- 功
- 共4019题
用200N竖直向上的拉力将地面上-个质量为10kg的物体提起5m高的位移,空气阻力不计,g取10m/s2,求:
(1)拉力对物体所做的功;
(2)物体提高后具有的动能.
正确答案
解:(1)拉力对物体所做的功;W拉=Fh=200×5=1000J;
(2)根据动能定理,有:
WF-mgh=m
-0
代入数据得:
200×5-10×10×5=EK末
解得:EK末=500J
即物体提高后具有的动能为500J;
答:(1)拉力做功为1000J;
(2)物体提高后具有的动能为500J.
解析
解:(1)拉力对物体所做的功;W拉=Fh=200×5=1000J;
(2)根据动能定理,有:
WF-mgh=m
-0
代入数据得:
200×5-10×10×5=EK末
解得:EK末=500J
即物体提高后具有的动能为500J;
答:(1)拉力做功为1000J;
(2)物体提高后具有的动能为500J.
如图,斜面长为L,倾角为θ,物体质量为m,与斜面的动摩擦因数为μ,用一沿斜面的恒力F将物体由底端匀速推到顶端,则力F做的功为______,重力做的功为______,物体克服摩擦力做的功为______,合力对物体做的功为______.
正确答案
FL
-mgLsinθ
μmgLcosθ
0
解析
解:恒力F做功为WF=FL
重力做功为WG=-mgLsinθ
克服摩擦力做功为Wf=μmgLcosθ
匀速运动由动能定理可知W==0
故答案为:FL,-mgLsinθ,μmgLcosθ,0
如图a、b所示,是一辆质量为6×103kg的公共汽车在t=0和t=4s末两个时刻的两张照片.当t=0时,汽车刚启动(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.根据题中提供的信息,可以估算出的物理量有( )
正确答案
解析
解:A、从c图知道,汽车的加速度为gtanθ,还知道初速度为0和运动的时间,根据 s=和v=v0+at可求出汽车的位移(即汽车的长度)和4s末汽车的速度.故A、B正确.
C、根据F=ma求合外力,根据位移可求出合外力做的功.故C正确.
D、因牵引力大小未知,所以功率无法求出.故D错误.
故选ABC.
质量是2kg的物体,受到24N竖直向上的拉力,由静止开始运动,经过5s,求5s内拉力对物体所做的功是______;5s内拉力的平均功率______;(g取10m/s2)
正确答案
600J
120W
解析
解:物体的加速度a==
=2m/s2
在5s内的位移s=at2=
×2×52=25m.
所以5s内拉力对物体做的功W=Fs=24×25=600J
5s内拉力的平均功率P==
=120W.
故答案为:600J,120W.
起重机以1m/s2的加速度将质量为1 000kg的货物由静止匀加速地向上提升1秒钟,若g取10m/s2,则:
(1)在此过程货物的重力做功多少?
(2)起重机对货物做功多少?
正确答案
解:(1)由运动学可得,货物1s内的位移为:
故重力做功为:
WG=-mgh=-1000×10×0.5J=-5000J
(2)设起重机牵引力为F,由牛顿第二定律可得:F-mg=ma
解得:F=mg+ma=1000×10+1000×1=11000N
故起重机对货物做功为:
W=Fh=11000×0.5J=5500J.
答:(1)在此过程货物的重力做功为-5000J.(2)起重机对货物做功为5500J.
解析
解:(1)由运动学可得,货物1s内的位移为:
故重力做功为:
WG=-mgh=-1000×10×0.5J=-5000J
(2)设起重机牵引力为F,由牛顿第二定律可得:F-mg=ma
解得:F=mg+ma=1000×10+1000×1=11000N
故起重机对货物做功为:
W=Fh=11000×0.5J=5500J.
答:(1)在此过程货物的重力做功为-5000J.(2)起重机对货物做功为5500J.
工厂车间的流水线,常用传送带传送产品,如图所示,水平的传送带以速度 v=6m/s 顺时针运转,两传动轮 M、N 之间的距离为 L=10m,若在M轮的正上方,将一质量为 m=3kg 的物体轻放在传送带上,已知物体与传送带之间的动摩擦因数 μ=0.3,在物体由 M 处传送到 N 处的过程中,传送带对物体的摩擦力做功为(g 取 10m/s2):
正确答案
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
解得:a=μg=0.3×10=m/s2=3m/s2
假设物体一直加速,设到达N端时速度为V,则:
V2=2aL
解得:V==
m/s=2
m/s
由于V>v=6m/s,所以物先加速后匀速直线运动.到达N点的速度与传送带速度相同为6m/s
所以根据动能定律得:W==
×3×62J=54J,即传送带对物体的摩擦力做功为54J.
故选:A
质量为10㎏的物体静止在光滑的水平面上,在水平向东的恒力F1=3N,水平向南的恒力F2=4N,两力共同作用下,沿水平方向移动了5m,在这一过程中,F1对物体做的功是______,F2对物体做的功是______,合力对物体做的功是______.
正确答案
9J
16J
25J
解析
解:两个力的合力N=5N,则合力做功W合=F合x=5×5J=25J.
位移在向东方向上的分位移,向南方向上的位移
m=4m,
则F1对物体做的功W1=F1x1=3×3=9J,F2对物体做的功是W2=F2x2=4×4J=16J.
故答案为:9J,16J,25J.
质量为5kg的物体放在水平面上,在水平方向的恒定拉力F=20N的作用下,从静止开始做匀加速运动,在前4s内滑行了8m的距离,物体所受摩擦力不变,g取10m/s2.
(1)物体运动的加速度大小.
(2)4s内拉力对物体所做的功.
(3)物体在4s末的动能.
正确答案
解:(1)由S=at2可得:
a==
=1m/s2;
(2)4s内拉力做功为:W=FS=20×8=160J
(3)4s末物体的速度为:v=at=1×4=4m/s
动能为:Ek=mv2=
=40J;
答:(1)物体运动的加速度大小为1m/s2.
(2)4s内拉力对物体所做的功160J;
(3)物体在4s末的动能为40J.
解析
解:(1)由S=at2可得:
a==
=1m/s2;
(2)4s内拉力做功为:W=FS=20×8=160J
(3)4s末物体的速度为:v=at=1×4=4m/s
动能为:Ek=mv2=
=40J;
答:(1)物体运动的加速度大小为1m/s2.
(2)4s内拉力对物体所做的功160J;
(3)物体在4s末的动能为40J.
如图所示,物体质量为2kg,光滑的动滑轮质量不计,今用一竖直向上的恒力F向上拉,要使物体上升4m距离,则在这一过程中拉力做的功至少为______J;要使物块静止开始以2m/s2的加速度加速上升4m距离,这个过程中的拉力做功又是______J.(g=10m/s2)
正确答案
解:当物体匀速上升时,拉力做功最小,此时F=,
物体上升4m,则绳子上升8m,根据W=Fx得:拉力做功W=10×8=80J,
对于物体,设两个绳子拉力大小为T,根据牛顿第二定律得:
T-mg=ma
得:T=m(g+a)
则:F′=,
则拉力做功W′=F′x=12×8=96J
故答案为:80;96
解析
解:当物体匀速上升时,拉力做功最小,此时F=,
物体上升4m,则绳子上升8m,根据W=Fx得:拉力做功W=10×8=80J,
对于物体,设两个绳子拉力大小为T,根据牛顿第二定律得:
T-mg=ma
得:T=m(g+a)
则:F′=,
则拉力做功W′=F′x=12×8=96J
故答案为:80;96
如图所示,一恒力F通过一动滑轮拉物体沿光滑水平面前进了s,在运动过程中,F与水平方向保持θ角,则拉力F对物体做的功为( )
正确答案
解析
解:对F的端点分析,F的作用力沿F的方向移动了由题意可知,当物体向右移动L时,力的作用点沿力方向移动L的同时也会随滑轮向右移动L,则力的作用点的合位移如图所示,则L合=2scos,
则F对物体做功W=FL合cos=2Fscos2
.
由数学知识可知:2Fscos2=Fs(1+cosθ);
故选:CD.
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