功的计算_章节学习

1

题型：简答题

|

简答题

如图所示，质量为m的物块A，叠放在质量为2m的物块B上面，在水平外力F作用下，沿光滑水平地面以共同的加速度运动了位移s，那么滑块A的加速度大小为______，滑块B对A的摩擦力做的功为______．

正确答案

解：以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得F=3ma

解得a=

以A为研究对象，根据牛顿第二定律可得f=ma=

摩擦力对A做功为W=fs=

故答案为：，Fs

解析

解：以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得F=3ma

解得a=

以A为研究对象，根据牛顿第二定律可得f=ma=

摩擦力对A做功为W=fs=

故答案为：，Fs

1

题型：简答题

|

简答题

如图，上表面光滑，下表面粗糙的木板静止在水平地面上，可视为质点的滑块静止放在木板的上表面．t=0时刻，给木板一个水平向右的初速度v0=2m/s，同时对木板施加一个水平向左的恒力F=8N，经过一段时间，滑块从木板上掉下来．已知木板质量M=3kg，长L=0.6m，高h=0.2m，与地面间的动摩擦因数为0.2；滑块质量m=0.5kg，距木板左端L1=0.46m，距木板右端L2=0.14m，g取10m/s2．求：

（1）滑块从离开木板开始到落到地面所用时间；

（2）从t=0时刻开始到滑块离开木板所用时间；

（3）从t=0时刻开始到滑块落到底面的过程中，摩擦力对木板做的功．

正确答案

解：（1）由于A上表面光滑，小物块B与木板A间无摩擦则小物块B离开木板A前始终对地静止，滑块离开后做自由落体运动，h=，解得t===0.2s

（2）木板A在恒力和摩擦力共同作用下先向右匀减速后向左匀加速，

f=μFN

FN=（M+m）g

所以：f=μ（M+m）g=0.2×（3+0.5）×10N=7N

加速度a===5m/s2

速度减为零的时间t1===0.4s

位移为x1===0.4m＜L1，故滑块未掉落，此时滑块离右端为x2=x1+L2=0.54m

然后滑块向左加速，加速度a′===

根据位移时间关系x=

知t2===5.7s

从t=0时刻开始到滑块离开木板所用时间t=t1+t2=0.4+5.7=6.1s

（3）从t=0时刻开始到滑块落到底面的过程中，摩擦力做功为W=-fs=-f（x1+x2）=-7（0.4+5.4）=-40.6J

答：（1）滑块从离开木板开始到落到地面所用时间为0.2s

（2）t=0时刻开始到滑块离开木板所用时间为5.7s

（3）从t=0时刻开始到滑块落到底面的过程中，摩擦力对木板做的功为-140.6J．

解析

解：（1）由于A上表面光滑，小物块B与木板A间无摩擦则小物块B离开木板A前始终对地静止，滑块离开后做自由落体运动，h=，解得t===0.2s

（2）木板A在恒力和摩擦力共同作用下先向右匀减速后向左匀加速，

f=μFN

FN=（M+m）g

所以：f=μ（M+m）g=0.2×（3+0.5）×10N=7N

加速度a===5m/s2

速度减为零的时间t1===0.4s

位移为x1===0.4m＜L1，故滑块未掉落，此时滑块离右端为x2=x1+L2=0.54m

然后滑块向左加速，加速度a′===

根据位移时间关系x=

知t2===5.7s

从t=0时刻开始到滑块离开木板所用时间t=t1+t2=0.4+5.7=6.1s

（3）从t=0时刻开始到滑块落到底面的过程中，摩擦力做功为W=-fs=-f（x1+x2）=-7（0.4+5.4）=-40.6J

答：（1）滑块从离开木板开始到落到地面所用时间为0.2s

（2）t=0时刻开始到滑块离开木板所用时间为5.7s

（3）从t=0时刻开始到滑块落到底面的过程中，摩擦力对木板做的功为-140.6J．

1

题型：多选题

|

多选题

在光滑的水平地面上静置一个质量为M倾角为θ的斜劈，在斜劈上有一个质量为m的光滑物块，现用水平推力推动斜劈水平向右运动，并使物块与斜劈始终保持相对静止，如图所示，下列叙述中正确的是（　　）

A在斜劈起动t秒内，推力F对斜劈做的功是

B在斜劈起动t秒内，斜劈对物块的弹力所做的功是

C在斜劈起动t秒内，斜劈对物块的弹力与物块所受重力的合力所做功的平均功率是

D在斜劈起动t秒末，合力对斜劈的即时功率为

正确答案

A,B,C

解析

解：对物块做受力分析，

因为木块与物块保持物块相对斜面静止，且物块与斜面的接触是光滑的，

所以物块在重力和斜面对物体的斜向上的支持力的共同作用下做加速度运动，设这个加速度为a，所受合力为F′．

由力的分解不难算出 F′=mgtanθ=ma 即a=gtanθ，

将木块与物块看成是一个整体，它们的共同的加速度即为a．

对于整体

则有水平力F=（M+m）a

解得F=（M+m）gtanθ

斜劈起动t秒内，位移的大小是x=at2 =gtanθt2，

推力F对斜劈做的功是W=Fx=（M+m）gtanθ•at2=，所以A正确．

斜劈起动t秒内，速度的大小是V=at，

对于物体，只有斜劈对物块的弹力做功，由动能定理可得，

W=mV2=m（at）2=mgtanθat2，所以B正确．

由于物体的重力不做功，所以合力的功率即为斜劈对物块的弹力的功率，

所以P==mgtanθat，所以C正确．

在斜劈起动t秒末，合力对斜劈的即时功率为P′=FV=（M+m）gtanθ•at=（M+m）（gtanθ）2t，所以D错误．

故选ABC．

1

题型：填空题

|

填空题

如图所示，斜面长5cm、高1cm，工人用600N的力沿斜面把重2400N的箱子匀速推到车上，推力对箱子作的功是______J，斜面的机械效率是______．

正确答案

3000

60%

解析

解：（1）推力对箱子做的总功：

W总=Fs=600N×5m=3000J，

（2）推力对箱子做的有用功：

W有用=G×h=1800N×1m=1800J，

斜面的机械效率：

η===60%．

故答案为：3000；60%

1

题型：单选题

|

单选题

如图所示，水平木板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小．取重力加速度g=10m/s2，下列判断正确的是（　　）

A5s内拉力对物块做功为零

B4s末物块所受合力大小为4.0N

C物块与木板之间的动摩擦因数为0.4

D6s～9s内物块的加速度大小为2.0m/s2

正确答案

D

解析

解：A、在0～4s内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，4s末开始运动，则5s内位移不为零，则拉力做功不为零．故A错误；

B、4s末拉力为4N，摩擦力为4N，合力为零．故B错误；

C、根据牛顿第二定律得，6s～9s内物体做匀加速直线运动的加速度a=．f=μmg，解得．故C错误，D正确．

故选：D．

热门试卷

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析