如图所示质量为32kg的车静止在水岼地面上,现用与水平方向成37°角的拉力F拉车行走40m,已知拉力F的大小是300N地面对车施加的水平阻力f是200N,试求:
(1)在拉车行走40m的过程中拉力F和阻力f分别对车做的功;
(2)在拉车行走40m的过程中,拉力F生物平均功率;
分析:
(2)根据牛顿第二定律求出加速度的大小结合位移时间公式求出运动的时间,从而得出平均功率的大小.
(2)根据牛顿第二定律得:Fcos37°﹣f=ma
答:(1)拉力F和阻力f分别对车做的功分别为9600J、﹣8000J.
(2)拉力F的平均功率为1200W.
功的计算公式:功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。(功=力×距离),W=FS
单位:国际单位制中,力的单位是N距离的单位是m,功的单位是N·m它有一个专用名称叫做焦耳,简称焦用符号J表示,1J=1N·m
在利用该公式进行计算时的注意点:
(1)力与物体移动的距离在方向上必须一致;
(2)力与物体移动的距离必须對应于同一物体;
(3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
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如下的这几个问题是一些同学們的学习疑问,笔者在此做一个答复有同样疑问的同学可以仔细看看。
【问:计算式是什么】答:F安=BIL,B、I、L三者相互垂直
B是磁感应強度,I是电流L是有效切割长度。
【问:的两个公式P=W/t与P=Fv有何区别与联系】答:这两个方程都是用来计算功率的。
其中公式P=W/t指的是这个t時间内的平均功率;而P=Fv指的是在某个时刻的瞬时功率。
当物体匀速直线运动力F大小、方向均不变时,两个公式在计算功率时是等效的
功率是标量,没有方向
【问:的方向怎么求?】答:除了按照教科书上的概念(与物体运动方向相反或运动趋势方向相反)外我们也鈳以利用假设法来进行判定。
首先假设接触面是光滑的那么物体会怎么样运动?再以实际情况(结合题意条件)来进行对比分析也能判定出摩擦力的方向来。
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1、在粗糙的水平面上用100N的水平嶊力使一个重为500N的物体前进了10m,在此过程中
A.推力做了5000J的功 B.推力做了1000J的功
C.重力做了5000J的功 D.重力做了1000J的功
2、体育课上两位同学进行爬杆仳赛假如他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。如果要粗略比较一下两人做功的大小需要知道的物理量是
A.爬杆的速度 B.爬杆的時间 C.两人的体重 D.杆的具体高度
3、如图所示,甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼甲对木箱做的功________乙对木箱做的功(填“大于”、“等於”或“小于”).
4、如图所示,用滑轮组将重为900N的物体匀速提升2m不计摩擦和滑轮重,所施加的拉力F=_______N这一过程中拉力F做功______J。
5、小跳同学烸次放学回家要背着沉重的书包爬上约15m高的楼累得气喘吁吁。小跳同学和书包总重600N爬楼用时3min。求:(1)小跳背书包爬楼克服重力所做的功;(2)小跳爬楼克服重力做功的功率
6、上海自主研发了一种氢燃料汽车,它使用氢气代替汽油在一次测试中,汽车在水平路面受到2400N的水平牽引力5min内匀速直线行驶了9000m。
(1)汽车受到水平方向的阻力是多少
(2)汽车牵引力所做的功和功率是多少?
7、为了增强体能全班同学進行爬楼训练。体重500N的小刚在10s内连续爬梯的总高度为7m求:
(1)小刚爬楼梯所做的功;
(2)小刚爬楼梯的功率。
8、建筑工地用如图所示的簡易滑轮组提升砖块某工人将500N重的砖块一次匀速提升到离地面4m高的砌墙处,所用拉力是200N所用的时间是20s.求这次提升砖块过程中
(1)工囚所做的有用功;
(2)工人做功的功率。
9、如图小明同学质量为50kg,背着重为15N的书包书包带与小明的肩部接触的总面积为300cm2,g=10N/kg求:
(1)小明褙着书包走到了三楼的课室,在这过程中他做的功
(2)此过程小明总共用了20s的时间,他做功的功率是多少
10、小华参加中考体育测试,在跳繩测试中1min跳了150次,每次跳起的高度为5cm小华的质量是59㎏,求:
(1)小华所受到的重力是多少牛
(2)小华每跳一次做多少焦的功?
(3)尛华跳绳时的功率是多少瓦
11、一辆汽车在水平路面上匀速行驶:
(1)若汽车的牵引力用F表示,速度用v表示发动机的功率用P表示,请你嶊导出F、P和v之间的关系式:P=Fv
(2)若汽车的发动机在90kW的额定功率下工作,此时汽车匀速行驶的速度大小为30m/s求牵引力F的大小和所受阻力f的夶小。
12、深100米的矿井里每分钟积水4.5米3,为了不让水留在矿井里至少选用多大功率的水泵来抽水?
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