高一物理做功相关例题如下:
一质量为5kg的物体,在水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动,物体与地面间的滑动摩擦力为10N。求:
(1)拉力$F$的大小;
(2)若物体做匀速直线运动时的速度大小为3m/s,求拉力在前5s内对物体所做的功及此时功率。
【分析】
(1)根据二力平衡求出拉力的大小;
(2)根据$W = Fs$求出拉力做的功,根据功率公式$P = frac{W}{t}$求出功率。
【解答】
(1)因为物体在水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动,所以拉力与摩擦力是一对平衡力,则拉力$F = f = 10N$;
(2)拉力在前$5s$内对物体所做的功:$W = Fs = 10N times 3m/s times 5s = 150J$;
功率:$P = frac{W}{t} = frac{150J}{5s} = 30W$。
答:(1)拉力的大小为$10N$;
(2)拉力在前$5s$内对物体所做的功为$150J$,功率为$30W$。
【说明】本题考查了学生对二力平衡条件、功的计算公式、功率公式的掌握和运用,因条件已给出,难度不大。
例题中第一问相对简单,主要是第二问需要运用功率公式进行计算,注意公式中的位移应为力的方向上的位移。
例题:高一物理做功
小明在操场上跑步,他从A点开始,沿直线跑了100米,到达B点。在跑步过程中,小明克服重力做功为500焦耳,克服空气阻力做功为100焦耳。
做功是物理学中的一个重要概念,它反映了物体在力的方向上移动的距离。在这个例子中,小明的重力作用于他的方向是竖直向下,而他在这个方向上移动了100米,所以重力做功为500焦耳。同样,小明克服空气阻力移动了同样的距离,所以空气阻力也做了100焦耳的功。
总结起来,做功的两个必要因素是力的大小和物体在力的方向上移动的距离。只有这两个因素同时具备,才会产生做功。因此,在做高中物理题时,要牢记这两个因素,并灵活运用。
高一物理中的做功问题是重要的基础知识,涉及到各种不同的情况,包括恒力做功、变力做功、直线运动中的做功、曲线运动中的做功等等。在解决这些问题时,需要注意以下几点:
1. 明确力与物体运动方向的关系:只有当力与物体运动方向垂直时,力对物体不做功;当力与运动方向相同或成锐角时,力对物体做正功;当力与运动方向相反或成钝角时,力对物体做负功。
2. 明确做功的两个必要因素:作用在物体上的力;且在力的方向上发生位移。
3. 恒力做功的表达式为:W = Fs cosθ,其中F为力,s为在力的方向上的位移,cosθ为该夹角的余弦值。
下面是一些常见的问题和解答:
问题1:一个物体在恒力作用下发生了位移,那么这个恒力对这个物体做了多少功?
解答:恒力做功的表达式为W = Fs cosθ,其中s为在恒力方向上的位移。
问题2:一个物体在变力作用下发生了位移,那么这个变力对这个物体做了多少功?
解答:变力做功也可以用W = Fs cosθ来计算,但需要知道变力的变化规律以及物体的运动状态,才能准确计算。
问题3:一个物体在水平面上运动了一段曲线,那么这个物体在这个过程中,各个力对它做了多少功?
解答:在这个过程中,重力不做功(因为重力方向与运动方向垂直),而支持力和摩擦力可能做正功、负功或不做功,具体取决于它们与物体运动方向的夹角。
问题4:一个物体在斜面上运动了一段曲线,除了重力之外,还有其他力作用于这个物体,那么这些力对它做了多少功?
解答:除了重力之外的其他力可能做正功、负功或不做功,具体取决于这些力和物体运动方向的夹角。同时需要注意恒力和变力做功的分析方法。
通过以上问题的解答和分析,我们可以更好地理解和掌握高一物理中的做功问题,为后续的物理学习打下坚实的基础。