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高中物理 功和相关例题

2026-08-17 07:51:00辅导探讨970

好的,以下是一个高中物理的功的例题及其解答:l3O物理好资源网(原物理ok网)

题目:一个质量为5kg的物体在水平地面上受到一个与水平方向成30度角斜向上的拉力F=10N的作用,物体在水平地面上移动了2m的距离,求:l3O物理好资源网(原物理ok网)

(1)拉力对物体所做的功;l3O物理好资源网(原物理ok网)

(2)物体克服阻力所做的功;l3O物理好资源网(原物理ok网)

(3)合外力对物体所做的功。l3O物理好资源网(原物理ok网)

解答:l3O物理好资源网(原物理ok网)

(1)根据功的公式,有:l3O物理好资源网(原物理ok网)

$W = Fscostheta$l3O物理好资源网(原物理ok网)

其中,F = 10N,s = 2m,cos30度 = 0.82l3O物理好资源网(原物理ok网)

所以,拉力对物体所做的功为:l3O物理好资源网(原物理ok网)

$W = Fscostheta = 10 times 2 times 0.82 = 16.4J$l3O物理好资源网(原物理ok网)

(2)物体在运动过程中,除了受到拉力的作用外,还受到摩擦力和重力。根据动能定理,物体克服阻力所做的功等于物体动能的减少量。由于物体在运动过程中没有发生位移方向的改变,所以重力不做功。因此,物体克服阻力所做的功只与摩擦力有关。根据摩擦力公式,有:l3O物理好资源网(原物理ok网)

$W_{f} = - fs$l3O物理好资源网(原物理ok网)

其中,f = μmg,s = 2ml3O物理好资源网(原物理ok网)

所以,物体克服阻力所做的功为:l3O物理好资源网(原物理ok网)

$W_{f} = - fs = - 5 times 2 times μmg = - 40J$l3O物理好资源网(原物理ok网)

(3)合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量。由于物体在运动过程中没有发生位移方向的改变,所以合外力对物体所做的功等于拉力对物体所做的功减去物体克服阻力所做的功。根据动能定理,有:l3O物理好资源网(原物理ok网)

$W_{合} = Delta E_{k}$l3O物理好资源网(原物理ok网)

其中,$Delta E_{k} = E_{k} - E_{k0}$l3O物理好资源网(原物理ok网)

E_{k}为物体的末动能,E_{k0}为物体的初动能。由于物体在运动过程中只受到拉力和摩擦力的作用,所以物体的初动能为零。因此,物体的末动能等于初动能加上拉力对物体所做的功减去物体克服阻力所做的功。根据动能公式,有:l3O物理好资源网(原物理ok网)

$E_{k} = frac{1}{2}mv^{2}$l3O物理好资源网(原物理ok网)

其中,m为物体的质量,v为物体的速度。由于物体在运动过程中只受到拉力的作用,所以物体的速度等于拉力的平均作用效果。因此,物体的末动能等于拉力对物体所做的功除以物体的质量。将以上各式代入动能定理公式中,得到:l3O物理好资源网(原物理ok网)

$W_{合} = frac{1}{2}mv^{2} - 0$l3O物理好资源网(原物理ok网)

由于物体的初动能和末动能都为零,所以合外力对物体所做的功等于零。因此,合外力对物体所做的功为$- 40J$。l3O物理好资源网(原物理ok网)

总结:本题中,拉力对物体所做的功为$16.4J$,物体克服阻力所做的功为$- 40J$,合外力对物体所做的功为$- 40J$。l3O物理好资源网(原物理ok网)

好的,以下是一道高中物理的功的例题:l3O物理好资源网(原物理ok网)

例题:质量为5kg的物体在水平地面上滑动时受到的摩擦力是物重的0.1倍,用10N的水平拉力使它从静止开始运动,求1秒内拉力对物体所做的功和1秒末拉力做功的瞬时功率。l3O物理好资源网(原物理ok网)

解答:根据摩擦力公式可求得摩擦力为5N,根据牛顿第二定律可求得加速度为2m/s^2,因此1秒内物体移动的距离为2m,所以拉力所做的功为20J。根据瞬时功率公式可求得1秒末拉力做功的瞬时功率为20W。l3O物理好资源网(原物理ok网)

这道题目主要考察了学生对功和功率的理解和应用,需要学生能够根据题目中的条件,选择合适的公式进行计算。l3O物理好资源网(原物理ok网)

高中物理中的功是一个重要的概念,它描述了力在空间中引起的位移上的累积效应。在力学中,功是改变物体动能的重要因素,也是能量转换的度量。l3O物理好资源网(原物理ok网)

一些常见的问题和例题:l3O物理好资源网(原物理ok网)

1. 什么是功? 答:力在物体上引起的沿着力的作用方向上的位移的乘积称为功。l3O物理好资源网(原物理ok网)

2. 做功的两个必要因素是什么? 答:一是作用在物体上的力,二是物体在这个力的方向上通过的距离。l3O物理好资源网(原物理ok网)

3. 一个力对一个物体做了多少功? 答:取决于力和位移的大小,以及这两个因素之间的方向关系。l3O物理好资源网(原物理ok网)

4. 摩擦力做功的特点是什么? 答:摩擦力可以做正功(如滑动摩擦),也可以做负功(如滚动摩擦),还可以不做功(如静摩擦)。l3O物理好资源网(原物理ok网)

5. 动能定理和功能原理的区别是什么? 答:动能定理关注的是合外力对物体做的总功如何改变物体的动能。而功能原理关注的是除重力以外的其他力做的总功如何改变物体的机械能(包括动能和势能)。l3O物理好资源网(原物理ok网)

例题:l3O物理好资源网(原物理ok网)

1. 一个人用100N的力沿水平方向推一个木箱在水平地面上匀速前进,木箱受到的摩擦力是多少?这个人对木箱做的功是多少?l3O物理好资源网(原物理ok网)

解:因为木箱做匀速运动,所以摩擦力f = F = 100N。由于力的方向上通过的距离已知(即推力作用在木箱上的距离),所以这个人对木箱做的功W = Fs = 100N 木箱移动的距离。l3O物理好资源网(原物理ok网)

2. 一辆汽车在水平公路上行驶,如果它受到的一切外力突然全部消失,那么它将做什么运动?为什么?l3O物理好资源网(原物理ok网)

解:汽车将保持原来的速度做匀速直线运动。这是因为牛顿第一定律(惯性定律)告诉我们,一切物体在没有受到外力作用时,总是保持静止或匀速直线运动。l3O物理好资源网(原物理ok网)

以上就是高中物理中关于功的一些常见问题和例题。在学习过程中,理解并掌握这些概念和规则是非常重要的。l3O物理好资源网(原物理ok网)

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