- 功
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(2015秋•云南校级月考)一个质量为m的木块静止在粗糙的水平面上,木块与水平面间的滑动摩擦力大小为2F0,某时刻开始受到如图所示的水平拉力的作用,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、0到t0时间内,产生的加速度为:
产生的位移为:,故A错误;
B、t0时刻的速度为:v=at0=,t0时刻合力的功率为为:P=2F0v=
,故B正确;
C、0到t0时间内,水平拉力做功为:W=,故C正确;
D、在t0之后产生的加速度为,2t0时刻,木块的速度大小为v=
,故D错误;
故选:BC
如图所示,静止在水平桌面的纸带上有一质量为0.1kg的小铁块,它离纸带的右端距离为0.5m,铁块与纸带间动摩擦因数为0.1.现用力向左以2m/s2的加速度将纸带从铁块下抽出,求:(不计铁块大小,铁块不滚动.取10m/s2)
(1)将纸带从铁块下抽出需要多长时间?
(2)纸带对铁块做的功是多少?
正确答案
解:(1)设纸带的加速度为a1,铁块的加速度为a2,则
①
L=-
②
①②式联立,代入数据得t=1s③
(2)铁块运动的位移s=④
W=μmgs=0.5J ⑤
③④⑤式联立,代入数据得
W=0.05J
答:(1)将纸带从铁块下抽出需要1s;(2)纸带对铁块做的功是0.05J
解析
解:(1)设纸带的加速度为a1,铁块的加速度为a2,则
①
L=-
②
①②式联立,代入数据得t=1s③
(2)铁块运动的位移s=④
W=μmgs=0.5J ⑤
③④⑤式联立,代入数据得
W=0.05J
答:(1)将纸带从铁块下抽出需要1s;(2)纸带对铁块做的功是0.05J
如图所示,粗糙的水平面上放置一物体,物体在恒力F作用下做匀速直线运动,在物体发生一段位移x的过程中,求:
(1)恒力F所做的功WF,
(2)合力所做的功W.
正确答案
解:(1)根据恒力做功公式W=Fxcosθ得:
WF=Fx
(2)物体做匀速运动,动能不变,根据动能定理可知,
W合=
答:(1)恒力F所做的功WF为FX
(2)合力所做的功W为0.
解析
解:(1)根据恒力做功公式W=Fxcosθ得:
WF=Fx
(2)物体做匀速运动,动能不变,根据动能定理可知,
W合=
答:(1)恒力F所做的功WF为FX
(2)合力所做的功W为0.
如图所示,质量为m的物体置于光滑水平面上,一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上,另一端在力F作用下,以恒定速度v0竖直向下运动.物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角α=45°过程中,绳中拉力对物体做的功为( )
正确答案
解析
解:一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上,另一端在力F作用下,以恒定速度v0竖直向下运动.
将物体的运动分解为沿绳子方向的运动,以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动,
则由三角函数可解得:运动到绳与水平方向夹角α=45°时物体的速度v==
v0
物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角α=45°过程中,物体只受绳子拉力做功,
运用动能定理得
W=mv2-0=mv02.
故选B.
甲、乙两物体,已知其质量关系为m甲=5m乙,它们从很高的同一处自由下落2s,重力做功之比为______,对地面的重力势能之比为______.
正确答案
5
5
解析
解:两物体都做自由落体运动2s内下降的高度相同,为:h=,
故重力做功为W=mgh,故有:
2s后两物体距地面的高度相等,故两物体的重力势能为E=mgh,故有:
故答案为:5,5
如图:用F=40N的水平推力推一个质量m=3kg的木块,使其沿着固定的光滑斜面向上移动2m,则在这一过程中,重力做的功为______J,F做的功为______J.(g=10m/s2)
正确答案
解:重力做功等于重力势能的减小量,故重力做功为:
WG=-Fxsinθ=-30×2×=-30J
推力为40N,位移为2m,力与位移夹角为30°,故推力的功为:
WF=Fxcosθ=40×2×=40
J=69.3J;
故答案为:-30,69.28
解析
解:重力做功等于重力势能的减小量,故重力做功为:
WG=-Fxsinθ=-30×2×=-30J
推力为40N,位移为2m,力与位移夹角为30°,故推力的功为:
WF=Fxcosθ=40×2×=40
J=69.3J;
故答案为:-30,69.28
(2014秋•南宁校级月考)质量为1kg的小球从距地面20m高出自由下落,空气阻力不计,取g=10m/s2,则
(1)小球落到地面所用的时间
(2)小球落到地面的过程中,重力对小球做的功
(3)小球落到地面的过程中,重力对小球做功的平均功率.
正确答案
解:(1)物体做自由落体运动,根据h=得:
t=
(2)重力做功为为:
W=mgh=1×10×20J=200J
(3)平均功率为:
P=
答:(1)小球落到地面所用的时间为2s
(2)小球落到地面的过程中,重力对小球做的功为200J
(3)小球落到地面的过程中,重力对小球做功的平均功率为100W
解析
解:(1)物体做自由落体运动,根据h=得:
t=
(2)重力做功为为:
W=mgh=1×10×20J=200J
(3)平均功率为:
P=
答:(1)小球落到地面所用的时间为2s
(2)小球落到地面的过程中,重力对小球做的功为200J
(3)小球落到地面的过程中,重力对小球做功的平均功率为100W
(2016•盐城一模)如图所示,小球置于倾角为45°斜面上被竖直挡板挡住,整个装置匀速竖直下降一段距离.此过程中,小球重力大小为G,做功为WG;斜面对小球的弹力大小为F1,小球克服F1做功为W1;挡板对小球的弹力大小F2,做功为W2.不计一切摩擦,则下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:对小球受力分析可知:
F1cos45°=mg
F1sin45°=F2
联立解得:F2=G,,
由于F2与位移方向垂直,故F2不做功,为W2=0,
F1做功大小为:W1=F1hcos45°=Gh
重力做功大小为:WG=Gh
故W1=WG,故A正确
故选:A
如图所示,水平路面上有一辆质量为Μ的汽车,车厢中有一质量为m的人正用恒力F向前推车厢,在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、人对车做功为W=FL,故A正确;
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,人对车的作用力为-ma,故做功为W=-maL,同时车对人还有支持力,故车对人的作用力为N=,故BD错误
C、对人由牛顿第二定律可以f-F=ma
f=ma+F
车对人的摩擦力做功为W=fL=(F+ma)L,故C正确,
故选:AC
水平恒力F两次作用在同一物体上,使物体沿力的方向发生相同位移,第一次是在光滑水平面上,第二次是在粗糙水平面上,两次力F做的功和平均功率的大小关系是( )
正确答案
解析
解:由W=Fs知,恒力F对两种情况下做功一样多,即W1=W2
在粗糙水平面上由于受到阻力的作用,有F合=ma可知
在粗糙水平面上加速度小,由s=at2知,通过相同的位移,在粗糙水平面上用的时间长,由P=
知,
力F在粗糙水平面上做功的平均功率小,即 Pl>P2
故选:A.
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