- 功
- 共4019题
如图所示,质量m=1kg的物体在水平地面上做直线运动,物体对地面压力FN=______N;物体受到的滑动摩擦力f=2N,物体与地面之间的动摩擦因数μ=______;若物体运动的距离s=0.5m,此过程中摩擦力做功Wf=______J.
正确答案
9.8
0.2
-1
解析
解:物体在竖直方向受力平衡,故压力等于重力,故压力F=mg=9.8N;
由f=μF可得
μ==
≈0.2;
摩擦力所做的功Wf=-fs=2×0.5=1J;
故答案为:9.8;0.2;-1.
质量为m=4Kg的物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,今用F=16N的水平恒力使该物体由静止开始在水平面内做匀加速直线运动(g取10m/s2).求:
(1)物体运动的加速度;(2)前4s内力F对物体所做的功.
正确答案
解:
(1)设物体的加速度为a,根据牛顿第二定律得
F-μmg=ma
得到 a==
(m/s2)=2m/s2
(2)前4s内物体的位移为x==
前4s内F对物体所做的功W=Fx=16×16J=256J.
答:(1)物体运动的加速度是2m/s2;(2)前4s内力F对物体所做的功是256J.
解析
解:
(1)设物体的加速度为a,根据牛顿第二定律得
F-μmg=ma
得到 a==
(m/s2)=2m/s2
(2)前4s内物体的位移为x==
前4s内F对物体所做的功W=Fx=16×16J=256J.
答:(1)物体运动的加速度是2m/s2;(2)前4s内力F对物体所做的功是256J.
(2015秋•忻州校级期末)一辆汽车在水平路面上向前行驶,水平车厢内有一个质量为m的人正用大小为F的水平恒力向前推车厢,如图所示,在汽车以大小为a的加速度向前匀加速行驶距离L的过程中,人始终相对车静止,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、推力F做功的功率P=Fv,随速度的增大而增大,故A错误;
B、在水平方向上,由牛顿第二定律可知车对人的作用力为F′=ma,在竖直方向车对人的支持力等于人的重力,所以车对人的作用力为:
.故B错误;
C、车对人的支持力的方向与运动的方向垂直,所以支持力对人不做功.水平方向车对人的作用力为ma,故做功为W=maL,故C正确;
D、对人进行受力分析,由牛顿第二定律可以f-F=ma
所以:f=ma+F
车对人的摩擦力做功为W=fL=(F+ma)L,故D正确.
故选:CD
某人用手将质量为1kg的物体由静止向上匀加速提起1m,到最高点时物体的速度为2m/s,在上升过程中手对物体做的功为多少?(g=10m/s2)
正确答案
解:对物体运用动能定理,得到
WF-mgh=mv2
解得:
WF=mgh+mv2=1×10×1+
×1×4=12J
答:在上升过程中手对物体做的功为12J.
解析
解:对物体运用动能定理,得到
WF-mgh=mv2
解得:
WF=mgh+mv2=1×10×1+
×1×4=12J
答:在上升过程中手对物体做的功为12J.
放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6s内其速度与时间图象和该拉力的功率与时间的图象如图所示.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在0~6s内物体的位移大小为x=.故A错误.
B、P-t图线与时间轴围成的面积表示拉力做功的大小,则拉力做功W=.故B错误.
C、根据动能定理知,0~6s内和0~2s内动能的变化量相同,则合外力做功相同.故C正确.
D、在2~6s内,v=6m/s,P=10W,物体做匀速运动,摩擦力f=F,得到f=F=.故D错误.
故选:C.
如图所示,质量m=2kg的重物用不可伸长的轻绳悬挂于天花板上的O点,一辆汽车在平台MN上通过固定在尾部的滑轮拖动重物,悬点O到平台的距离h=4m.开始时轻绳竖直,滑轮轻靠轻绳.汽车从N点以v=5m/s匀速向左运动,经过t=0.6s的时间到达M点,(不计一切摩擦、重力加速度g取10m/s2)以下判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、设绳子OM与竖直方向的夹角为θ,重物在竖直方向上运动的位移,可知重物在竖直方向上做变速运动,水平方向上运动规律与汽车运动规律相同,做匀速直线运动,根据运动的合成知,重物的运动一定是曲线运动,故A错误.
B、到达M点时,MN间的距离为MN=5×0.6m=3m,可知OM绳与竖直方向的夹角为37°,根据平行四边形定则知,重物的竖直方向上的速度v′=vsinθ=5×0.6m/s=3m/s,则合速度大于3m/s,故B错误.
C、重物的速度v′=vsinθ,θ逐渐增大,则重物的速度增大,重物做加速运动,加速度方向向上,可知轻绳的拉力大于重力,大于20N,故C正确.
D、根据功能关系知,W=mgy+,y=
,v′=
,
解得W=54J,故D正确.
故选:CD.
如图所示,静止放在水平桌面上的薄木板,其上有一质量为m=0.1kg的铁块,它与薄木板右端的距离为L=0.5m,铁块与薄木板、薄木板与桌面间动摩擦因数均为μ=0.1.现用力F水平向左将薄木板从铁块下抽出,当薄木板全部抽出时铁块恰好到达桌面边缘,铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离为x=1.2m.已知g=10m/s2,桌面高度为H=0.8m,不计薄木板质量及铁块大小,铁块不滚动.求:
(1)铁块抛出时速度大小;
(2)薄木板从铁块下抽出所用时间t;
(3)薄木板抽出过程中拉力F所做功W.
正确答案
解:(1)设铁块抛出时的初速度为v0,由平抛运动规律,有
水平方向:x=v0t,
竖直方向:H=gt2解得:
v0=3m/s.
(2)纸带从铁块下抽出所用的时间与铁块向左运动到桌边的时间相等.
开始时距离桌面左端的距离就等于铁块在桌面上向左运动的位移.
铁块向左运动过程中,a=μg=1m/s2,
由公式,v0=at,
则有纸带抽出后铁块的速度可得:t==3s,
(3)铁块的位移为:,
设薄木板的位移为x2,有题意:
x2-x1=L,
由功能关系可得:
,
解得:
W=1J.
答:
(1)铁块抛出时速度大小为3m/s;
(2)纸带从铁块下抽出所用时间为3s;
(3)纸带抽出过程拉力F所做功W=1J.
解析
解:(1)设铁块抛出时的初速度为v0,由平抛运动规律,有
水平方向:x=v0t,
竖直方向:H=gt2解得:
v0=3m/s.
(2)纸带从铁块下抽出所用的时间与铁块向左运动到桌边的时间相等.
开始时距离桌面左端的距离就等于铁块在桌面上向左运动的位移.
铁块向左运动过程中,a=μg=1m/s2,
由公式,v0=at,
则有纸带抽出后铁块的速度可得:t==3s,
(3)铁块的位移为:,
设薄木板的位移为x2,有题意:
x2-x1=L,
由功能关系可得:
,
解得:
W=1J.
答:
(1)铁块抛出时速度大小为3m/s;
(2)纸带从铁块下抽出所用时间为3s;
(3)纸带抽出过程拉力F所做功W=1J.
如图,质量为M的物体放在光滑水平地面上,在受到与水平方向成α角的恒力F作用下,从静止开始运动,在时间t内,F对物体所做的功为WF.下列仅单独改变某一物理量(设该物理量改变后物体仍在水平面上运动),可使恒力所做的功增大为2WF的是( )
正确答案
解析
解:A、拉力增大为2F时,加速度物体的加速度变为原来的2倍,由x=知,在相同时间内物体通过的位移为原来的2倍,由W=Fxcosα,可知,拉力做功为4W.故A错误.
B、物体质量减小为,则物体的加速度变为原来的2倍,由x=
知,在相同时间内物体通过的位移为原来的2倍,由W=Fxcosα,可知,拉力做功为2W.故B正确.
C、做功时间增长为2t,由x=知,物体通过的位移为原来的4倍,由W=Fxcosα,可知,拉力做功为4W.故C错误.
D、由W=Fxcosα=F•t2cosα=
α角从60°变为0°,则得,拉力做功为4W.故D错误.
故选B
一物沿直线运动,其v-t图象如图,已知在前2s内合外力对物体做功为W,则______
A.从第1s末到第2s末合外力做功为;
B.从第3s末到第5s末合外力做功为-W;
C.从第5s末到第7s末合外力做功为W;
D.从第3s末到第5s末合外力做功为.
正确答案
解:A、在前2s内合外力对物体做功为W,根据动能定理,知W=.从第1s末到第2s末速度不变,动能不变,则合外力做功为0.故A错误.
B、从第3s末到第5s末动能的变化为,所以合外力做功为-W.故B正确,D错误.
C、从第5s末到第7s末动能的变化为,所以合外力做功为W.故C正确.
故选BC.
解析
解:A、在前2s内合外力对物体做功为W,根据动能定理,知W=.从第1s末到第2s末速度不变,动能不变,则合外力做功为0.故A错误.
B、从第3s末到第5s末动能的变化为,所以合外力做功为-W.故B正确,D错误.
C、从第5s末到第7s末动能的变化为,所以合外力做功为W.故C正确.
故选BC.
放在粗糙水平面上的物体,第一次受水平力F1的作用,第二次受与水平面成θ角的斜向上的拉力F2的作用,这两次使物体以相同的加速度发生相同的位移,在两次情况下,力F1和F2对物体做功分别为W1和W2,则( )
正确答案
解析
解:由题,两次物体的初速度、加速度、位移都相同,则物体获得的速度相同.
根据动能定理得:
第一次:
第二次:
所以W1>W2,
根据牛顿第二定律得:
a=
a=
所以有:
F1=F2(cosθ-μsinθ)
由于不知道θ的大小,所以无法比较F1和F2的大小
故选B
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