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[例题] 1.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,运动中空气阻力大小恒为f,则小球从抛出点到再回到原抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功应为:( ) A、A、零; B、 B、 -fh; C、C、-2fh; D、D、-4fh。 [解析] 小球在上升和下降过程中空气阻力都是做负功,所以全过程空气阻力对小球所做的功应为Wf=Wf上 Wf 下= —fh (—fh)= —2fh 2.质量为m的物体被额定功率为P的升降机提起,物体的最大速度能达到v0,那么,当物体的速度为v(v<v0)时,它能获得的最大加速度am等于多少? [解析] 设运动阻力为f ,升降机对物体的拉力为F,有 F—f = ma P额=fv0=Fv 所以a= 3.质量为2kg的物体静止在水平地面上,对物体施以水平拉力使它开始沿直线运动,在10s未将拉力撤去,其水平拉力F?物体与水平面间的滑动摩擦系数
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| t/s |
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| 30 |
|
| 0 |
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| 10 |
分析:由图象看出物体在前10s做匀加速直线运动,
a1=1m/s2后20s做匀减速直线运动,a2=-0.5m/s2。前10s
内物体在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,后20s
内只受摩擦力作用。
解: F-f = ma1 ①
-f = ma2 ②
由①②得:
F = m(a1-a2)
=2(1 0.5)= 3N
f = -ma2 = -2×(-0.5)=1N
f =
N =
mg
=
= 0.05
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| 300 |
4.质量为0.1kg的小球,用长1m的轻绳挂于O点,把小球拉到与竖直方向的夹角为300的位置后,静止释放,求小球在最低位置的速度大小。
解:选取小球为研究对象,小球受到重力和绳子拉力的作用,
但只有重力做功,小球机械能守恒选择小球在最低位置的水
平面为零势能参考平面
mv2 0 = 0 mg
(1-Cos300)
V =
![]()
=
m/s
= 1.62m/s
5.如图一个物体从一个光滑斜面下滑至底部,水平面是粗糙的,最后停在离斜面底部的距离为S处,求水平面的滑动摩擦系数
解: 我们把整个过程作为研究对象,根据动能定理
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| H |
|
| S |
|
| O |
0-0 = mgH-fs
f = ![]()
![]()
[练习]
1.放在光滑水平面上的静止物体,在水平拉力的作用下,移动了距离s,假如拉力改为和水平面成300的力F2,移动的距离为2s,已知拉力F1和F2对物体所做的功相等,则F1和F2的大小的比为
A.2:1 B.
:1 C.3:1 D.
:1
2.用木棒击球,球重为1N,击球所用的力是5N,球被击出后移动2m,在此过程中,木棒击球所做的功是
A.2J B.10J C.12J D.条件不足,无法确定
3.物体受到相同的水平拉力F作用,分别在光滑的和粗糙的水平面上通过 了相等的距离,则
A.在光滑水平面上,力F做的功多些
B.在粗糙水平面上,力F做的功多些
C.在光滑水平面上,力F的平均功率大些
D.在粗糙水平面上,力F的平均功率大些
4.假如在行驶过程中,汽车甲比汽车乙实际消耗的功率大,则可以判定
A.甲的速率比乙大 B.甲的牵引力比乙大
C.甲做功比乙快 D.甲做功比乙多
5.质量为m的炮弹飞出炮筒的速度为v,炮筒长为
,设火药在炮筒中对炮弹的推力恒定不变,则火药压力对炮弹做功的平均功率是
A.mv3/4
B.mv3/2 ![]()
C.mv2/
D.mv2/4 ![]()
6.质量和速度大小都相同的两个物体,它们的
A.动能、动量都一定相同; B.动能相同,动量不一定相同
C.动量相同,动能不一定相同 D.动能、动量都可能不相同
7.单摆的摆球质量为0.5kg,当摆球摆到某个位置时具有1.0J的动能,那么它在这个位置上具有动量的大小是
A.0.5kg·m/s B.1.0kg·m/s
C.2.0kg·m/s D.3.0kg·m/s
8.质量为0.5kg的物体静止在水平面上,受到一个大小为3N的水平拉力作用后开始运动,运动中所受滑动摩擦阻力为2N,此拉力作用力2s后,其大小为1N而方向不变,继续拉物体,求全过程中拉力对物体所做的总功,物体总位移为多大?外力最大功率为多大?
9.物体质量m = 2kg,在水平面上作直线运动,图4—2
是物体运动的v—t图线,在0~5s内,物体受到一个
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| 15 |
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| 10 |
|
| 5 |
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| 0 |
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| t(s) |
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| v(m/s) |
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| 1 |
恒定的拉力F = 0.8N,物体在整个运动过程中所受摩擦
阻力相等。求:(1)摩擦力等于多少?(2)在0~5s,
5~10s,10~15s三段时间中拉力作功各为多少?合力做
功各为多少?物体机械能增量各为多少?
10.质量为3kg的铅球,由静止开始自由落下,经1s落入砂坑,在砂坑内经0.1s铅球停止运动,求铅球克服砂的平均阻力做了多少功?(铅球重力不可忽略)
[答 案]
1.D 2.D 3.C 4.C 5.A 6.B 7.B
8.解: W = FS
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| F |
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| f |
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| N |
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| G |
S1 = = ![]()
= 4m
S2 = V0t
a2t22
V0 = a1t1 = 4m/s
a2 =
2m/s2
t2 = ![]()
S2 = 8- ![]()
W = F1S1 F2S2 = ![]()
S = S1 S2 = 8m P = FV =3
4W= 12W
9.解:根据图已知
a = 0.2m/s2
在0~5s 中 F1 = 0.8N
S1 = at2 = 2.5m W1 = FS1 = 2J
在5~10s 中 F2 = f
S2 = Vt = 5m W2 = F2S2 = 2J
在10~15 中 F3 = 0
S3 = 2.5m W3 = F3S3 = 0
F-f = ma
f = F-ma = 0.8-2
0.2 = 0.4N
合力作功:分别为1J、 0 、 -1J。
10.解: V = gt = 10m/s
(mg-f) t1 = 0-mv
f = 600N
在沙坑中的位移为S
S = V0t-
at2
= 10
0.1-
190
0.01 = 0.05m
Wf = mgs mgH = 165J
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