功的计算_章节学习

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题型：多选题

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多选题

下列四个图中，物体都在大小相等方向如图的力F作用下，由静止开始沿光滑或粗糙的水平面向右前进了相同的距离，比较四种情况下，力F所做的功，以下说法正确的是（　　）

A（1）（2）（3）图中力F做功一样多

B（2）图中力F做功最少

C（3）图中力F做功最少

D（1）（4）图中力F做功相同

正确答案

C,D

解析

解：（1）图中拉力做功W1=Fs，图（2）中拉力做功，（3）图中拉力做功，（4）图中拉力做功W4=Fs．知（3）图中拉力做功最少，（1）（4）图中拉力做功相同．故C、D正确，A、B错误．

故选CD．

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题型：单选题

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单选题

如图所示，一个物块在与水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平面向右运动一段距离s，在此过程中，恒力F对物块所做的功为（　　）

A

B

CFssinα

DFscosα

正确答案

D

解析

解：由图可知，力和位移的夹角为α，故推力的功W=Flcosα；

故选：D．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，质量为20kg的小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成α=37°、大小为60N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以a=0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，已知雪橇的质量为20kg，求2s内雪橇上各力做的功分别是多少？合力做的功是多少？

正确答案

解：2s内雪橇的位移：

l=at2=1m

重力和支持力做功为零，

拉力F做功：WF=Flcos α=60×1×0.8J=48J

雪橇所受合力为：F合=ma=40×0.5N=20N

合外力对雪橇做的功：

W合=F合l=20×1J=20J

摩擦力做的功：

WFf=W合-WF=20J-48J=-28J．

答：重力和支持力做功为零，拉力做功48J，摩擦力做功-28J，合力做功20J．

解析

解：2s内雪橇的位移：

l=at2=1m

重力和支持力做功为零，

拉力F做功：WF=Flcos α=60×1×0.8J=48J

雪橇所受合力为：F合=ma=40×0.5N=20N

合外力对雪橇做的功：

W合=F合l=20×1J=20J

摩擦力做的功：

WFf=W合-WF=20J-48J=-28J．

答：重力和支持力做功为零，拉力做功48J，摩擦力做功-28J，合力做功20J．

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题型：简答题

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简答题

某舰载机降落到静止的航母上，图甲为航母甲板上拦阻索阻拦舰载机过程的俯视示意图，图乙为舰载机尾钩钩住拦阻索正中位置、随即关闭发动机后加速度a随时间t变化的图象．已知舰载机质量M=2.0×104kg，尾钩刚钩住拦阻索时的初速度v0=75m/s，t1=0.3s时拦阻索与尾钩刚钩住时拦阻索的初始位置夹角θ=45°，此时舰载机所受空气阻力与甲板摩擦阻力大小之和f=2.0×105N，舰载机钩住拦阻索至停止的全过程中，克服空气阻力与甲板摩擦阻力做的总功W=2.0×1O7J．求：

（1）t1=0.3s时刻拦阻索的拉力大小T；

（2）舰载机钩住拦阻索至停止的全过程中，克服拦阻索拉力做的功W；

（3）t1=0.3s时刻舰载机的速度大小v1，t1=0.3s至t2=2.5s内通过的位移大小s．（提示：求速度变化量可类比于利用v-f图象求位移的方法）

正确答案

解：（1）由图象可知t1=0.3s时加速度为a=-30m/s2，由牛顿第二定律得：

-f-2Tsin45°=ma

解得：T=N=

（2）在整个运动过程中，由动能定理可知：

解得：W=J=-3.625×107J

（3）t1=0.3s时刻舰载机的速度为：v1=v-m/s=75-4.5m/s=70.5m/s

t1=0.3s至t2=2.5s内飞机做匀减速运动，通过的位移为：

=

答：（1）t1=0.3s时刻拦阻索的拉力大小T为；

（2）舰载机钩住拦阻索至停止的全过程中，克服拦阻索拉力做的功W为3.625×107J

（3）t1=0.3s时刻舰载机的速度大小v1为70.5m/s，t1=0.3s至t2=2.5s内通过的位移大小为82.5m

解析

解：（1）由图象可知t1=0.3s时加速度为a=-30m/s2，由牛顿第二定律得：

-f-2Tsin45°=ma

解得：T=N=

（2）在整个运动过程中，由动能定理可知：

解得：W=J=-3.625×107J

（3）t1=0.3s时刻舰载机的速度为：v1=v-m/s=75-4.5m/s=70.5m/s

t1=0.3s至t2=2.5s内飞机做匀减速运动，通过的位移为：

=

答：（1）t1=0.3s时刻拦阻索的拉力大小T为；

（2）舰载机钩住拦阻索至停止的全过程中，克服拦阻索拉力做的功W为3.625×107J

（3）t1=0.3s时刻舰载机的速度大小v1为70.5m/s，t1=0.3s至t2=2.5s内通过的位移大小为82.5m

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题型：单选题

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单选题

如图所示，聪明爱玩的小亮将一个滑轮固定在竖直墙壁上，另一个固定在自己的滑板车上，用绳子将两个滑轮组装成滑轮组．小亮站在滑板车上拉动手中的绳子，他用10N的拉力在3s内，使自己和滑板车一起沿水平地面匀速向墙运动了1.2m．滑轮重、轴摩擦和绳重忽略不计．下列说法中正确的是（　　）

A竖直墙壁受到的拉力为20 N

B滑板车受到地面的阻力为20 N

C在3s内小亮的拉力做功为36 J

D动滑轮对滑板车拉力的功率为12W

正确答案

C

解析

解：A、读图可知，竖直墙壁受到的拉力由三段绳子承担，每一段的拉力等于小亮作用在绳子自由端的拉力，因此，墙壁所受拉力为10N×3=30N，故A错误；

B、读图可知，滑板车受到的阻力同样由三段绳子承担，每一段的拉力也等于小亮作用在绳子自由端的拉力，当滑板车作均速运动时，受到平衡力的作用，由车与地面的摩擦阻力与总的拉力相等，即10N×3=30N，故B错误；

C、3s内人相对于绳子自由端移动的距离s=3×1.2m=3.6m，则拉力所做的功为W=Fs=10N×3.6m=36J，故C正确；

D、动滑轮对滑板车的拉力为两段绳子的拉力，即10N×2=20N，距离为1.2m，则所做的功W′=F′s′=20N×1.2m=24J，功率P===8W，故D错误．

故选C．

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