题目:
一位质量为50kg的运动员,在离地面高为1.8m的跳板上,对跳板施加了一个压力,跳板对运动员的弹力大小为120N,方向与运动员的运动方向相同。已知运动员的初速度大小为10m/s,末速度大小为20m/s,求运动员对跳板的功。
相关例题:
例题:
一质量为5kg的小球从高为1.8m的跳台上跳下,跳台对小球的支持力大小为30N,方向竖直向上。已知小球初速度大小为5m/s,末速度大小为15m/s,求小球对跳台做的功。
解答:
对于运动员,根据动能定理可得:
W - mgh = ΔEk
其中W为运动员对跳板的功,mg为运动员的重力,h为跳板的高度,ΔEk为运动员动能的增量。
对于小球,根据动能定理可得:
W + mgh = ΔEk'
其中W为小球对跳台做的功,mg为小球的重力,h为跳台的高度,ΔEk'为小球动能的增量。
由于弹力与运动方向相同,所以弹力对运动员做的功即为运动员动能的增量。因此,对于本题,有:
W = (20² - 10²) / 2 - (1.8 × 10) = 375J
对于例题中的小球,由于支持力与运动方向相反,所以支持力对小球做的功即为小球动能的增量。因此,有:
W = (15² - 5²) / 2 - (1.8 × 5) = 77.5J
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题目:高一物理功奥赛题:一物体在水平恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,现将该水平力撤去,则下列说法正确的是( )
A.物体先减速运动,后反向加速运动,直到速度为零
B.物体一直减速运动,直到速度为零
C.物体先减速运动,后反向匀速运动
D.物体先加速运动,后匀速运动
相关例题:
在上述问题中,物体在撤去外力前已经做匀速直线运动,说明物体已经具有了一定的初速度。当撤去外力后,物体受到的合外力为零,因此物体将做匀速直线运动或匀减速直线运动。如果物体原来有初速度,那么撤去外力后将做匀减速直线运动,直到速度减为零后才会反向加速。因此正确答案是C.物体先减速运动,后反向匀速运动。
高一物理功奥赛题和相关例题常见问题
一、基本概念
1. 什么是功?功的单位是什么?
2. 什么是功率?功率的单位是什么?
3. 什么是动能?动能定理是什么?
4. 什么是势能?如何计算重力势能和弹性势能的变化?
5. 什么是功和能的关系?
二、基本公式
1. W = Fs cosθ(恒力做功公式)
2. W = pt(功率公式)
3. EK = 0.5mv²(动能定理)
4. FΔx = ΔEK(动能定理的应用)
5. Fx = Δp(动量定理)
6. WG = mgh(重力做功公式)
7. W弹 = ΔEp(弹性势能变化量)
三、常见问题
1. 如何计算摩擦力做功?
2. 如何判断物体在运动过程中是否受到摩擦力?
3. 如何计算合力做功?
4. 动能和势能的变化量是否可以相互转化?
5. 如何根据物体的运动状态判断动能的变化?
6. 如何根据牛顿第二定律和运动学公式求解位移?
7. 如何根据动能定理和动量定理求解问题?
例题:
问题:一质量为m的物体在恒力F的作用下,从地面上的A点运动到B点,已知它在运动过程中受到的阻力大小恒为f,到达B点的速度大小为v,求该过程中合外力对物体所做的功。
分析:物体在运动过程中受到重力、弹力和摩擦力,其中重力做功为零,弹力不做功,只有摩擦力做功,根据动能定理可求得合外力所做的功。
解:物体在运动过程中受到重力、弹力和摩擦力,其中重力做功为零,弹力不做功,只有摩擦力做功。设物体在A点的速度为零,根据动能定理可得:Wf = EKb - EKa = 0 - 0 = - fs = - mv²/2,即合外力对物体所做的功为- mv²/2。因此,合外力对物体所做的功为- mv²/2。
