D.不能确定W1、W2的大小关系
5.(汕头市金山中学12~13学年高一下学期期末)如图所示,站在平板卡车上的人用水平力F推车,脚对车的静摩擦力向后为Ff,则下列说法中正确的是( )
A.当车匀速前进时,F和Ff对车做的功代数和为零
B.当车加速前进时,F和Ff对车做的功代数和为正值
C.当车减速前进时,F和Ff对车做的功代数和为正值
D.不管车如何运动,F和Ff对车做的功代数和均为零
6.
质量为M的长木板放在光滑的水平面上,一个质量为m的滑块以某一速度沿木块表面从A点滑至B点,在木板上前进了l,同时木板前进了x,如图所示。
若滑块与木板间的动摩擦因数为μ,求摩擦力对滑块、对木板做功各为多少?
7.
如右图所示,水平的传送带以速度v=6m/s顺时针运转,两传动轮M、N之间的距离为L=10m,若在M轮的正上方,将一质量为m=3kg的物体轻放在传送带上,已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.3,在物体由M处传送到N处的过程中,传送带对物体的摩擦力做了多少功?
(g取10m/s2)
参考答案1D2答案:
D解析:
在加速、匀速、减速的过程中,支持力与人的位移方向始终相同,所以支持力始终对人做正功。
3答案:
C解析:
因为木箱匀速运动,小孩和大小所用的推力相等,又所走的位移相同所以做功一样多,C选项正确。
4答案:
D5C6ACD
7答案:
(1)2000J
(2)-2000J (3)0
解析:
(1)工人拉绳子的力:
F=mgsinθ工人将料车拉到斜面顶端时,拉绳子的长度:
l=2L,根据公式W=Flcosα,得W1=mgsinθ·2L=2000J
(2)重力做功:
W2=-mgh=-mgLsinθ=-2000J
(3)由于料车在斜面上匀速运动,则料车所受的合力为0,故W合=0
8答案:
重力和支持力做功为零 拉力做功48J 摩擦力做功-28J 合力做功20J
解析:
2s内雪橇的位移l=at2=1m重力和支持力做功为零拉力F做功
WF=Flcosα=60×1×0.8J=48J
雪橇所受合力为F合=ma=40×0.5N=20N
合外力对物体做的功W合=F合l=20×1J=20J
摩擦力做的功WFf=W合-WF=20J-48J=-28J
能力提升:
1解:
雪橇做匀速圆周运动,牵引力F及摩擦力F1的合力提供向心力,指向圆心,所以不做功,C错D对。
由于雪橇在冰面上滑动,其滑动摩擦力方向必与运动方向相反,所以B对。
显然牵引力做正功,A正确。
2解析:
根据v-t图象,0~1s内,物体匀加速运动,所以合外力方向与运动方向相同,合外力做正功;1s~3s内,物体匀减速运动,所以合外力方向与运动方向相反,合外力做负功,因此0~3s内合外力先做正功后做负功,故只有选项A正确。
3解析:
判断AB间是否有摩擦力时是看AB间有无相对滑动(或运动趋势),计算功的大小时涉及到的位移,都是相对地面的位移。
A、B间相互作用力为Ff1与Ff2、FAB与FBA,如图所示。
A没有位移,Ff2、FBA对A不做功,B有位移,Ff1做负功,FAB与位移成90°,不做功,B、C对,A、D错。
4解析:
设AB间距离为L,则由A滑到B点,摩擦力做的功为W1=-μmgL,由A′滑到B′摩擦力做的功为W2=-μmgcosα·S上-μmgcosβ·S下=-μmgL,故W1=W2。
5解析:
对人匀速时受力平衡,则F=Ff,即A对;加速时对人有Ff-F=ma>0,即B错;减速时F-Ff=ma>0,即C对,D错。
6解析:
滑块所受摩擦力的方向与运动方向相反,大小为μmg,滑块与地面的相对位移为l+x,所以摩擦力对滑块做的功为W1=-μmg(l+x)。
木板受到滑块的摩擦力向前,摩擦力对木板做的功为W2=μmgx。
7解析:
物体放在传送带上后的加速度a===μg=3m/s2
设一段时间后物体的速度增大到v=6m/s,此后物体与传送带速度相同,二者之间不再相对滑动,滑动摩擦力随之消失,可见滑动摩擦力的作用时间为t==s=2s
在这2s内物体水平向右运动的位移为l=at2=×3×22m=6m故滑动摩擦力对物体所做的功为W=Fl=μmgl=0.3×3×10×6J=54J。