。
10.3
做功了吗
计算题专题练习
有答案
有解析
共9道
1.用动滑轮提升货物,如图所示,不计滑轮的重力和摩擦,货物重200牛,被匀速提升5米,求:
(1)拉力F的大小;
(2)拉力F做的功;
(3)货物以1米/秒匀速上升时,拉力F移动的速度。
2.如图所示,某工人用一个动滑轮将重力为500牛的物体沿竖直方向匀速提升3米,(不计摩擦和动滑轮的重力),求:拉力做功;
3.某工地上,一架起重机将质量为2t的货物以1m/s的速度匀速提升10m后又水平匀速移动5m,求:在整个过程中,起重机对货物做的功;
4.用如图所示装置匀速提起重为20牛的物体,5秒内绳子自由端移动2米,不计绳重和摩擦,求:
拉力做功W.
5.如图所示,质量为2.5t的汽车在平直的公路上匀速行驶,在其前方有一固定的测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号,第一次发出信号到接收到信号用时0.6s,第二次发出信号到接收到信号用时0.45,测出汽车的速度为34m/s。已知汽车在公路上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍,超声波的速度为340m/s。(g取10N/kg)求:
(1)汽车匀速行驶时受到的牵引力;
(2)汽车匀速行驶10s内牵引力做的功;
(3)测速仪两次发出信号的时间间隔。
6.由我国自行设计和建造的跨海大桥-杭州湾跨海大桥,如图所示,它全长36千米,是目前世界上最长的跨海大桥,设计时速100公里/小时,杭州湾跨海大桥通车后,长三角地区城市之间的距离将大大缩短,上海和宁波的陆上距离缩短了120千米,一辆质量为千克的汽车,以90千米/时的速度匀速通过大桥,所受的阻力是牛。求整个过程中:
(1)汽车发动机牵引力大小;
(2)发动机牵引力做的功。
7.如图所示,弹簧测力计的示数是10牛,物体A的重力为50牛.在力F的作用下,物体A在水平面上匀速移动了4米,所用的时间是10秒.求:
(1)物体A受到的摩擦力f。
(2)绳子自由端的移动速度v.
(3)拉力F做了多少焦的功?
8.以步代车是一种健康的生活方式。小明步行的速度是1.2
m/s,他根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图,对步行时重心的变化进行了分析:当两脚一前一后着她时重心降低,而单脚着地迈步时重心升高,因此每走一步都要克服重力做功,如果小明的质量为
50
kg,试求(g
取
10N/kg)他每走一步克服重力所做的功;
在大小为4×103牛的牵引力作用下,一辆载重卡车匀速行驶在平直高速公路上,10秒内通过的路程为250米。求:车引力做的功W.
参考答案
1.(1)100N
(2)1000J
(3)2m/s
【解析】
【详解】
(1)动滑轮绳子的有效股数为2,不计滑轮和绳的重力及其他摩擦,则拉力F的大小:
;
(2)绳端移动的距离:
s=2h=2×5m=10m,
拉力所做的功:
W=Fs=100N×10m=1000J;
(3)拉力F移动的速度为:
v绳=2v物=2×1m/s=2m/s。
答:(1)拉力F的大小为100N;
(2)拉力所做的功为1000J;
(3)拉力F移动的速度为2m/s。
2.(1)
1500J;(2)
0.2m/s.
【解析】
【详解】
(1)物体沿竖直方向匀速运动,受力平衡,所以,对物体的拉力是:
F=G=500N,
由W=Fs知道,作用在物体上的拉力的功是:
W=Fs=500N×3m=1500J;
答:拉力做功是1500J;
3.(1)
2×105J;(2)
20000W。
【解析】
【详解】
货物的重力
G=mg=2000kg×10N/kg=20000N
所以在整个过程中,起重机对货物做的功为
W=Gh=20000N×10m=2×105J
起重机对货物做的功2×105J。
答:在整个过程中,起重机对货物做的功为2×105J;
4.40J
【解析】
【详解】
(1)如图装置为一定滑轮,不计绳重和摩擦时,拉力等于物体的重,绳子自由端移动2米,则拉力做功为:
;
5.(1)500N;(2)1.7×105J
;(3)1.1s
【解析】
【详解】
(1).由G=mg知道,汽车的重力是:
G=mg=2.5×103
kg×10N/kg=2.5×104
N
汽车受到的阻力是:
F阻=0.02G=0.02×2.5×104
N=500N
由于汽车匀速直线行驶,所以,汽车受到的阻力和牵引力是平衡力,故受到的牵引力是:
F=F阻
=500N;
(2).汽车10s内行驶的距离是:
s=v车
t=34m/s×10s=340m,
牵引力做功是:
W=Fs=500N×340m=1.7×105
J;
(3).由
知道,汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪是:
则汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪的距离是:
所以,此汽车在两次信号的间隔过程中行驶是:s′=s1
-s2
=102m-68m=34m;
设测速器发出两次信号时间差为△t,汽车行驶34m共用时间是:
汽车的车速是:
解得测速仪两次发出信号的时间间隔是:
△t=1.1s
答:(1).汽车匀速行驶时受到的牵引力500N;
(2).汽车匀速行驶10s内牵引力做的功1.7×105
J;
(3).测速仪两次发出信号的时间间隔1.1s。
6.(1)
(2)
【解析】
【详解】
(1)因为汽车匀速直线通过大桥,因此水平方向上受力平衡,牵引力等于阻力为N;
(2)
发动机牵引力做的功为:
。
答:(1)汽车发动机牵引力大小为;
(2)
发动机牵引力做的功。
7.(1)
20N(2)
0.8m/s(3)
80J
【解析】
【详解】
(1)由题知,物体做匀速运动,则拉力F等于弹簧测力计的示数,即F=10N,
如图所示,使用的是动滑轮,物体A受到的摩擦力:
f=2F=2×10N=20N;
(2)拉力移动的距离:
s=2×4m=8m,
则:
v===0.8m/s;
(3)拉力做功:
W=Fs=10N×8m=80J。
答:(1)物体A受到的擦力f=20N。
(2)绳子自由端的移动速度v=0.8m/s。
(3)拉力F做了80J的功。
8.25J;【解析】
【详解】
(1)小明的重力:
G=mg=50kg×10N/kg=500N,
设走一步重心上升的高度为h,则:
(65cm)2()2=(65cmh)2
解得:
h=5cm=0.05m,
走一步克服重力做功:
W=Gh=500N×0.05m=25J;
答:他每走一步克服重力所做的功为30J;
9.
106J【解析】
【详解】
∵W=Fs
∴牵引力做的功:
W=Fs=4×103N×250m=106J,
答:牵引力做的功为106J;
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