- 功的计算
- 共999题
(2015秋•双鸭山校级期末)如图甲所示,质量m=2.0kg的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数μ=0.20.从t=0时刻起,物体受到一个水平力F的作用而开始运动,前8s内F随时间t变化的规律如图乙所示.g取10m/s2. 求:
(l)第6s末物体的速度.
(2)前8s内水平力F所做的功.
正确答案
解:(1)在0-4s内:根据牛顿第二定律得:
F-μmg=ma1
解得:a1=3m/s2
第4s末物体的速度为:v1=at1=12m/s
在4-5s:-(F+μmg)=ma2
解得:a2=-7m/s2
第5s末物体的速度为:v2=v1+a2t2=12-7×1=5(m/s)
F变为零后:-μmg=ma3
解得:a3=-2m/s2
运动时间为:t3==
=2.5s
6s末的速度为:v3=v2+a3t′=5-2×1m/s=3m/s.
(2)由图可得:0-4s内物体的位移:s1=
4-5s内物体的位移为:s2=
拉力做功为:
WF=F1S1-F2S2
解得:
WF=155J
答:(l)第6s末物体的速度3m/s.
(2)前8s内水平力F所做的功为155J
解析
解:(1)在0-4s内:根据牛顿第二定律得:
F-μmg=ma1
解得:a1=3m/s2
第4s末物体的速度为:v1=at1=12m/s
在4-5s:-(F+μmg)=ma2
解得:a2=-7m/s2
第5s末物体的速度为:v2=v1+a2t2=12-7×1=5(m/s)
F变为零后:-μmg=ma3
解得:a3=-2m/s2
运动时间为:t3==
=2.5s
6s末的速度为:v3=v2+a3t′=5-2×1m/s=3m/s.
(2)由图可得:0-4s内物体的位移:s1=
4-5s内物体的位移为:s2=
拉力做功为:
WF=F1S1-F2S2
解得:
WF=155J
答:(l)第6s末物体的速度3m/s.
(2)前8s内水平力F所做的功为155J
质量为m=1kg的物体做自由落体运动,前3s内重力做功是______J;在开始下落后的1s末、2s末、3s末重力的功率之比为______(g=10m/s2)
正确答案
450
1:2:3
解析
解:前3s内的位移h==45m,则W=mgh=10×45J=450J.根据v=gt得,开始下落1s末、2s末、3s末的速度之比为1:2:3,由P=mgv知重力的功率之比为1:2:3.
故答案为:450,1:2:3.
质量为2kg的物体置于水平地面上,用10N的水平拉力使它从静止开始运动,第3s末速度为6m/s,此时撤去拉力,试求:
(1)撤去拉力瞬间物体的动能
(2)撤去拉力后物体能继续滑行的位移
(3)撤去拉力后物体克服摩擦力所做的功.
正确答案
解:(1)撤去拉力瞬间动能
(2)物体加速度a=,
由牛顿第二定律得F-f=ma
得f=6N
由动能定理得:fS=EK
解得s=6m
(3)撤去拉力后物体克服摩擦力所做的功等于动能的变化量36J
答:(1)撤去拉力瞬间物体的动能36J;
(2)摩擦阻力的大小6N,撤去拉力后物体能继续滑行的位移6m;
(3)撤去拉力后物体克服摩擦力所做的功36J.
解析
解:(1)撤去拉力瞬间动能
(2)物体加速度a=,
由牛顿第二定律得F-f=ma
得f=6N
由动能定理得:fS=EK
解得s=6m
(3)撤去拉力后物体克服摩擦力所做的功等于动能的变化量36J
答:(1)撤去拉力瞬间物体的动能36J;
(2)摩擦阻力的大小6N,撤去拉力后物体能继续滑行的位移6m;
(3)撤去拉力后物体克服摩擦力所做的功36J.
如图质量为m=10kg的木箱放在水平地板上,在F=60N向右的水平拉力作用下由静止开始沿直线运动,作用时间t=2.0s后撤掉拉力.已知木箱与地板之间的动摩擦因数为μ=0.2.(取g=10m/s2).
(1)拉力F对木箱做的功为多少?
(2)撤掉拉力后经过5.0s时间木箱在地板上位移为多大?
(3)若撤去拉力F后立刻将F反方向作用在木箱上,F的大小不变,又作用了3.0s后物体的速度为多大?
正确答案
解:(1)由牛顿第二定律可得F-μmg=ma
解得a=4m/s2
2s内的位移为x=
故拉力做功为W=Fx=60×8J=480J
(2)2s末的速度为v=at=8m/s
撤去外力后的加速度为
速度减到零所需时间为
故减速运动的位移为
故通过的位移X=x+x′=24m
(3)加上反向力时的加速度为
速度减到零所需时间为t″=
速度减到零后反向加速运动,故3s末的速度为v″=a△t=4×2m/s=8m/s
答:(1)拉力F对木箱做的功为480J
(2)撤掉拉力后经过5.0s时间木箱在地板上位移为24m
(3)若撤去拉力F后立刻将F反方向作用在木箱上,F的大小不变,又作用了3.0s后物体的速度为8m/s
解析
解:(1)由牛顿第二定律可得F-μmg=ma
解得a=4m/s2
2s内的位移为x=
故拉力做功为W=Fx=60×8J=480J
(2)2s末的速度为v=at=8m/s
撤去外力后的加速度为
速度减到零所需时间为
故减速运动的位移为
故通过的位移X=x+x′=24m
(3)加上反向力时的加速度为
速度减到零所需时间为t″=
速度减到零后反向加速运动,故3s末的速度为v″=a△t=4×2m/s=8m/s
答:(1)拉力F对木箱做的功为480J
(2)撤掉拉力后经过5.0s时间木箱在地板上位移为24m
(3)若撤去拉力F后立刻将F反方向作用在木箱上,F的大小不变,又作用了3.0s后物体的速度为8m/s
如图所示,用恒力F通过光滑的定滑轮,将静止于水平面上的物体从位置A拉到位置B,物体可视为质点,定滑轮距水平面高为h,物体在位置A、B时,细绳与水平面的夹角分别为α和β,求绳的拉力F对物体做的功.
正确答案
解:根据几何知识可知,绳端点的位移大小x=-
绳的拉力F对物体做的功W=Fx=Fh().
答:绳的拉力F对物体做的功是Fh().
解析
解:根据几何知识可知,绳端点的位移大小x=-
绳的拉力F对物体做的功W=Fx=Fh().
答:绳的拉力F对物体做的功是Fh().
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