为2kg的物体沿倾角为300的斜面由静止开始下滑，1秒内下滑了2m，则其重力势能改变了________J，1秒末重力的瞬时功率为________w。 （g=10m/s2）
正确答案
20J 40W
本题考查的是斜面上的重力做功和功率问题。
重力势能的改变等于重力做的功：
1秒末重力的瞬时功率为：
如图，用长度为L的轻绳悬挂一质量为 M 的小球（可以看成质点），先对小球施加一水平作用力F ，使小球缓慢从A运动到B点，轻绳偏离竖直方向的夹角为θ。在此过程中，力F做的功为 。
正确答案
力F所做的功等于小球重力势能的增加量，即
如图所示，绷紧的传送带始终保持着大小为v＝4m/s的速度水平匀速运动，一质量m＝1kg的物块无初速度地放到皮带A处，物块与皮带间的动摩擦因数μ＝0.2，A、B之间距离为s＝6m，则物块从A运动到B的过程中摩擦力对物块做功________ J (g＝10m/s2)
正确答案
8
物块加速度到4m/s位移为：
故答案为：8
（10分） 从某一高度处以某一初速度水平抛出一个质量为2 kg的物体，经过时间
t=2s落地。落地时速度方向与竖直方向的夹角为37°。g取10 m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）物体抛出时的水平初速度；
（2）物体落地时重力的瞬时功率。
正确答案
（1）15m/s（2）P="400" W
（1）落地时速度方向速度
水平方向的速度
（2）重力的瞬时功率P=mgvy （3分）
得重力的瞬时功率P="400" W （2分）
本题考查平抛运动规律的应用，竖直方向自由落体，水平方向匀速直线运动，把瞬时速度分解，根据两个方向的分运动求解，由功率P=Fv，速度v为F方向的分速度，由此可求得重力瞬时功率
在倾角为θ的斜坡公路上，一质量m=10t的卡车从坡底开始上坡.经时间t=50s，卡车的速度从
（1）这段时间内汽车发动机的平均功率；
（2）汽车发动机在30s时的瞬时功率.
正确答案
(1) 120kW (2)132kW
（1）t时间内卡车发生的位移
汽车运动时受空气及摩擦阻力
（2）汽车发动机的牵引力
30s末汽车的瞬时速度
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