功的计算_章节学习

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题型：填空题

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填空题

一个质量为25kg的小孩从高度为3.0m的弧形滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s．则小孩所受重力对小孩做的功是______J，小孩克服阻力做了______J的功．（取g=10m/s2）

正确答案

750

700

解析

解：小孩从顶端滑到底端的过程中，重力做功WG=mgh=25×10×3J=750J．

根据动能定理得：

解得：=700J

故答案为：750；700

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题型：多选题

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多选题

如图a、b所示，是一辆质量为6×103kg的公共汽车在t=0和t=3s末两个时刻的两张照片．当t=0时，汽车刚启动，在这段时间内汽车的运动可看成匀加速直线运动．图c是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图象，θ=37°，根据题中提供的信息，可以估算出的物理量有（　　）

A汽车的长度

B3s末汽车的速度

C3s内合外力对汽车所做的功

D3s末汽车牵引力的功率

正确答案

A,B,C

解析

解：

解：根据c图对手环进行受力分析，受重力和绳的拉力，合力水平向右，F合=mgtanθ，根据牛顿第二定律可以知道手环的加速度a==gtanθ=7.5m/s2，

故汽车的加速度也是7.5m/s2．

由a、b两图可知汽车的长度就是3s内的位移，L=V0t+at2=×7.5×9m=33.75m，汽车的长度可以算出，故A正确；

第3s末汽车的速度v=v0+at=22.5m/s，可以算出，故B正确；

合外力对物体所做的功可以根据动能定理去解，W合=mv2-0=1.52×106J，故C正确．

第3s末汽车牵引力的功率p=Fv，已知3s末的瞬时速速，如果再知道牵引力就可以算汽车瞬时功率了，根据牛顿第二定律可以算出汽车的合外力，但是不知道汽车所受的阻力，就不能算出牵引力，所以不能算出3s末的瞬时功率，故D错误；

故选ABC．

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题型：简答题

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简答题

如图所示是皮带传动的示意图，水平传送带以速度为v=6m/s顺时针运转，两传送轮MN之间的距离为L=10m，若在轮M的正上方，将一质量为m=3kg的物体轻放在传送带上，物体与传送带之间的摩擦因数为μ=0.3，物体由M处传送到N处所需要的时间是多少？物体由M处传送到N处的过程中传送带对物体的摩擦力做了多少功？（g=10m/s2）

正确答案

解：设运行过程中货物的加速度为a，根据牛顿第二定律得

μmg=ma 求得：a=μg=0.3×10=3 m/s2

设到达B端时速度为v，所用时间为t，则

v2=2aL 解得v=m/s

由于v＞v0=6m/s，所以物先加速后匀速直线运动．

则匀加速运动：由t===2s

s=at2=×3×4m=6m

再匀速直线运动，得t′==s=0.67s

则物体由M处传送到N处所需要的时间是t总=t+t′=2+0.67=2.67s

即货物从M端运动到N端所需的时间为3s．

根据功的定义，有

W=fs=μmgs=0.3×10×3×6J=54J

即摩擦力对货物做功为54J．

答：物体由M处传送到N处所需要的时间是2.67s，物体由M处传送到N处的过程中传送带对物体的摩擦力做功为54J．

解析

解：设运行过程中货物的加速度为a，根据牛顿第二定律得

μmg=ma 求得：a=μg=0.3×10=3 m/s2

设到达B端时速度为v，所用时间为t，则

v2=2aL 解得v=m/s

由于v＞v0=6m/s，所以物先加速后匀速直线运动．

则匀加速运动：由t===2s

s=at2=×3×4m=6m

再匀速直线运动，得t′==s=0.67s

则物体由M处传送到N处所需要的时间是t总=t+t′=2+0.67=2.67s

即货物从M端运动到N端所需的时间为3s．

根据功的定义，有

W=fs=μmgs=0.3×10×3×6J=54J

即摩擦力对货物做功为54J．

答：物体由M处传送到N处所需要的时间是2.67s，物体由M处传送到N处的过程中传送带对物体的摩擦力做功为54J．

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题型：多选题

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多选题

如图所示，在倾角为30°的斜面上，质量为0.1kg的小球从斜面上的A点水平抛出落在斜面上的B点，测得AB之间的距离为S=0.4m，空气阻力不计，那么下列说法正确的是（　　）

A小球从A点抛出到B过程重力做功为0.2J

B若取A点为零势能位置，小球在A点的重力势能小于B点重力势能

C小球从A点抛出到B点的时间为0.2s

D小球从A点运到到B点过程中机械能增加

正确答案

A,C

解析

解：A、由A到B重力做功为mgh=0.1×10×0.4×sin30°=0.2J．故A正确

　　B、因A点高于B点，则A点的重力势能大于B点的重力势能．故B错误

　　C、小球从A点抛出到B点的时间为t==0.2s．故C正确．

　　D、小球从A点运到到B点过程中机械能守恒．故D错误

故选：AC

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题型：单选题

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单选题

如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m（包括雪具在内）的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g．在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（　　）

A运动员减少的重力势能全部转化为动能

B运动员获得的动能为mgh

C运动员克服摩擦力做功为mgh

D下滑过程中系统减少的机械能为mgh

正确答案

D

解析

解：A、若物体不受摩擦力，则加速度应为a′=gsin30°=g，而现在的加速度小于g，故运动员应受到摩擦力，故减少的重力势能有一部分转化为了内能，故A错误；

B、运动员运动员下滑的距离：L==2h；

由运动学公式可得：V2=2aL，得：V=；

动能为：Ek=mV2=，故B错误；

C、由动能定理可知mgh-Wf=mV2；解得Wf=mgh；故C错误；

D、机械能的减小量等于阻力所做的功，故下滑过程中系统减少的机械能为，故D正确；

故选：D．

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