- 功的计算
- 共999题
如图所示,一物体在与水平方向成夹角为α的恒力F的作用下,沿直线运动了一段距离x.在这过程中恒力F对物体做的功为( )
正确答案
解析
解:由图可知,拉力与位移间的夹角为θ,故拉力做功W=Fxcosα;
故选:D.
如图所示,跨过定滑轮的轻绳两端的物体A和B的质量分别为M和m,物体A在水平面上,A由静止释放,当B沿竖直方向下落h时,测得A沿水平面运动的速度为v,这时细绳与水平面得夹角为θ,试分析计算B下降h过程中,地面摩擦力对A做的功?(滑轮的质量和摩擦均不计)
正确答案
解:A参与两个分运动,沿绳子拉伸方向和垂直绳子方向(绕滑轮转动)的两个分运动,将A合速度正交分解,
B下降速度等于A沿绳子拉伸方向的分速度为:v′=vcosθ,
对B根据动能定理得:
解得:W绳==
再对A运动过程,根据动能定理得:
解得:
答:地面摩擦力对A做的功为.
解析
解:A参与两个分运动,沿绳子拉伸方向和垂直绳子方向(绕滑轮转动)的两个分运动,将A合速度正交分解,
B下降速度等于A沿绳子拉伸方向的分速度为:v′=vcosθ,
对B根据动能定理得:
解得:W绳==
再对A运动过程,根据动能定理得:
解得:
答:地面摩擦力对A做的功为.
如图所示,倾角为θ,长为L的斜面体放在光滑水平面上,一质量为m的物体由斜面顶端匀速下滑,当物体下滑到斜面底端时,假设斜面体也向右运动了
的距离,试求这一过程中,作用在物体上各力所做的功.
正确答案
解:物体下滑过程中受到重力、弹力和摩擦力,物体做匀速运动,受力平衡,则有:
N=mgcosθ,f=mgsinθ
所以重力做功WG=mgLsinθ
斜面对物体弹力做功WN=-
根据动能定理得:0-0=WG+WN+Wf
滑动摩擦力做功Wf=
答:这一过程中,重力做的功为mgLsinθ,支持力做的功为-,摩擦力做的功为
.
解析
解:物体下滑过程中受到重力、弹力和摩擦力,物体做匀速运动,受力平衡,则有:
N=mgcosθ,f=mgsinθ
所以重力做功WG=mgLsinθ
斜面对物体弹力做功WN=-
根据动能定理得:0-0=WG+WN+Wf
滑动摩擦力做功Wf=
答:这一过程中,重力做的功为mgLsinθ,支持力做的功为-,摩擦力做的功为
.
一平行板电容器的电容为C,两板间的距离为d,上板带正电,电量为Q,下板带负电,电量也为Q,它们产生的电场在很远处的电势为零.两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连,小球的电量都为q,杆长为l,且l<d.现将它们从很远处移到电容器内两板之间,处于图示的静止状态(杆与板面垂直),在此过程中电场力对两个小球所做总功的大小等于多少?(设两球移动过程中极板上电荷分布不变)( )
正确答案
解析
解:由于电场力做功与路径无关,移动两电荷的过程可等效为--假设两电荷未用一绝缘刚性杆相连,但彼此绝缘放在一起,首先将两电荷同时移动到题中负电荷的位置,在此过程中电场力对正负电荷分别做了等量的正功和负功,其总功W1=0;然后保持负电荷不动,将正电荷沿电场线移动到题中的位置,在匀强电场中的功为W2=Eql==
,因此整个移动过程中电场力的总功为W=W1+W2=
.
故选A.
A、B两物体的质量之比mA:mB=2:1,它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动,直到停止,其速度图象如图所示.那么,A、B两物体所受摩擦阻力之比FA:FB与A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比WA:WB分别为( )
正确答案
解析
解:根据速度时间的图象可知,aA:aB=2:1,物体只受到摩擦力的作用,摩擦力作为合力产生加速度,由牛顿第二定律可知,f=ma,所以摩擦力之比为4:1;
由动能定理,摩擦力的功W=0-mv2,由于ab的初速度大小相同,mA:mB=2:1,所以两物体克服摩擦阻力做的功之比WA:WB为2:1.所以A正确.
故选:A.
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