- 机械能守恒定律
- 共29368题
如图：用F=40Ｎ的水平推力推一个质量ｍ=3．0 kg的木块，使其沿着光滑斜面向上移动2ｍ，则在这一过程中，
（1）F做的功为多少？
（2）重力做的功为多少．
正确答案
WF=FXCOSθ=40√3J
WG=Fxsinθ=30J
功的定义：一个物体受到____的作用，如果在____的方向上发生一段____，这个力就对物体做了________
正确答案
力；力；位移；功
功的定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，这个力就对物体做了功，定义式：
故答案为：力；力；位移；功
将一个10-6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做功2×10-6J。从B点移到C点，电场力做功4×10-6J，则UAB=___________V，UAC=___________V。
正确答案
2 V -2 V
本题考查的是电场力做功与电势能的关系问题，
则
质量为m的小球从高h处由静止开始自由下落，以地面作为零势能面。当小球的动能和重力势能相等时，重力的瞬时功率为 ．
正确答案
略
如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90%左右即停止，放电余留20%左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：
当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电量由20%充至90%所需时间为 h；如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要 m2。
正确答案
84；1
如图所示，一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块，并留在木块中，在此过程中子弹钻入木块的深度为d，木块的位移为s，木块对子弹的摩擦力大小为f，求（1）木块对子弹的摩擦力做的功（2）子弹对木块的摩擦力做的功（8分）
正确答案
(1) W1=-f(s+d)（2）W2=fs
本题考查功的计算，功是力与在力的方向上作用点发生的位移的乘积
(1)木块的摩擦力对子弹做负功，位移为s+d，所以W1=-f(s+d)
(2)木块发生的位移为s，则W2=fs，每问4分
如图所示，地面水平光滑，质量为m的物体在水平恒力F的作用下，由静止从A处移动到了B处；此过程中力F对物体做 (填“正功”或“负功”)，使得物体的速度 （填“增大”、“减小”或“不变”）。如果其它条件不变，只将物体的质量增大为2m，在物体仍由静止从A运动到B的过程中，恒力F对物体做的功 （填“增大”、“减小”或“不变”）；物体到达B点时的速度比原来要 （填“增大”、“减小”或“不变”）。如果让一个具有初速度的物体在粗糙水平地面上滑行时，物体的速度会不断减小，这个过程中伴随有 （填“重力”、“弹力”或“摩擦力”）做 (填“正功”或“负功”)。可见做功能使物体的速度发生改变。
正确答案
正功、增大、不变、减小、摩檫力、负功
略
如图所示，用F =" 5.0" N的水平拉力，使质量m =" 5.0" kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动.求：
（1）物体开始运动后t =" 2.0" s内通过的距离x；
（2）这段时间内，力F对物体做的功W。
正确答案
(1) x=2m
(2)W=10j
略
如图所示，一根长为L=2m的细刚性轻杆的两端分别连结小球a和b，它们的质量分别为ma=8kg和mb=lkg，杆可绕距a球为
正确答案
30（得2分）,1.98（得2分）
力F做的功为
计算可得v=1.98m/s
故答案为： 30 1.98
甲同学认为：用水平恒力将木箱子缓慢地从A点推到B点时外力做的功，一定要比木箱子从A点翻滚到B点时外力做的功少。（不计翻箱子过程中外力做的负功）
乙同学认为：用水平恒力将木箱子缓慢地从A点推到B点时外力做的功，一定要比木箱子从A点翻滚到B点时外力做的功多。（不计翻箱子过程中外力做的负功）
丙同学认为：用水平恒力将木箱子缓慢地从A点推到B点时外力做的功，一定和先在外力作用下由静止开始加速运动，在中途适当的地方撤去外力，再让箱子自行滑到B点停下做功一样多。
对以上三位同学的论述是否正确？
正确答案
甲、乙两位同学的判断不正确，丙同学的判断是正确的
甲、乙两位同学的判断不正确，丙同学的判断是正确的。
用水平恒力将木箱子匀速地从A点推到B点时外力做的功W1=μmgS=μmg(na)
从A点翻滚到B点时外力做的功
当
当
如图所示，竖直平面内放一直角杆，杆的水平部分粗糙，竖直部分光滑，两部分各套有质量分别为mA=2.0kg和mB=1.0kg的小球A和B，A球与水平杆间动摩擦因数μ=0.20，A，B间用不可伸长的轻绳相连，图示位置处OA=1.5m，OB=2.0m，g取10m/s2．（1）若用水平力F沿杆向右拉A，使A由图示位置向右极缓慢地移动0.5m，则该过程中拉力F1作了多少功？
（2）若用水平力F2沿杆向右拉A，使B以1m/s的速度匀速上升，则在B经过图示位置上升0.5m的过程中，拉力F2做了多少功？
正确答案
（1）对AB整体受力分析，受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向右的弹力N1，如图
根据共点力平衡条件，有
竖直方向：N=G1+G2
水平方向：F1=f+N1
其中：f=μN
解得
N=（m1+m2）g=30N
f=μN=0.2×30N=6N
对整体在整个运动过程中运用动能定理列式，得到
WF-fs-m2g•h=0
根据几何关系，可知求B上升距离h=0.5m
故拉力F1作功WF=fs+m2g•h=6×0.5J+1×10×0.5J=8J．
（2）设细绳与竖直杆的夹角为θ，由于绳子不可伸长，则有vBcosθ=vAsinθ，
得到B上升0.5m过程A的初速度为vA1=vBcotθ1=
由动能定理得WF-fs-m2g•h=
解得，WF=6.8J．
答：（1）力F1作功为8J．
（2）力F2作功为6.8J．
额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶的最大速度是20m／s。汽车的质量为2t，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2m／s2，运动过程中阻力不变。求：
（1）汽车维持匀加速运动的时间是多少？
（2）5s内汽车阻力所做的功？
正确答案
解：（1）当汽车速度达到最大时，牵引力大小等于阻力大小
所以P=F阻vm，即F阻=P/vm= 4×103N
当汽车的功率刚达到额定功率时，汽车匀加速结束，设此时的速度大小为v，此过程中：牵引力F=ma+F阻=8×103N
由P=Fv得：v=10m/s
由v=at 得：t=5s
（2）从（1）知：汽车在5s内一直做匀加速运动，其位移：
故阻力所做的功：W阻=－F阻s=－1×105J
盘山公路依山而建，这样修建的目的是（ ）
正确答案
A、盘山公路依山而建，坡度较小，主要是减小重力的下滑分量和增大垂直分量，这样，当汽车匀速上坡时，可以减小牵引力，根据P=Fv，在功率恒定的情况下，可以提高速度，故A正确；
B、汽车的功率由汽车本身决定，与路面情况无关，故B错误；
C、汽车上山过程，根据动能定理
W-mgh-（μmgcosα）
解得
W=mgh+μmgh+△Ek
即汽车做的功等于机械能增量和克服摩擦力做功之和，与坡度无关，故C错误；
D、提高汽车的机械效率由发动机本身决定，与路况无关，故D错误；
故选A．
如图所示，用恒力F拉一个质量为m 的物体，由静止开始在水平地面沿直线运动的位移为s，力F与物体运动方向的夹角为α，已知物体与地面的动摩擦因数为μ，当地的重力加速度为g．试求：
（1）拉力F对物体所做的功W
（2）地面对物体摩擦力f的大小
（3）物体获得的动能Ek．
正确答案
（1）根据功的公式，拉力F 对物体所做的功为：
WF=Fs cosα------①
（2）对物体进行受力分析，并对拉力F进行分解如右图所示：
根据物体在竖直方向的平衡条件可知：
F2+FN=G---------------②
F2=Fsinα----------③
由②③得：FN=mg-Fsinα
再根据滑动摩擦力公式f=μFN
解得：f=μ（mg-Fsinα）-------④
（3）根据动能定理W总=EK2-EK1得：
WF-fs=EK2-0---------⑤
由①④⑤解得：物体的末动能EK2=Fs cosα-μ（mg-Fsinα）s
答：（1）拉力F对物体所做的功为 Fs cosα
（2）地面对物体摩擦力f的大小为f=μ（mg-Fsinα）
（3）物体获得的动能为Fs cosα-μ（mg-Fsinα）s
．
某研究性学习小组用加速度传感器探究物体从静止开始做直线运动的规律，得到了质量为1.0kg的物体运动的加速度随时间变化的关系图线，如图所示．
（1）请简要说明物体的运动情况；
（2）估算物体在t=10.0s时的速度大小；
（3）估算从t=10.0s到t=12.0s的时间内合外力对物体做的功．
正确答案
（1）由加速度随时间的变化图象可知：物体先做加速度越来越大的加速运动，再做加速度减小的加速运动，最后做匀加速运动．
（2）物体从静止开始做加速运动，由于△v=a△t，故加速度图线与时间轴包围的面积表示速度的变化量，故t=10s时的速度等于前10秒图线与坐标轴包围的面积，
v=S=65×0.1=6.5m/s；
（3）由于加速度图线与时间轴包围的面积表示速度的变化量，故可以估算出12s末的速度为v′=S′=7.5m/s，根据动能定理得：W合=
答：（1）物体先做加速度越来越大的加速运动，再做加速度减小的加速运动，最后做匀加速运动；
（2）物体在t=10.0s时的速度大小为6.5m/s；
（3）从t=10.0s到t=12.0s的时间内合外力对物体做的功为7J．
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