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功和机械能课后习题答案

发布时间:2014-06-03 13:54:21  

第十一章 功和机械能课后习题答案

第一节 功

1.250 、 0.

解析:功等于物体受到的力与在力的方向上通过的距离的乘积,所以拉力50N和拉力方向上5m的距离的乘积,即为拉力做的功。重力100N方向上移动的距离为零,所以,重力做的功为零。

2.750J

解析:已知:W?3?105J,s=400m.

求:马的水平拉力F?

W3?105J??750N 解:由公式W=Fs得:F?s400m

答:马的水平拉力为F=750N.

3.约为3449.6J.

解析:挺举成绩m=176kg,所用的力为重力G=mg=176kgx9.8N/kg=1724.8N.举高的距离约为2m.所做的功W=Fs=1724.8Nx2m=3449.6J.

4.180j.

解析:30个鸡蛋约为15N,塑料袋重力忽略不计,每层楼高约为3m,爬上5楼升高了12m,所以,提塑料袋做的功为:W=Fs=Gh=15Nx12m=180J.

第2节 功率

1.由于不知道甲、乙二人的体重,因而不知道二人登山所做的功,仅仅根据他们登山时间不同不能判断谁的功率大。解析:功率是由功和时间两个因素共同决定。

32.解析:已知:s=h=3x(5-2)=9m.G=mg=1.2kgx10xkg10N/kg.t=10s

求:电动机的功率P?

解:由题意得:电动机做的功为:

W=Fs=GH=1.2kgx103kgx9.8N/kg x 9m =1.06x105J 。

功率为: W1.06?105J??1.06?104J P?t10s

3. 解析:

已知:PW,t1?4h,P2?0.4kW?400W. 1?25kW?25000

求:牛完成所需要的时间t2?

解:由题意知:W1?P1t1?W2?P2t2

所以牛需要的时间为:

W2P3.8?108J1t1 t2????250h P2400WP2

4.解析:

已知:发动机的功率P=202kW.=2.02x105W.时间t=2h=2x3600s

80m 速度v?80km/h? 3.6s

解:发动机所做的功为:

5W?2?3600s?1.4544?109J W?P?2.02x10

由公式:P=Fv得卡车的牵引力为: P2.02?105W?9.09?103N F??80mv

3.6s

第3节 动能和势能

1.因为在质量不变的情况下,速度越大,动能越大,遇到紧急情况时,车越不容易停下来,故骑车速度不太快。

2.(1)动能(2)重力势能(3)动能和重力势能(4)弹性势能

3.馒头下落时,与列车具有相同的速度,速度越大,动能越大。所以馒头能把人砸伤。

4.以行走的牛和飞行的步枪子弹为例,行走的牛尽管质量很大,约是子弹的105倍,但速度较小,动能并不大;飞行的子弹尽管质量不大,但速度很大,约是行走的牛的103 倍,动能是行走的牛的几十倍。可见,速度对动能的影响比质量对动能的影响大。

5.不能。水力发电并不是看大坝的高度,而是看上下游的落差,大坝高,落差并不一定大。更重要的是重力势能的大小不仅与高度有关,还与质量有关。这里没有给出质量,所以不能这样简单的得出结论。

第4节 机械能及其转化

1.过山车在下坡过程中,过山车的高度减小,速度增大,重力势能减小,动能增大,重力势能转化动能;在上坡过程中,过山车速度减小,高度增大,过山车的动能转化为过山车的重力势能。

2.用力向下抛出乒乓球,使球抛出时具有一定的动能,根据机械能守恒球弹跳到最高点时的重力势能等于球抛出时的动能和重力势能之和。这样就能使球弹跳到高于原来抛球时的位置。

3.(1)重物从蹦床上方某点下落,到刚刚接触蹦床之前的过程,重力势能转化为动能;(2)重物接触蹦床之后,到蹦床发生弹性形变达到最大程度之前的过程,动能和重力势能转化为弹性势能;(3)蹦床恢复原状的过程,弹性势能转化为动能和重力势能;(4)重物离开蹦床上升到最高点的过程,动能转化为重力势能。

4.罐子滚下斜面后会在沿斜面向上滚动。开始时,罐子和铁块在重力的作用下都将沿斜面向下运动。向下运动时,罐子滚动,铁块沿斜面向下做直线运动且相对

罐子静止。由于罐子和橡皮筋捆绑在一起,在罐子和铁块的共同作用下,橡皮筋会被卷紧,它的弹性势能持续增加。当橡皮筋卷紧到一定程度时,整个装置的运动速度将会减小。当罐子和铁块的动能全部转化为橡皮筋的弹性势能时,整个装置处于静止状态。此时,橡皮筋要恢复原状,其弹性势能会转化为罐子的动能和重力势能,所以罐子会再沿下面向上滚动。

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