- 功的计算
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两个完全相同的物体分别从高度相同,倾角分别为θ1、θ2的两个斜面的顶端滑至底端,两物体与斜面间的动摩擦因数μ相同.在下滑的全过程中,重力对它们做功之比为______,它们克服摩擦阻力做功之比为______.
正确答案
1:1
解析
解:重力做功只与初末位置有关,故重力做功为W=mgh,因高度相同,故物体做功相同,故做功之比为1:1
下滑过程中,物体受到的摩擦力为f=μmgcosθ,通过的位移为x=,故磨擦力做功为W=-fx=
,故两物体摩擦力做功为
故答案为:1:1,
如图,在水平力F的作用下沿水平方向拉物体,第一次在光滑的水平面移动了一段位移.第二次用同样的力拉同一个物体在粗糙的水平面上移动一段相同的位移,则( )
正确答案
解析
解:A、由W=Fs知,恒力F对两种情况下做功一样多,即W1=W2,故A正确;
B、第一种情况,物体只受拉力,合力即为拉力,第二种情况,合力为拉力和摩擦力的合力,所以第二种情况合外力小于第一种情况,位移相等,所以第一种情况做功多,故B错误;
C、在粗糙水平面上由于受到阻力的作用,有F合=ma可知
在粗糙水平面上加速度小,由s=at2知,通过相同的位移,在粗糙水平面上用的时间长,由P=
知,力F在粗糙水平面上做功的平均功率小,故C错误;
D、第一种情况合外力做功多,时间短,根据P=知,第一种情况合外力做功的平均功率大,故D错误.
故选:A.
人在行走过程中,重心高度会发生变化(当身体重力作用线通过你的一只脚的底面时,重心最高,当你跨出双脚同时着地时,重心最低).某人身高1.70m,体重600N,在水平地面上行走时重心高度变化约为2cm,行走速度为5km/h,每1km行走约1350步,试估算该人每走一步克服重力做的功W=______J,行走时克服重力做功的功率P=______W.
正确答案
解:克服重力做功为:W=mgh=600×0.02=12J;
1km用时:t==
=0.2h=720s
克服重力所做的总功为:W=12×1350=16200J;
则克服重力做功的功率为:P==
=22.5W;
故答案为:12,22.5.
解析
解:克服重力做功为:W=mgh=600×0.02=12J;
1km用时:t==
=0.2h=720s
克服重力所做的总功为:W=12×1350=16200J;
则克服重力做功的功率为:P==
=22.5W;
故答案为:12,22.5.
如图所示,滑块A、B的质量均为m,A套在固定竖直杆上,A、B通过转轴用长度为L的刚性轻杆连接,B放在水平面上并靠着竖直杆,A、B均静止.由于微小的扰动,B开始沿水平面向右运动.不计一切摩擦,滑块A、B视为质点.在A下滑的过程中,下列说法中正确( )
正确答案
解析
解:A、A、B组成的系统只有重力做功,系统机械能守恒,
A运动到最低点时,B的速度为零,根据系统机械能守恒定律得:
,
解得:
,故A正确,C错误.
B、当A到达底端时,B的速度为零,B的速度在整个过程中,先增大后减小,动能先增大后减小,所以轻杆对B先做正功,后做负功.故B错误.
D、当A的机械能最小时,则B的机械能最大,则B的动能最大,速度最大,知B此时加速度为零,杆子对B无作用力,B对地面的压力等于B的重力,为mg.故D错误.
故选:A.
一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v;若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为3v.对于上述两个过程,用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功,Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( )
正确答案
解析
解:由题意可知,两次物体均做匀加速运动,则在同样的时间内,它们的位移之比为:
S1:S2=;
两次物体所受的摩擦力不变,根据力做功表达式,则克服滑动摩擦力做功之比为:
Wt1:Wt2=fS1:fS2=1:3;
再由动能定理,则有:WF-Wf=;
可知:WF1-Wf1=;
WF2-Wf2=;
由上两式可解得:WF2=9WF1-6Wf1,故B正确,ACD错误;
故选:B
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