功的计算_章节学习

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题型：多选题

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多选题

一质量为1kg的物体在绳子的拉力作用下，由静止竖直向上以4m/s2的加速度匀加速运动，运动时间1s，空气阻力恒为1N，下列说法中正确的是（g取10m/s2）（　　）

A绳的拉力对物体做功30J

B物体动能增量为8J

C物体机械能增量为30J

D物体克服空气阻力做功2J

正确答案

A,B,D

解析

解：A、物体受重力、阻力和拉力，根据牛顿第二定律，有：

F-f-mg=ma

解得：F=f+m（g+a）=1+1×（10+4）=15N

物体1s内的位移为：h===2m

故拉力的功为：WF=Fh=15N×2m=30J

故A正确；

B、根据动能定理，动能增加量等于合力的功，为mah=1×4×2=8J，故B正确；

C、机械能增加量等于除重力外其余力的功，为：（F-f）h=（15-1）×2=28J，故C错误；

D、物体克服空气阻力做功为fh=2J，故D正确；

故选ABD．

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题型：简答题

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简答题

一个质量为3.0kg的物块，静止在水平面上，物块与水平面的动摩擦因数μ=0.2，现给物块施加一个大小为15N、方向水平向右的力F，并持续作用6s．求：

（1）物块由静止开始，6s内力F所做的功；

（2）6s末拉力F的功率．

正确答案

解：（1）由题意得：物体所受的合外力：F合=F-μmg=15-6=9N，

则物体运动的加速度：a===3m/s2

物体在6s内的位移：x===54m

故物块由静止开始，6s内力F所做的功：W=Fx=15×54=810J

（2）6s末物块的速度：v=at=3×6=18m/s

所以6s末拉力F的功率：P=Fv=15×18=270W

答：（1）物块由静止开始，6s内力F所做的功为810J；

（2）6s末拉力F的功率为270W．

解析

解：（1）由题意得：物体所受的合外力：F合=F-μmg=15-6=9N，

则物体运动的加速度：a===3m/s2

物体在6s内的位移：x===54m

故物块由静止开始，6s内力F所做的功：W=Fx=15×54=810J

（2）6s末物块的速度：v=at=3×6=18m/s

所以6s末拉力F的功率：P=Fv=15×18=270W

答：（1）物块由静止开始，6s内力F所做的功为810J；

（2）6s末拉力F的功率为270W．

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题型：单选题

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单选题

质量m=50kg的某同学站在观光电梯地板上，用速度传感器记录了电梯在一段时间内运动的速度随时间变化情况（以竖直向上为正方向）．由图象提供的信息可知（　　）

A在0～15s内，观光电梯上升的高度为25m

B在5～15s内，电梯地板对人的支持力做了-2500J的功

C在20～25s与25～35s内，观光电梯的平均速度大小均为10m/s

D在25～35s内，观光电梯在减速上升，该同学的加速度大小2m/s2

正确答案

C

解析

解：A、在速度时间图象中，与时间轴所包围的面积即为位移，故0-15s内的位移为x=，故A错误；

B、5-15s内加速度为，由牛顿第二定律得FN-mg=ma，解得FN=450N，5-15s内上升的高度为，故支持力做功为W=FNh=22500J，故B错误；

C、匀变速直线运动，平均速度等于初末速度之和，故，故C正确；

D、在25～35s内，观光电梯在减速下降，故D错误；

故选：C

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题型：简答题

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简答题

如图所示，质量m=2.0kg的物体以初速度v0=5.0m/s水平向右滑上逆时针匀速转动的传送带左端．传送带右端与平台MN平滑相连．平台左侧部分MP区域宽度S，物体通过此区域时将额外受到一水平向左、大小为12N的恒力F．已知传送带长度L=2.25m，物体与传送带、平台MN见的动摩擦因数均为0.2，g=10m/s2．求：

（1）物体运动到M端时速度v的大小；

（2）要使物体在MP区域减速过程未滑离MP区域，则宽度S至少多长？

（3）讨论恒力F所做的功WF与MP区域宽度S的取值关系．

正确答案

解：（1）物体在传送带上的加速度为：

由运动学公式可得：

代入数据解得：v=4m/a

（2）在MP区域产生的加速度为：

减速到零前进的位移：

（3）在恒力F作用下的加速度为：

减速到零前进的位移为：

故拉力做功为：WF=-FS′=-；

答：（1）物体运动到M端时速度v的大小为4m/s；

（2）要使物体在MP区域减速过程未滑离MP区域，则宽度S至少为1m

（3）讨论恒力F所做的功WF与MP区域宽度S的取值关系为-．

解析

解：（1）物体在传送带上的加速度为：

由运动学公式可得：

代入数据解得：v=4m/a

（2）在MP区域产生的加速度为：

减速到零前进的位移：

（3）在恒力F作用下的加速度为：

减速到零前进的位移为：

故拉力做功为：WF=-FS′=-；

答：（1）物体运动到M端时速度v的大小为4m/s；

（2）要使物体在MP区域减速过程未滑离MP区域，则宽度S至少为1m

（3）讨论恒力F所做的功WF与MP区域宽度S的取值关系为-．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，质量为3kg的物体P放在光滑的倾角θ=30°的直角劈上，同时用力F向右推劈，使P与劈保持相对静止，当劈前进的水平位移为10m时，试求劈对P所做的功为多少？（g=10m/s2）

正确答案

解：m与楔形物体相对静止，二者必定都向左加速运动．即m的合外力方向水平向左，画出m的受力图，

根据几何关系得：N=

所以支持力做的功为：

W=Ns•sinθ=mgtanθ•s=30×10×=100J；

答：劈对P做的功为

解析

解：m与楔形物体相对静止，二者必定都向左加速运动．即m的合外力方向水平向左，画出m的受力图，

根据几何关系得：N=

所以支持力做的功为：

W=Ns•sinθ=mgtanθ•s=30×10×=100J；

答：劈对P做的功为

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