- 功的计算
- 共999题
图为中国首架自主研制的新型涡扇支线飞机ARJ21-700.飞机质量为m,在竖直向上的恒定升力与重力作用下,以恒定的水平速度v0飞离跑道后逐渐上升,测得它飞离地面后在水平方向的位移为s时,在竖直方向上升的高度为h,重力加速度为g.试求飞机在此上升过程中:
(1)飞机的加速大小;
(2)升力所做的功.
正确答案
解:
(1)飞机水平速度不变S=v0t①
竖直方向加速度恒定②
由 ①②得 ③
(2)由牛顿第二定律④
升力做功W=Fh⑤
由④⑤得,⑥
答:(1)飞机的加速大小;
(2)升力所做的功
解析
解:
(1)飞机水平速度不变S=v0t①
竖直方向加速度恒定②
由 ①②得 ③
(2)由牛顿第二定律④
升力做功W=Fh⑤
由④⑤得,⑥
答:(1)飞机的加速大小;
(2)升力所做的功
重为10N的物体,做自由落体运动下落5m的过程中,重力对物体做了多少功?重力做功的平均功率为多大?(g=10N/kg)
正确答案
解:重力做功W=Gh=10×5J=50J
下降所需时间为t=
故平均功率为P=
答:重力对物体做功为10J,重力做功的平均功率为10W
解析
解:重力做功W=Gh=10×5J=50J
下降所需时间为t=
故平均功率为P=
答:重力对物体做功为10J,重力做功的平均功率为10W
一位滑雪者质量为60kg,从竖直高度为20m赛道顶端由静止滑下.忽略阻力的情况下,滑雪者由顶端滑到赛道底端的过程中(重力加速度g取l0m/s2).求:
(1)重力做多少功?
(2)滑到底端时速度大小是多少?
正确答案
解:(1)由重力做功表达式有:
WG=mgh=60×10×20=12000J
(2)由动能定理或机械能守恒定律有:
WG=mv2
代入数据解得:v=20m/s
答:(1)重力做功为12000J;
(2)滑到底端时速度大小是20m/s.
解析
解:(1)由重力做功表达式有:
WG=mgh=60×10×20=12000J
(2)由动能定理或机械能守恒定律有:
WG=mv2
代入数据解得:v=20m/s
答:(1)重力做功为12000J;
(2)滑到底端时速度大小是20m/s.
如图所示,电梯质量为M,地板上放置一质量为m的物体,钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动,当上升高度为H时,速度达到v,则( )
正确答案
解析
解:电梯由静止开始向上做加速运动,设加速度的大小为a,
由速度和位移的关系式可得,V2=2aH,
所以a=,
对电梯由牛顿第二定律可得,
FN-mg=ma,
所以 FN=mg+ma=mg+m,
地板对物体的支持力做的功为W=FN H=(mg+ma)H=mgH+mv2,所以A错误,B正确.
对于整体由牛顿第二定律可得,
F-(M+m)g=(M+m)a,
所以钢索的拉力为F=(M+m)g+(M+m)a,
钢索的拉力做的功等于FH=(M+m)gH+(M+m)v2 ,所以C错误.
根据动能定理可得,合力对电梯M做的功等于电梯的动能的变化即为Mv2,所以D正确.
故选BD.
如图所示,长为L的长木板水平放置,在木板的A端放置一个质量为m的小物块,现缓慢地抬高A端,使木板以左端为轴转动,当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动,此时停止转动木板,小物块滑到底端的速度为v,则在整个过程中,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、设在整个过程中,木板对物块做功为W,根据动能定理得:W=.故A正确.
B、在木板从水平位置开始转动到与水平面的夹角为α的过程中,摩擦力不做功,物块沿木板下滑过程中,摩擦力对物块做功.由于摩擦力小于重力沿斜面向下的分力,即f<mgsinα,则摩擦力对物块做功Wf=-fL≠-mgLsinα.故B错误.
C、在木板从水平位置开始转动到与水平面的夹角为α的过程中,支持力对物块做功,设为WN,根据动能定理得:
WN-mgLsinα=0,得WN=mgLsinα.故C错误.
D、在物块下滑的过程中,根据动能定理得:mgLsinα+Wf=-0得,Wf=
-mgLsinα.故D正确.
故选:AD
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