- 机械能守恒定律
- 共29368题
电磁轨道炮射程远、精度高、威力大．假设一款电磁轨道炮的弹丸（含推进器）质量为20.0kg，从静止开始在电磁驱动下速度达到2.50×103m/s．则此过程中弹丸所受合力做的功是（ ）
正确答案
解析
解：在弹丸发射过程中，根据动能定理得：
故选：C
如图所示，一恒力F通过一动滑轮拉物体沿光滑水平面前进了s，在运动过程中，F与水平方向保持θ角，则拉力F对物体做的功为______
正确答案
Fs（1+cosθ）
解析
解：对F的端点分析，F的作用力沿F的方向移动了由题意可知，当物体向右移动L时，力的作用点沿力方向移动L的同时也会随滑轮向右移动L，则力的作用点的合位移如图所示，则L合=2scos
则F对物体做功W=FL合cos
由数学知识可知：2Fscos2
故答案为：Fs（1+cosθ）；
倾斜角为α的光滑斜面，有一质量为M的物体，并用水平力F推斜面，前进了L，且物体相对斜面静止，求斜面对物体做的功．
正确答案
解：M与楔斜面物体相对静止，二者必定有相同的加速运动．即M的合外力方向水平
画出M的受力图，
根据几何关系得
N=
答：斜面对物体做的功mgstanα
解析
解：M与楔斜面物体相对静止，二者必定有相同的加速运动．即M的合外力方向水平
画出M的受力图，
根据几何关系得
N=
答：斜面对物体做的功mgstanα
（1）在匀速拉动B的过程中，A、B之间的摩擦力是多少？
（2）计算拉力F做的总功是多少焦耳？
（3）在拉力F做功的过程中，机械效率是多少？
正确答案
解：（1）AB匀速运动，AB未发生相对滑动或相对运动趋势，故AB间无摩擦力，摩擦力为0
（2）拉力做功为W总=FS=400×100=4×104（J）
（3）滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比，
答：（1）在匀速拉动B的过程中，A、B之间的摩擦力是0
（2）计算拉力F做的总功是4×104 J
（3）在拉力F做功的过程中，机械效率是90%
解析
解：（1）AB匀速运动，AB未发生相对滑动或相对运动趋势，故AB间无摩擦力，摩擦力为0
（2）拉力做功为W总=FS=400×100=4×104（J）
（3）滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比，
答：（1）在匀速拉动B的过程中，A、B之间的摩擦力是0
（2）计算拉力F做的总功是4×104 J
（3）在拉力F做功的过程中，机械效率是90%
（1）A、B之间的动摩擦因数；
（2）若B不固定，A运动到B的右端所需的时间；
（3）在第（2）问的前提下，摩擦力对长木板B做的功．
正确答案
解：（1）根据v-t图象可知，物体A的加速度为：
以A为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F-μmAg=mAaA
代入数据得：μ=0.6．
（2）由图象知，木板B的长度为：l=
若B不固定，B的加速度为：
设A运动到B的最右端所用的时间为t，根据题意可得：
代入数据解得：t=10s．
（3）物块B的速度大小为vB=aBt=15m/s
由动能定理得：
答：（1）A、B之间的动摩擦因数为0.6；
（2）若B不固定，A运动到B的右端所需的时间为10s；
（3）在第（2）问的前提下，摩擦力对长木板B做的功为450J．
解析
解：（1）根据v-t图象可知，物体A的加速度为：
以A为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F-μmAg=mAaA
代入数据得：μ=0.6．
（2）由图象知，木板B的长度为：l=
若B不固定，B的加速度为：
设A运动到B的最右端所用的时间为t，根据题意可得：
代入数据解得：t=10s．
（3）物块B的速度大小为vB=aBt=15m/s
由动能定理得：
答：（1）A、B之间的动摩擦因数为0.6；
（2）若B不固定，A运动到B的右端所需的时间为10s；
（3）在第（2）问的前提下，摩擦力对长木板B做的功为450J．
正确答案
6
15
解析
解：
由动量定理可知，合外力的冲量等于动量的变化，而合外力的冲量就等于牵引力的冲量，故牵引力的冲量为：I═mvB-mvA=2×4-2×1=6N•S．
重力和支持力不做功，故合外力的功就等于牵引力的功，由动能定理可得：
故答案为：6；15．
一物体放在水平地面上，如图（甲）所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图（乙）所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图（丙）所示．求：
（1）0～6s时间内物体的位移；
（2）0～10s时间内，物体克服摩擦力所做的功．
正确答案
解：（1）由图（丙）知物体的位移为图线与t轴所围的面积，
则x=
（2）由图（乙）、（丙）知，在6～8 s时间内，物体做匀速运动，摩擦力f=F=2 N．
由图（丙）知，在0～10 s时间内物体的总位移为
x′=
所以W=fx′=2×15 J=30 J．
答：（1）0～6s时间内物体的位移为6m；
（2）0～10s时间内，物体克服摩擦力所做的功为30J
解析
解：（1）由图（丙）知物体的位移为图线与t轴所围的面积，
则x=
（2）由图（乙）、（丙）知，在6～8 s时间内，物体做匀速运动，摩擦力f=F=2 N．
由图（丙）知，在0～10 s时间内物体的总位移为
x′=
所以W=fx′=2×15 J=30 J．
答：（1）0～6s时间内物体的位移为6m；
（2）0～10s时间内，物体克服摩擦力所做的功为30J
起重机以a=1m/s2的加速度，将重G=104N的货物由静止匀加速向上提升．那么，在1s内起重机对货物做的功是（g=10m/s2）（ ）
正确答案
解析
解：根据牛顿第二定律得，F-mg=ma，
解得F=mg+ma=1000×（10+1）N=11000N．
上升的位移x=
则拉力做功W=Fx=11000×0.5J=5500J．故D正确，A、B、C错误．
故选：D．
同一恒力按同样方式施在物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同的一段距离，恒力的功和功率分别为W1、P1和W2、P2，则两者的关系是（ ）
正确答案
解析
解：根据W=Fscosθ，因为力和位移都相等，则恒力做功相等W1=W2．
物块在粗糙水平面上运动的加速度小于在光滑水平面上的加速度，
根据x=
根据P=
故选：AB．
起重机将质量500kg的物体由静止竖直吊起2m高时，物体的速度大小为1m/s，（g=10m/s2）则（ ）
正确答案
解析
解：A、B设起重机对物体做功是W，
根据动能定理得：W-mgh=△Ek
得W=mgh+△Ek=500×10×2+
C、WG=-mgh=-500×10×2=-1.0×104J，重力做负功，故C错误．
D、根据动能定理得：W合=△Ek=
故选BD
正确答案
解：F和L同向，则力F做的功W=FL，
所以F-L图象与坐标轴围成的面积即表示力F对物体做的功，
由图象可知：
答：力F对物体做的功为350J．
解析
解：F和L同向，则力F做的功W=FL，
所以F-L图象与坐标轴围成的面积即表示力F对物体做的功，
由图象可知：
答：力F对物体做的功为350J．
正确答案
解析
解：A、对小滑块受力分析，受到重力、支持力和摩擦力，摩擦力一直沿斜面向上，故摩擦力一直做正功，故A错误；
B、C、由功能关系可知，第一阶段摩擦力对物体做的功（除重力之外的力所做的功）等于物体机械能的增加，即△E=W阻=F阻s物，摩擦生热为Q=F阻s相对，又由于s传送带=vt，s物=
即Q=△E，故B正确，C正确．
D、第二阶段没有摩擦生热，但物体的机械能继续增加，则物体从底端到顶端全过程机械能的增加不等于全过程物体与传送带间的摩擦生热，故D错误；
故选：BC．
汽车质量为2000kg，发动机的牵引力为6000N，在这个牵引力作用下汽车沿水平方向前进了3000m．然后关闭发动机，汽车又滑行了100m后停下．若阻力不变，大小为车重的0.3倍，则整个过程中，牵引力做功______J，阻力做功______J．（g取10m/s2）
正确答案
1.8×107
-1.8×107
解析
解：牵引力做功为W=Fx=6000×3000J=1.8×107J
整个过程中根据动能定理可知W-Wf=0-0
故阻力做功为-1.8×107J
故答案为：1.8×107，-1.8×107
（1）有用功是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多少？
正确答案
解：（1）克服重力为W=mgh=600J
（2）拉力做功为W总=F•2h=450×2J=900J
平均功率为P=
（3）效率为
答：（1）有用功是450J
（2）拉力的功率是45W
（3）滑轮组的机械效率是66.7%
解析
解：（1）克服重力为W=mgh=600J
（2）拉力做功为W总=F•2h=450×2J=900J
平均功率为P=
（3）效率为
答：（1）有用功是450J
（2）拉力的功率是45W
（3）滑轮组的机械效率是66.7%
（1）推力F所做的功W1；
（2）木箱克服阻力所做的功W2．
正确答案
解：（1）木箱匀速运动，受力平衡，对木箱受力分析，根据平衡条件得：
F=mgsinθ+μmgcosθ=
则推力F所做的功W1=Fl=190×5=950J
（2）木箱克服阻力所做的功W2=μmgcosθl=40×5=200J
答：（1）推力F所做的功为950J；
（2）木箱克服阻力所做的功为200J．
解析
解：（1）木箱匀速运动，受力平衡，对木箱受力分析，根据平衡条件得：
F=mgsinθ+μmgcosθ=
则推力F所做的功W1=Fl=190×5=950J
（2）木箱克服阻力所做的功W2=μmgcosθl=40×5=200J
答：（1）推力F所做的功为950J；
（2）木箱克服阻力所做的功为200J．
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