- 功的计算
- 共999题
在电场中有A、B两点,它们的电势分别为φA=-100V,φB=200V.把电荷量q=2×10-7C的电荷从A点移到B点,问:电场力是做正功还是做负功?电场力所做的功为多少?
正确答案
解:A、B两点间的电势差为:
UAB=φA-φB=-100V-200V=-300V
受到的电场力沿BA方向,故受力与运动方向相反,做负功
电场力做功为WAB=
答:电场力是做负功,电场力所做的功为-6×10-5J
解析
解:A、B两点间的电势差为:
UAB=φA-φB=-100V-200V=-300V
受到的电场力沿BA方向,故受力与运动方向相反,做负功
电场力做功为WAB=
答:电场力是做负功,电场力所做的功为-6×10-5J
同一水平恒力施于物体上,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的过程中,恒力对物体做的功和平均功率分别为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.
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=at2可知:在通过相同距离的情况下,在粗糙水平面上的运动时间长.
根据P=知,P1<P2.故B正确,ACD错误.
故选:B.
如图所示,质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水 平桌面上,其右端与桌子边缘相平.板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4.现用F=5N的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F做的功至少为(g取10m/s2)( )
正确答案
解析
解:加速时,对木板受力分析,受到重力、支持力、推力F和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有
F-μmg=ma1
解得
a1=1m/s2
减速时,对木板受力分析,受到重力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有
-μmg=ma2
解得
a2=-4m/s2
木板先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,到达桌面边缘时,速度减为零,设最大速度为v,根据位移速度公式,有
解得:x1==0.32m
W=Fx1=1.6J
故选C.
有一质量m=1000kg的混合动力轿车,在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶,发动机的输出功率为P=50kw.当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电,使轿车做减速运动,运动L=72m后,速度变为v2=72km/h.此过程中发动机功率的五分之一用于轿车的牵引,五分之四用于供给发电机工作,发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能.假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变.求
(1)轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时,所受阻力F阻的大小;
(2)轿车从90km/h减速到72km/h过程中,获得的电能E电;
(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持72km/h匀速运动的距离L‘.
正确答案
解:(1)由瞬时功率公式有:P=F牵v.
当汽车匀速运动时,由共点力平衡条件有:
F牵-F阻=0.
代入数据解得:F牵=F阻=2000N;
(2)对汽车的减速运动过程,运用动能定理有:
Pt-F阻L=
mV22-
mV12.
代入数据解得:Pt=1.575×105J.
电源获得的电能为:
E电=0.5×Pt=6.3×104J.
(3)依题意,汽车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为F阻=2000N.
对这一过程运用能量守恒定律有:
E电=FL′=F阻L′.
代入数据解得:L′=31.5m
答:(1)轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时,所受阻力F阻的大小是2000N;
(2)轿车从90km/h减速到72km/h过程中,获得的电能E电是6.3×104J;
(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持72km/h匀速运动的距离L‘是31.5m.
解析
解:(1)由瞬时功率公式有:P=F牵v.
当汽车匀速运动时,由共点力平衡条件有:
F牵-F阻=0.
代入数据解得:F牵=F阻=2000N;
(2)对汽车的减速运动过程,运用动能定理有:
Pt-F阻L=
mV22-
mV12.
代入数据解得:Pt=1.575×105J.
电源获得的电能为:
E电=0.5×Pt=6.3×104J.
(3)依题意,汽车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为F阻=2000N.
对这一过程运用能量守恒定律有:
E电=FL′=F阻L′.
代入数据解得:L′=31.5m
答:(1)轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时,所受阻力F阻的大小是2000N;
(2)轿车从90km/h减速到72km/h过程中,获得的电能E电是6.3×104J;
(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持72km/h匀速运动的距离L‘是31.5m.
一物体自高处做自由落体运动,下落的高度为h,下落的时间为t,关于重力对物体所做的功,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,前与后
的位移之比为1:3,故前
与后
重力做功之比也为1:3,故ACD错误,B正确;
故选:B
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