- 功的计算
- 共999题
如图所示,某同学在地面上拉着一个质量为m=20kg的箱子以v=5m/s作匀速直线运动,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,拉力F与水平面夹角为θ=53°,(sin53°=0.8 cos53°=0.6 g=10m/s2)求:
(1)绳子的拉力F;
(2)撤掉拉力1.5s的时间内摩擦力对箱子所做的功W.
正确答案
解:(1)对箱子进行受力分析,由平衡方程得
Fcos 53°=μFN
FN+Fsin 53°=mg
联立解得:F=100 N
(2)撤去拉力后,加速度a=μg=5m/s2
箱子停下来所需的时间为t==1s<1.5s
故撤掉拉力1.5s的时间内箱子的位移x==2.5m
所以w=-μmgx=-250J
答:(1)绳子的拉力F为100N;
(2)撤掉拉力1.5s的时间内摩擦力对箱子所做的功W为-250J.
解析
解:(1)对箱子进行受力分析,由平衡方程得
Fcos 53°=μFN
FN+Fsin 53°=mg
联立解得:F=100 N
(2)撤去拉力后,加速度a=μg=5m/s2
箱子停下来所需的时间为t==1s<1.5s
故撤掉拉力1.5s的时间内箱子的位移x==2.5m
所以w=-μmgx=-250J
答:(1)绳子的拉力F为100N;
(2)撤掉拉力1.5s的时间内摩擦力对箱子所做的功W为-250J.
如图所示,电梯质量为M,它的水平地板上放置一质量为m 的物体.电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动,当上升高度为H时,电梯的速度达到v,则在这段过程中,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、对物体,受到重力和支持力,根据动能定理得,,解得
.故A正确,BD错误.
C、对整体分析,根据牛顿第二定律得,,解得钢索拉力做功为
.故C错误.
故选:A.
如图所示,一质量为m=50kg的滑块,以v0=10m/s的初速度从左端冲上静止在光滑水平地面上的长L=8m的平板车,滑块与车间的动摩擦因数为μ=0.3,平板车质量为M=150kg,求:
(1)滑块冲上小车后小车运动的加速度和滑块滑离小车时,车的速度.
(2)滑块在小车上相对滑动的时间内,摩擦力对小车做的功是多少?
正确答案
解:(1)物块滑上车后作匀减速运动的加速度为a1,车做匀加速运动的加速度为a2,
由牛顿第二定律得μmg=ma1
μmg=Ma2
解得a1=3m/s2
a2=1m/s2
设经过时间t滑块滑离
则
解得t=1s或t=4s(舍去)
1s末小车的速度为v=a2t=1m/s
(2)由动能定理可得
故摩擦力对小车做的功是75J
答:(1)滑块冲上小车后小车运动的加速度为1m/s2,滑块滑离小车时,车的速度为1m/s.
(2)滑块在小车上相对滑动的时间内,摩擦力对小车做的功是75J
解析
解:(1)物块滑上车后作匀减速运动的加速度为a1,车做匀加速运动的加速度为a2,
由牛顿第二定律得μmg=ma1
μmg=Ma2
解得a1=3m/s2
a2=1m/s2
设经过时间t滑块滑离
则
解得t=1s或t=4s(舍去)
1s末小车的速度为v=a2t=1m/s
(2)由动能定理可得
故摩擦力对小车做的功是75J
答:(1)滑块冲上小车后小车运动的加速度为1m/s2,滑块滑离小车时,车的速度为1m/s.
(2)滑块在小车上相对滑动的时间内,摩擦力对小车做的功是75J
一个质量m=2.5kg 的物体,由于受到一个水平力F的作用,在光滑水平面上沿着x轴做直线运动,其位移与时间的关系是x=16t-2t2,式中x以米为单位,t以秒为单位.从开始运动到5s末物体所经过的路程为______m,克服水平力F所做的功为______J.
正确答案
34
300
解析
解:据题,位移与时间的关系式是:x=16t-2t2,
当t=4s时,x正向最大为:xm=32m
当t=5s时,x=30m
所以路程为:s=32+(32-30)=34m
由位移与时间的关系式,对照位移公式:x=v0t+
可得:v0=16m/s,a=-4m/s2,
所以t=5s时,vt=v0+at=-4m/s
由动能定理得,WF=Ek=-
=
=300J
故答案为:34;300
如图所示,某人用恒力F拉着滑轮包在水平路面上沿直线前进的距离为s,力F与水平路面间的夹角为60°,则此过程中拉力F做的功为( )
正确答案
解析
解:恒力做功为W=FScosθ=FScos60°=
则A,B、C错误,D正确
故选:D
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