- 功的计算
- 共999题
如图所示,水平地面上有一重物,质量为200kg,它与地面间的动摩擦因数为μ=0.1,某同学用力F将重物匀速前进拉动了10m.拉力方向与水平间的夹角为30°,求拉力做的功(g取10m/s2 )
正确答案
解:分析重物的受力情况,作出受力示意图,如图.
根据平衡条件和摩擦力公式得:
Fcos30°=μ(mg-Fsin30°);
得:F==218.6N;
再力做功表达式,则拉力做功,W=FScos30°=218.6×10×J=1890.7J,
答:拉力做的功1890.7J.
解析
解:分析重物的受力情况,作出受力示意图,如图.
根据平衡条件和摩擦力公式得:
Fcos30°=μ(mg-Fsin30°);
得:F==218.6N;
再力做功表达式,则拉力做功,W=FScos30°=218.6×10×J=1890.7J,
答:拉力做的功1890.7J.
一质量为2kg的物体,在水平恒定拉力的作用下以一定的初速度在粗糙的水平面上做匀速运动,当运动一段时间后,拉力逐渐减小,且当拉力减小到零时,物体刚好停止运动,图中给出了拉力随位移变化的关系图象.已知重力加速度
g=10m/s2,由此可知( )
正确答案
解析
解:A、物体做匀速运动时,受力平衡,则f=F=7N,所以μ===0.35,故A错误;
B、4m后物体做减速运动,图象与坐标轴围成的面积表示拉力做的功,则由图象中减速过程包括的方格数可知,减速过程拉力做功等于:WF=13×1J=13J,故B错误;
C、减速过程滑动摩擦力做的功:Wf=-μmgx=-7×(11-4)=-49J,
所以合外力做的功为:W合=-49+13=-36J,
根据动能定理可得:W合=0-mv2;
解得:v===6m/s,故C正确;
D、由于不知道具体的运动情况,无法求出减速运动的时间,故D错误;
故选:C.
将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升.如果前后两过程的运动时间相同,不计空气阻力,则以下说法正确是( )
正确答案
解析
解:匀加速过程,设加速度为a,物体的质量为m,加速时间为t,则:
位移:x=at2;
根据牛顿第二定律,有:
F-mg=ma;
解得:
F=m(g+a).
故拉力的功为:W1=Fx=m(g+a)•at2…①
匀速过程,拉力等于重力,即F=mg;
匀速的位移为:x=vt=at•t=at2;
故拉力的功为:W2=Fx=mgat2…②
则可知,若a=g,则W1=W2; 若a<g,则W1<W2;若a>g,则W1>W2;故ABC错误,D正确;
故选:D.
一物体静止在足够大的水平地面上,从t=0时刻开始,物体受到一个方向不变、大小是周期性变化的水平力F的作用,力F的大小与时间的关系和物体在0~6s内的速度与时间的关系分别如图甲、乙所示,g取10m/s2,求:
(1)物体的质量和物体与地面的动摩擦因数;
(2)6s内力F对物体所做的功.
正确答案
解:(1)根据图乙可知,2-4s内做运动直线运动,物体受力平衡,则f=F2=4N,
0-2s内,物体做匀加速直线运动,加速度a1=,
4-6s内做匀减速直线运动,加速度,
根据牛顿第二定律得:
F1-f=ma1,
解得:m=
则动摩擦因数
(2)根据乙图可知,6s内物体运动的位移x=,
6s内,对物体应用动能定理得:
WF-Wf=0-0
解得:WF=fx=4×16=64J
答:(1)物体的质量和物体与地面的动摩擦因数为0.4;
(2)6s内力F对物体所做的功为64J.
解析
解:(1)根据图乙可知,2-4s内做运动直线运动,物体受力平衡,则f=F2=4N,
0-2s内,物体做匀加速直线运动,加速度a1=,
4-6s内做匀减速直线运动,加速度,
根据牛顿第二定律得:
F1-f=ma1,
解得:m=
则动摩擦因数
(2)根据乙图可知,6s内物体运动的位移x=,
6s内,对物体应用动能定理得:
WF-Wf=0-0
解得:WF=fx=4×16=64J
答:(1)物体的质量和物体与地面的动摩擦因数为0.4;
(2)6s内力F对物体所做的功为64J.
一质量为24Kg的滑块,以4m/s的初速在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s,则在这段时间里水平力做的功为( )
正确答案
解析
解:选取物体从速度以4m/s到速度大小为4m/s作为过程,由动能定理可知:WF=m-m=0J,故A正确,BCD错误;
故选:A.
扫码查看完整答案与解析