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填空题

小明同学拎着西瓜回家,进电梯后,电梯上升了8m.已知小明同学的体重是60kg,西瓜的质量是5kg,则电梯对小明做的功是J(取g=10N/kg).

填空题答案仅供参考

题目答案

5200

答案解析

分析:

已知人和西瓜的质量,根据公式G=mg可求重力,已知重力,结合受力分析可求出电梯对人的支持力,从而根据公式W=Fs可求做的功.

解答:

小明所受重力为G_人=m_人g=600N;

西瓜所受重力为G_瓜=m_瓜g=50N;

则电梯对人的支持力为F=G_总=650N;

代入公式W=Fs,求得,W=5200J.

点评:

本题考查功的计算,关键是要正确找出公式W=Fs中力的大小.

举一反三
填空题

小明同学拎着蔬菜回家,进电梯后,电梯上升了15m.已知小明同学的体重是58kg,蔬菜的质量是2kg,则电梯对小明做的功是J(取g=10N/kg).

填空题答案仅供参考

题目答案

9000

答案解析

分析:

已知人和蔬菜的质量,根据公式G=mg可求重力,已知重力,结合受力分析可求出电梯对人的支持力,从而根据公式W=Fs可求做的功.

解答:

小明所受重力为G_人=m_人g=580N;

蔬菜所受重力为G_菜=m_菜g=20N;

则电梯对人的支持力为F=G_总=600N;

代入公式W=Fs,求得,W=9000J.

点评:

本题考查功的计算,关键是要正确找出公式W=Fs中力的大小.

填空题

小明同学扛着一袋米回家,进电梯后,电梯上升了12m。已知小明同学的体重是65kg,米的质量是10kg,则电梯对小明做的功是J (取g=10N/kg)。

填空题答案仅供参考

题目答案

9000

答案解析

分析:

已知人和米的质量,根据公式G=mg可求重力,已知重力,结合受力分析可求出电梯对人的支持力,从而根据公式W=Fs可求做的功.

解答:


点评:

本题考查功的计算,关键是要正确找出公式W=Fs中力的大小.

填空题

把边长L=0.5m、密度ρ_A=0.6×10_kg/m_的正方体A放入底面积为S=1m_的盛水容器中,如图甲所示,将物块B轻放在A的上面,容器中的水面上升了0.01m,如图乙所示,则物块B的质量为kg;在这个过程中,A重力做功的大小为J.已知ρ_水=1.0×10_kg/m_,g取10N/kg.

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题目答案

1022.5

答案解析

分析:

(1)求出将物块B轻放在A的上面后,A增大的排开水的体积,利用浮力公式求出增大的浮力,再根据力的平衡求出B的重力,最后利用重力公式求出质量.

(2)根据G=mg和ρ=$\frac {m}{V}$求出A的重力,求出A下降的高度,然后利用W=Gh计算A重力做功.

解答:

解:(1)将物块B轻放在A的上面,A增大的排开水的体积:

△V_排=S△h_升=1m_×0.01m=0.01m_,

则增大的浮力:

△F_浮=ρ_水g△V_排=1×10_kg/m_×10N/kg×0.01m_=100N,

根据力的平衡可得,物块B的重力:

G_B=△F_浮=100N,

则物块B的质量:

m_g=$\frac {G_B}{g}$=$\frac {100N}{10N/kg}$=10kg;

(2)根据G=mg和ρ=$\frac {m}{V}$可得,A的重力:

G_A=m_Ag=ρ_AV_Ag=0.6×10_kg/m_×(0.5m)_×10N/kg=750N,

将B放在A的上面时,A浸入水中深度的增加量:

∆h_浸=$\frac {∆V_排}{S_A}$=$\frac {0.01m}{0.5m×0.5m}$=0.04m,

如下图所示,可得△h_浸=△h_升+d,

所以,A下降的高度:

d=△h_浸﹣△h_升=0.04m﹣0.01m=0.03m,



A重力做功:

W=G_Ah=750N×0.03m=22.5J.

故答案为:10;22.5.

填空题

如图所示为一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁升降装置示意图,上端固定在楼顶.若动滑轮质量为2.5kg,工作台质量为7.5kg,涂料和所有工具质量为20kg,工人师傅的质量为60kg,绳重及摩擦不计(g取10N/kg).当工作台停在距地面10m高处时,工人师傅对绳子的拉力为N;若工作台从距地面10m高处上升到距地面30m高处,工人师傅最少需要做J的功.

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题目答案

30018000

答案解析

分析:

将动滑轮、工作台、涂料和工具以及工人自身看作一个整体,这个整体停在距地面10m高处时,处于静止状态,那么这个整体受到的拉力和自身的重力是一对平衡力,计算拉力时,三段绳子都承担了拉力,因此F=$\frac {1}{3}$G.

计算工人做的功时,绳端移动的距离为工作台被提升距离的3倍(和动滑轮相连的有两段绳子),再由W=FS求解.

解答:

解:m=2.5kg+7.5kg+20kg+60kg=90kg,G=mg=90kg×10N/kg=900N,

∵n=3

∴F=$\frac {1}{3}$G=$\frac {1}{3}$×900N=300N;

由于滑轮组中,与动滑轮组及物体相连的有三段绳子,所以绳子自由端移动的距离为物体上升距离的3倍,则:

W=FS=300N×3×20m=18000J;

故答案为:300,18000.

点评:

会判断物体是否受力平衡,利用二力平衡知识会解决相关问题,并能够熟练应用重力和功的计算.

填空题

如图所示,是一位工人师傅用于粉刷楼房外墙壁的升降装置示意图,上端固定在楼顶.若动滑轮质量为2.5kg,工作台质量为7.5kg,涂料和所有工具质量为20kg,工人师傅的质量为60kg,绳重及摩擦不计.当工作台从距地面5m高处升到15m高处,工人师傅需要做J的功.(g=10N/kg)

填空题答案仅供参考

题目答案

9000

答案解析

分析:

将动滑轮、工作台、涂料和工具以及工人自身看作一个整体,这个整体停在距地面10m高处时,处于静止状态,那么这个整体受到的拉力和自身的重力是一对平衡力,计算拉力时,三段绳子都承担了拉力,因此F=$\frac {1}{3}$G.

计算工人做的功时,绳端移动的距离为工作台被提升距离的3倍,再由W=Fs求解.

解答:

解:动滑轮、工作台、涂料、工具、工人的总质量:

m=2.5kg+7.5kg+20kg+60kg=90kg,

动滑轮、工作台、涂料、工具、工人的总重:

G=mg=90kg×10N/kg=900N,

∵n=3,

∴F=$\frac {1}{3}$G=$\frac {1}{3}$×900N=300N;

∵工人师傅做的功=重力所做的功;

∴工人师傅需要做的功:W=W_G=G(H-h)

=900N×(15-5)m

=9000J.

点评:

本题的关键是承担物重的绳子股数的确定,因为人站在吊篮上,从定滑轮上引出的绳子也承担物重,这是本题的易错点.

填空题

图甲、乙是一位工人师傅用于粉刷楼房外墙壁的升降装置示意图,上端固定在楼顶.若动滑轮质量为2.5kg,工作台质量为7.5kg,涂料和所有工具质量为20kg,工人师傅的质量为60kg,绳重及摩擦不计(g取10N/kg).若工作台从距地面10m高处匀速上升到距地面30m高处,甲图中工人师傅对绳子的拉力为N;乙图中工人师傅对绳子的拉力为N;甲图中工人师傅对绳子做功J;乙图中工人师傅对绳子做功J.

填空题答案仅供参考

题目答案

150300600018000

答案解析

分析:

根据图甲可知,n=2;根据图乙可知,n'=3;

先根据G=mg求出动滑轮、工作台以及涂料和所有工具的总重力,然后根据F=$\frac {1}{2}$G_总求出甲图中工人师傅对绳子的拉力,然后根据s=2h求出自由端移动的距离,再利用W=Fs求出甲图中工人师傅做的功;

根据G=mg求出乙图中工人师傅的重力,然后根据F'=$\frac {1}{3}$(G_总+G_人)求出乙图中工人师傅对绳子的拉力,然后根据s'=3h求出自由端移动的距离,再利用W=Fs求出乙图中工人师傅做的功.

解答:

解:动滑轮、工作台以及涂料和所有工具的总重力:G_总=m_总g=(2.5kg+7.5kg+20kg)×10N/kg=30kg×10N/kg=300N;

工人师傅的重力:G_人=m_人g=60kg×10N/kg=600N;

则甲图中工人师傅对绳子的拉力:F=$\frac {1}{2}$G_总=$\frac {1}{2}$×300N=150N;

乙图中工人师傅对绳子的拉力:F'=$\frac {1}{3}$(G_总+G_人)=$\frac {1}{3}$×(300N+600N)=300N;

甲图中自由端移动的距离:s=2h=2×(30m-10m)=40m;

乙图中自由端移动的距离:s'=3h=3×(30m-10m)=60m;

甲图中工人师傅做的功:W=Fs=150N×40m=6000J;

乙图中工人师傅做的功:W'=F's=300N×60m=18000J.

答:甲、乙两图中工人师傅对绳子的拉力分别为150N和300N;最少各需要做的功为6000J和18000J.

故答案为:(1)150 (2)300 (3)6000 (4)18000

点评:

本题考查拉力、自由端移动的距离以及功的计算,关键是承担物重的绳子股数的确定,注意人站在地面上和站在吊篮上从定滑轮上引出的绳子不同,这是本题的易错点.

填空题

爸爸想移动一个重箱子,小鹏帮助爸爸采用了如图所示的装置,如果箱子重为1200N,所用水平拉力F为1000N,箱子以0.1m/s的速度做匀速直线运动,若滑轮组的机械效率为90%,则在5s内拉力F所做的功是J,箱子与水平地面之间的摩擦力为N.

填空题答案仅供参考

题目答案

15002700

答案解析

分析:

知道箱子的运动速度和运动时间,利用速度公式求箱子运动的距离s;由滑轮组的结构可以得出拉力F移动的距离s′=3s;又知道拉力大小,利用W_总=Fs′求拉力F所做的功(总功);知道滑轮组的机械效率,利用机械效率的公式求有用功(克服箱子与地面之间的摩擦做的功),再根据W_有=fs求箱子与水平地面之间的摩擦力.

解答:

解:箱子运动的距离:

s=vt=0.1m/s×5s=0.5m;

由图知,拉力F移动的距离:

s′=3s=3×0.5m=1.5m,

拉力F所做的总功:

W_总=Fs′=1000N×1.5m=1500J,

∵η=$\frac {W_有}{W_总}$,

∴克服箱子与地面之间的摩擦做的有用功:

W_有=fs=η×W_总=90%×1500J=1350J,

∴箱子与水平地面之间的摩擦力:

f=$\frac {W_有}{s}$=2700N.

故答案为:1500,2700.

点评:

本题考查了学生对有用功、额外功、总功、机械效率的了解与掌握,能确定克服箱子与地面之间的摩擦做的功为有用功是本题的关键.

填空题

如图所示,物体A以2cm/s的速度,在水平地面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为3N,水平拉力F=N,物体A受到的摩擦力f=N,2s内拉力F做功W=J(保留两位小数).(滑轮、弹簧测力计的重力以及滑轮与绳的摩擦不计)

填空题答案仅供参考

题目答案

360.24

答案解析

分析:

(1)根据拉力F与弹簧测力计的示数相等可求出拉力大小;

(2)知道拉力F大小,根据动滑轮省一半力,可求出物体A受到的摩擦力;

(3)因为动滑轮省一半力,但要多移动一半的距离,所以绳子自由端运动的速度是物体A运动速度的2倍.由绳子自由端运动的速度和时间、拉力大小根据W=Fs可求出拉力所做的功.

解答:

解:(1)水平拉力F与弹簧测力计的示数相等,则拉力F=3N.

(2)动滑轮省一半力,拉力F是摩擦力的一半,

摩擦力f=2F=2×3N=6N.

(3)∵v=$\frac {s}{t}$,

∴物体A的路程:

s_A=vt=2cm/s×2s=4cm,

绳子自由端移动的距离:

s=2s_A=2×4cm=8cm=0.08m,

拉力做的功W=Fs=3N×0.08m=0.24J;

拉力所做的功为:W=Fs=3N×0.08m=0.24J,

故答案为:3;6;0.24.

点评:

本题涉及到了功率的计算和滑轮组的有关内容,属于基本内容.解题时要注意滑轮组中绳子上的力与滑轮上力的关系,绳子自由端移动的距离与物体移动距离的关系.

填空题

如图所示,不计滑轮轴摩擦,用F=5N的水平拉力拉着物体A以0.2m/s的速度在水平板面上匀速前进,物体A受到滑动摩擦力的大小为2N.计时开始时,物体AB相距1.6m.经过2s的时间,滑轮对物体B做功J.(保留一位小数)

填空题答案仅供参考

题目答案

1.2

答案解析

分析:

先确定滑轮对物体B的拉力大小,如何根据动滑轮的使用确定物体B移动的距离,即可根据W=Fs求滑轮对物体B做功.

解答:

解:物体A以0.2m/s的速度在水平板面上匀速前进,则经过2s的时间,物体A移动的距离:S_A=0.2m/s×2s=0.4m;

则物体B移动的距离为S_B=2S_A=2×0.4m=0.8m;

物体A在水平方向上,受向左的拉力F、向右的摩擦力和两股绳子拉力,因为在水平板面上匀速前进,

所以F=2F′+f,

则:F′=$\frac {1}{2}$(F-f)=$\frac {1}{2}$(5N-2N)=1.5N,

所以滑轮对物体B做功:W=F′S=1.5N×0.8m=1.2J.

故答案为:1.2.

点评:

本题考查了使用滑轮组拉力的计算、功的计算,确定n的大小(直接从动滑轮上引出的绳子股数)是本题的关键.

填空题

如图所示,一个水平向左的拉力F=6N使物体在水平面上向左匀速前进2m,则拉力做功J,地面对物体的摩擦力为N.(不计绳重及滑轮摩擦)

填空题答案仅供参考

题目答案

3618

答案解析

分析:

首先确定滑轮组由三段绳子与动滑轮相连,n=3,根据自由端移动的距离等于物体移动距离的三倍求出自由端移动的距离,然后根据W=FS求出拉力做的功;

由于不计绳和滑轮的重力以及滑轮轴承和滑轮与绳子之间的摩擦力,则F=$\frac {1}{3}$f,据此物物体受到的摩擦力.

解答:

解:自由端F移动的距离:S=3×2m=6m;则拉力做功:W=FS=6N×6m=36J;

地面对物体的摩擦力:f=3F=3×6N=18N.

故答案为:36;18.

点评:

本题考查了使用滑轮组拉力的计算、功率的计算,因为是水平使用滑轮组,克服摩擦做的功是有用功,确定n的大小(直接从动滑轮上引出的绳子股数)是本题的关键.