22.质量为0.5千克的物体,从球面顶点,沿半径R=1米的粗糙半球面由静止下滑,如图,物体落地时速度大小为3米/秒,空气阻力不计,求:
(1)物体克服摩擦力所做的功;
(2)物体离开球面时下降的高度。
21.质量为2000kg的汽车在平直公路上行驶,所能达到的最大速度为20m/s,设汽车所受阻力为车重的0.2倍(即f=0.2G)。如果汽车在运动的初始阶段是以2m/s2的加速度由静止开始作匀加速行驶,试求:
(1)汽车的额定功率;
(2)汽车在匀加速行驶时的牵引力;
(3)汽车在3s内牵引力所做的功;
(4)汽车在第3s末的瞬时功率;
(5)试画出汽车在8s内的P-t图象。
20.如图,质量为1kg的小物体,由静止开始从半径R=1m的1/4圆形轨道顶端滑到底端A时,速度为4m/s。接着又沿动摩擦因数为0.2的水平地面滑到B处停下。求:
(1)物体从圆形轨道滑下的过程中克服阻力做了多少功?
(2)物体在水平地面上滑行的距离是多少?
19.如图所示,在粗糙水平地面上,有一个质量为25kg的木箱,在一个大小为200N、与水平方向成370角斜向上的拉力F作用下,向右前进了30m,求作用在物体上的每个力所做的功及合外力做的功。(木箱与地面间的动摩擦因数为0.2,sin370=0.6,cos370=0.8)
解:拉力F做功:W1=
重力G做功:W2=
支持力N做功:W3=
滑动摩擦力f做功:W4=
合外力做功:W=
18.在一次演示实验中,一个压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一个小球,测得弹簧压缩的长度d和小球在粗糙水平面滚动的距离s如下表所示。由此表可以归纳出小球滚动的距离s跟弹簧压缩的长度d之间的关系,并猜测弹簧的弹性势能EP跟弹簧压缩的长度d之间的关系分别是(选项中k1、k2是常量)( )
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
d(cm) |
0.50 |
1.00 |
2.00 |
4.00 |
s(cm) |
4.98 |
20.02 |
80.10 |
319.50 |
A)s=k1d,EP=k2d; B)s=k1d,EP=k2d2; C)s=k1d2,EP=k2d; D)s=k1d2,Ep=k2d2。
17.如图,在水平桌面上辅一块厚薄均匀的泡沫塑料板,让A、B、C三个小球依次自由跌落在塑料板上,根据撞击产生的凹痕深浅,探究小球的重力势能与哪些因素有关。A球与B球是相同的实心铝球,C球是体积相同的实心铅球。A球与B球相比较,表明物体的重力势能与它的 __________ 有关;A球与C球相比较,表明物体的重力势能与它的 __________ 有关。
16.一边长为0.6米的正方形木箱放在水平地面上,其质量为20千克,一人将木箱翻滚12米远,则人对木箱做的功至少是 ____________ J。
15.质量是50kg的物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2,用水平力拉它沿水平面运动,其运动图线如图,则5s内拉力F做的总功为 _____ J,合外力做的总功为 _____ J。
14.把一根长为L、质量为m的均匀木棒,从平卧在水平地面的位置缓缓竖直。在这个过程中外力需做功 __________ ,棒的重力势能增加 __________ 。
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