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题型: 多选题
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多选题

如图所示,质量为m的物体A静止在地面上,上表面带有弯钩.一弹簧秤由弹簧、带有挂钩的拉杆和带有提环的外壳组成.可以认为弹簧秤的总质量集中在外壳上为m0,弹簧和拉杆质量忽略不计,弹簧的劲度系数为k.手拿弹簧秤的提环,秤钩钩住物体A,秤体保持竖直,开始弹簧没有形变,示数为零.现竖直向上缓慢提起,当提环提升距离L1时,A刚要离开地面,此过程手做功W1、手做功的平均功率为P1;若匀加速向上提起,提环上升的距离为L2时,A刚要离开地面,此过程手做功W2、手做功的平均功率为P2.假设弹簧秤示数一直在量程范围内,则

(  )

AL1=L2=

BW2<W1

CP2>P1

D第一次A刚要离开地面时,弹簧秤读数等于(m+m0)g

正确答案

A,C

解析

解:当物体就要离开地面时,必定是弹簧的拉力和物体的重力大小相等,由于物体的重力不变,所以,此时两次弹簧的弹力应该是相等的,由胡克定律F=Kx可知,两次弹簧的伸长量相等,即L1=L2=,所以A正确,D错误.

根据能量守恒可知,第一次时,手做的功等于弹簧的重力势能和弹簧的弹性势能,第二次时,在增加了弹簧的重力势能和弹簧的弹性势能的同时,弹簧还具有一定的动能,所以第二次的做的功要多,同时,由于第二次是加速运动的,时间比第一次的要短,所以第二次的功率也要比第一次的大,所以B错误,C正确.

故选AC.

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题型:填空题
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填空题

如图,在光滑的水平面上,物块在恒力F=100N的作用下从A点运动到B点,不计滑轮的大小,不计绳与滑轮的质量及绳、滑轮间的摩擦,H=2.4m,α=37°,β=53°,拉力F做的功为______

正确答案

100J

解析

解:物体从A点运动到B点,根据几何关系得:

绳子向下运动的位移x=

则拉力做的功W=Fx=100×1=100J

故答案为:100J.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,带有光滑斜面的物体B放在水平面上,斜面底端有G=2N的金属块A,斜面高h=15cm,倾角α=60°,用一水平力F推A,在将A推到顶端的过程中,A,B都做匀速运动,且B运动的距离L=30cm,求此过程中力F所做的功与金属块克服斜面支持力所做的功.

正确答案

解:对金属块受力分析,由共点力平衡

FNcosα=mg

FNsinα=F

联立解得FN=4N,F=2N

故力F做功为W=F(L+)=2=0.9J

支持力做功为=-0.9J

答:此过程中力F所做的功与金属块克服斜面支持力所做的功为0.9J,0.9J

解析

解:对金属块受力分析,由共点力平衡

FNcosα=mg

FNsinα=F

联立解得FN=4N,F=2N

故力F做功为W=F(L+)=2=0.9J

支持力做功为=-0.9J

答:此过程中力F所做的功与金属块克服斜面支持力所做的功为0.9J,0.9J

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题型:简答题
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简答题

如图所示,物体质量为10千克,它与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,斜面倾角为θ=30°.现用平行于斜面的力F拉物体A沿斜面匀速向上移动距离S=2米.物体A受到的各个力对物体做的功是多少?这些力做的总功是多少?

正确答案

解:物体受重力、拉力、支持力,根据平衡条件:

F=mgsinθ+μmgcosθ=100×+0.2×100×=50+10 N

则拉力做的功为:WF=FS=100+20  J

重力做的功:WG=GScos120°=-100×2×=-100J

摩擦力做的功:Wf=-μmgcosθS=-20J

支持力与运动方向垂直不做功,即做功为零;

这些力做的总功是W=WF+WG=100+20-100-20=0J

答:这些力做的总功是0.

解析

解:物体受重力、拉力、支持力,根据平衡条件:

F=mgsinθ+μmgcosθ=100×+0.2×100×=50+10 N

则拉力做的功为:WF=FS=100+20  J

重力做的功:WG=GScos120°=-100×2×=-100J

摩擦力做的功:Wf=-μmgcosθS=-20J

支持力与运动方向垂直不做功,即做功为零;

这些力做的总功是W=WF+WG=100+20-100-20=0J

答:这些力做的总功是0.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,质量分别为m,2m的两小球a,b固定在长为L的轻杆两端,杆可绕中点O在竖直平面内无摩擦转动,今在水平位置由静止释放,在b球运动至最低点的过程中,试分析:

(1)小球a机械能是否守恒?

(2)小球b运动到最低点时的速度大小?

(3)轻杆对小球a是否做功?如果做功,做功为多少?

(4)轻杆对小球b是否做功?如果做功,做功为多少?及轻杆对小球a、b做功的代数和?

正确答案

解:(1)在水平位置由静止释放,在b球运动至最低点的过程中,a球的速度和高度都增大,所以a的动能和势能都增大,机械能增大,不守恒;

(2)AB组成的系统,只有重力做功,根据动能定理得:

2mg-mg=

共轴转动,角速度相等,而半径相等,根据v=ωr则有va=vb

解得:

(3)对a球运动过程中,根据动能定理得:

解得:

(4)对b球运动过程中,根据动能定理得:

解得:

则轻杆对小球a、b做功的代数和W=

答:(1)小球a机械能不守恒;

(2)小球b运动到最低点时的速度大小为

(3)轻杆对小球a做功,做功为

(4)轻杆对小球b做功,做功为,轻杆对小球a、b做功的代数和为0.

解析

解:(1)在水平位置由静止释放,在b球运动至最低点的过程中,a球的速度和高度都增大,所以a的动能和势能都增大,机械能增大,不守恒;

(2)AB组成的系统,只有重力做功,根据动能定理得:

2mg-mg=

共轴转动,角速度相等,而半径相等,根据v=ωr则有va=vb

解得:

(3)对a球运动过程中,根据动能定理得:

解得:

(4)对b球运动过程中,根据动能定理得:

解得:

则轻杆对小球a、b做功的代数和W=

答:(1)小球a机械能不守恒;

(2)小球b运动到最低点时的速度大小为

(3)轻杆对小球a做功,做功为

(4)轻杆对小球b做功,做功为,轻杆对小球a、b做功的代数和为0.

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题型:简答题
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简答题

以10m/s的初速度从10m高的塔上抛出一颗质量m=0.1kg的石子,不计空气阻力,求

(1)人对物体做的功

(2)石子落地时速度的大小.

正确答案

解:(1)由动能定理可知W=

(2)整个过程中由动能定理可得mgh=

解得

答:(1)人对物体做的功为5J

(2)石子落地时速度的大小为

解析

解:(1)由动能定理可知W=

(2)整个过程中由动能定理可得mgh=

解得

答:(1)人对物体做的功为5J

(2)石子落地时速度的大小为

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题型:填空题
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填空题

用36N的水平推力推一个180N重的物体,使它在水平地面上匀速移动30m,则地面与物体的动摩擦因数为______,推力所做的功为______J.

正确答案

0.2

1080

解析

解:物体匀速运动,则有

μmg=F

解得:μ==0.2

W=Fxcosα=36×30=1080J

故答案为:0.2 1080

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,超市中货物配送员用平板车运送货物,已知平板车的质量为M,货物的质量为m.配送员用水平力推动平板车由静止开始匀加速运动,用时间t使平板车、货物一起运动了距离s,此过程中不计地面摩擦,则(  )

A平板车运动的加速度大小为

B平板车运动的加速度大小为

C货物所受摩擦力大小为

D配送员对平板车作的功等于

正确答案

C

解析

解:A、平板车做的是匀加速直线运动,根据位移公式可得,

s=at2

所以加速度的大小为a=,所以A、B错误;

C、货物和车的加速度相同,货物受到的摩擦力作为合力产生加速度,

所以f=ma=m,所以C正确;

D、对整体,由牛顿第二定律可得,水平推力F=(M+m)a=(M+m)

所以配送员对平板车作的功为W=Fs=2,所以D错误.

故选C.

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题型: 单选题
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单选题

水平地面上有一重0.4kg的足球,一个小孩用80牛的力踢球,使球获得了10m/s的速度,并前进了30米,那么小孩对球所做的功为(  )

A20焦

B320焦

C2400焦

D条件不足无法确定

正确答案

A

解析

解:根据动能定理得:W=.故A正确,B、C、D错误.

故选:A.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,倾角为θ的粗糙斜面固定在地面上,长为L、质量为m的均质软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端平齐,用细线将质量也为m的物块与软绳连接.物块由静止释放后向下运动,当软绳全部离开斜面时,物块仍未到达地面.已知软绳与斜面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.下列说法正确的是(  )

A释放物块的瞬间,软绳的加速度为g(1-sinθ-μcosθ)

B从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中,物块的加速度先增加后减少

C从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中,软绳克服摩擦力做功为μmgLcosθ

D软绳刚好全部离开斜面时的速度为

正确答案

D

解析

解:A、根据牛顿第二定律得,在释放物块的瞬间,有mg-μmgcosθ-mgsinθ=2ma,解得a=g(1-sinθ-μcosθ)故A错误.

B、从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中,软绳所受的摩擦力和沿斜面向下的分力均减小,则系统所受的合力增大,根据牛顿第二定律知,加速度增大.故B错误.

C、软绳在整个运动过程中,平均摩擦力的大小f=μmgcosθ,则摩擦力做的功为W=FScosθ=μmgscosθ,故C错误.

D、根据能量守恒定律得解得v=,故D正确.

故选:D.

下一知识点 : 功率

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