- 功
- 共4019题
一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,合外力方向不变,大小随时间的变化如图所示.设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别是x1和x2,速度分别是v1和v2,合外力从开始至t0时刻做的功是W1,从t0至2t0时刻做的功是W2,则( )
正确答案
解析
解:根据动量定理:
0-t0的过程:F0t0=mv1 …①
t0-2t0的过程:2F0t0=mv2-mv1 …②
解得:v1:v2=1:3
x1=,x2=
+
t0
代入解得:x1:x2=1:5
由W=Fx,得:W1:W2=1:8
选:AC
同一恒力按同样方式施于物体上,使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同的一段距离,恒力的功和功率分别为W1、P1和W2、P2,则两者的关系是( )
正确答案
解析
解:
根据W=Fscosθ,因为力和位移都相等,则恒力做功相等.
物块在粗糙水平面上运动的加速度小于在光滑水平面上的加速度,
根据可知:在通过相同距离的情况下,在粗糙水平面上的运动时间长.
根据知,P1<P2.故D正确,ABC错误.
故选:D.
质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放,落在地面后出现一个深度为h的坑,如图所示,在此过程中( )
正确答案
解析
解:A、重力做功:WG=mg△h=mg(H+h),故A错误;
B、重力势能的减少量为:mg(H+h),故B错误;
C、对整个过程运用动能定理得:W总=△EK=0,故C正确;
D、对整个过程运用动能定理得:W总=WG+(-fh)=△EK=0,f=,故D错误.
故选:C.
质量为1kg的物体自足够高处自由落下(不计空气阻力),g取10m/s2,在下落3s的时间内重力对物体所做的功WG=______J.
正确答案
450
解析
解:3s内物体的位移为:
h==
;
则下落3s的时间内重力对物体做的功为:
WG=mgh=1×10×45=450J.
故答案为:450.
如图所示,物体m与天花板间的动摩擦因数为μ,当力F与水平方向夹角为θ时,物体沿天花板匀速运动了s的位移.求:
(1)力F的大小及力F所做的功;
(2)此过程摩擦力所做的功.
正确答案
解:(1)受力分析如图:
水平方向:Fcosθ=f…①
竖直方向:Fsinθ=N+G…②
f=μN…③
联立①②③解得:F=…④
F所做的功为:WF=Fscosθ=
(2)由①④得:f=Fcosθ=
摩擦力所做的功为:Wf=fscos180°=
答:(1)力F的大小为;力F所做的功为
;
(2)此过程摩擦力所做的功为.
解析
解:(1)受力分析如图:
水平方向:Fcosθ=f…①
竖直方向:Fsinθ=N+G…②
f=μN…③
联立①②③解得:F=…④
F所做的功为:WF=Fscosθ=
(2)由①④得:f=Fcosθ=
摩擦力所做的功为:Wf=fscos180°=
答:(1)力F的大小为;力F所做的功为
;
(2)此过程摩擦力所做的功为.
张华同学参加学校运动会立定跳远项目比赛,起跳直至着地过程如图,测量得到比赛成绩是2.4m,目测空中脚离地最大高度约0.8m,则起跳过程该同学所做功最接近( )
正确答案
解析
解:运动员做抛体运动,从起跳到达到最大高度的过程中,竖直方向做加速度为g的匀减速直线运动,
则t=,
竖直方向初速度vy=gt=4m/s
水平方向做匀速直线运动,则,
则起跳时的速度v=
设中学生的质量为50kg,根据动能定理得:
W=
故选:A.
如图所示,高为h,倾角为θ的斜面固定在水平地面上.一质量为m的小物块,从斜面顶端A由静止开始下滑.物块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,不计空气阻力.求:小物块从斜面顶端A滑到底端B的过程中
(1)各力所做的功;
(2)合力做的总功;
(3)小物块滑到底端B时速度的大小.
正确答案
解:(1)如图对物体进行受力分析有:
物体从A至B在竖直方向位移为h,故重力做功为:
WG=mgh;
由于弹力N与物体位移方向始终垂直,故此过程中弹力不做功,即为:WN=0
摩擦力的大小为:f=μN=μmgcosθ,
AB距离为:S=,
所以摩擦力做功为:=
(2)合力做的功等于物体所受各力做功的代数和,故有:
=mgh-
(3)根据动能定理有:
得物体下滑至B点的速度为:=
答:(1)重力做功WG=mgh,弹力做功WN=0,摩擦力做功;
(2)合力做的总功mgh-;
(3)小物块滑至B端时的速度v=.
解析
解:(1)如图对物体进行受力分析有:
物体从A至B在竖直方向位移为h,故重力做功为:
WG=mgh;
由于弹力N与物体位移方向始终垂直,故此过程中弹力不做功,即为:WN=0
摩擦力的大小为:f=μN=μmgcosθ,
AB距离为:S=,
所以摩擦力做功为:=
(2)合力做的功等于物体所受各力做功的代数和,故有:
=mgh-
(3)根据动能定理有:
得物体下滑至B点的速度为:=
答:(1)重力做功WG=mgh,弹力做功WN=0,摩擦力做功;
(2)合力做的总功mgh-;
(3)小物块滑至B端时的速度v=.
一质量为m的物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v,重力加速度为g,则( )
正确答案
解析
解:A、物体受到的摩擦力,并在摩擦力的方向有位移;故摩擦力做功不为零;故A错误;
B、由于有摩擦力做功;故拉力做功小于mv2;故B错误;
C、拉力的功率P=Fv;物体的速度为v时,拉力的功率为Fv;故C正确;
D、重力与速度相互垂直,故重力的功率为零;故D错误;
故选:C.
起重机以1m/s2的加速度将质量为1000kg的货物由静止匀速地向上提升,若g取10m/s2,则在1s内起重机对货物所做的功是( )
正确答案
解析
解:根据牛顿第二定律得:F-mg=ma,
解得:F=mg+ma=1000×(10+1)N=11000N.
上升的位移为:x=at2=
×1×12=0.5m.
则拉力做功为:W=Fx=11000×0.5J=5500J.故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
扫码查看完整答案与解析