- 功的计算
- 共999题
在距地面5m高处,以5m/s的速度抛出一质量为2kg的物体,已知物体落地时的速度为10m/s,求:(g取10m/s2)
(1)抛出时人对物体做功为多少?
(2)自抛出到落地,重力对物体做功为多少?
(3)落地的动能?
正确答案
解:(1)在抛出过程中由动能定理可得
W==
故抛出时人对物体做功为25J.
(2)重力做功为
WG=mgh=2×10×5J=100J
故重力对物体做功为100J.
(3)落地时的动能为
Ek=
答:(1)抛出时人对物体做功为50J;
(2)自抛出到落地,重力对物体做功为100J;
(3)落地时的动能为100J.
解析
解:(1)在抛出过程中由动能定理可得
W==
故抛出时人对物体做功为25J.
(2)重力做功为
WG=mgh=2×10×5J=100J
故重力对物体做功为100J.
(3)落地时的动能为
Ek=
答:(1)抛出时人对物体做功为50J;
(2)自抛出到落地,重力对物体做功为100J;
(3)落地时的动能为100J.
如图所示,传送带与水平面夹角θ=37°,以0.4m/s的速度顺时针转动,在传送带底端轻轻地放一个小物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,已知传送带从底端到顶端长度L=1m,g=10m/s2,那么物体从底端传送到顶端的过程中,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:物体放上传送带后,开始一段时间t1内做初速度为0的匀加速直线运动,对小物体受力分析如下图所示:
可知,物体所受合力F合=f-Gsinθ
又因为f=μN=μmgcosθ
所以根据牛顿第二定律可得:
此时物体的加速度a=m/s2=0.4m/s2
当物体速度增加到0.4m/s时产生的位移
x=m
因为x<1m
物体速度增加到0.4m/s后,由于mgsinθ<μmgcosθ,所以物体将以速度v做匀速直线运动,受到静摩擦力,方向沿斜面向上,
则物体从A运动到B的过程中,物体先受滑动摩擦力,方向向上,后受到静摩擦力,方向沿斜面向上,而位移一直向上,则摩擦力始终做正功,故B正确.
故选:B
人站在h高处的平台上,水平抛出一个质量为m的物体,物体落地时的速度为v,以地面为重力势能的零点,不计空气阻力,则有( )
正确答案
解析
解:(1)人对小球做的功等于小球获得的初动能,根据对抛出到落地的过程运用动能定理得:mgh=-
,所以
=
-mgh,即人对小球做的功等于
-mgh,故AB都错;
(2)小球落地的机械能等于落地时的动能加重力势能,以地面为重力势能的零点,所以小球落地的机械能等于落地时的动能,即为,故C正确,D错误.
故选C.
重型吊车以50kW的功率,匀速提升起质量为5t的货物,货物上升的速度为______;在货物上升5m的过程中,吊车所作的功W=______;若吊车实际做功为5×105J,则吊车的机械效率η=______.(g取10m/s2)
正确答案
1m/s
2.5×105J
50%
解析
解:匀速运动,拉力等于重力,故P=mgv
v=
吊车所做的功全部转化为重物的重力势能,故W=mgh=5000×10×5J=2.5×105J
吊车的效率为η=
故答案为:1m/s,2.5×105J,50%
如图所示,一个质量为m的小球用细线悬挂于O点,用手拿着一根光滑的轻质细杆靠着线的左侧水平向右以速度v匀速移动了距离L,运动中始终保持悬线竖直,这个过程中小球的速度为______,手对轻杆做的功为______.
正确答案
v
mgL
解析
解:将小球的运动分解为水平方向和竖直方向,水平方向的运动与细杆的运动相同,做匀速直线运动,竖直方向上也做匀速直线运动,两个方向的速度大小相同,为v.两个匀速直线运动的合运动还是匀速直线运动,合速度v′=,手对细杆做的功等于小球克服重力做的功,即W=mgL
故答案为:;mgL
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