起重机将质量为100kg的重物竖直向上移动了2m,下列三种情况下,做功的力各有哪几个?每个力做了多少功?是正功还是负功?

起重机将质量为100kg的重物竖直向上移动了2m,下列三种情况下,做功的力各有哪几个?每个力做了多少功?是正功还是负功?(不计阻力,g=9.8m/s2
(1)匀加速提高,加速度a1=0.2m/s2
(2)匀速提高;
(3)匀减速下降,加速度大小a2=0.2m/s2
polo5233 1年前 已收到1个回答 举报

印象慈溪 花朵

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解题思路:物体在运动过程中,受到重力和钢绳的拉力,重力做功根据WG=mg△h求解,钢绳拉力做功根据W=Fx求解,由物体被匀速提升可知,钢绳的拉力等于物体重力,又知道位移,根据功的定义式可求拉力功、重力做的功;当匀加速提高、匀减速下降时,利用牛顿第二定律求出拉力,进而求出拉力和重力做功即可.

①匀加速提高,重物受到拉力和重力,两个力都做功,根据牛顿第二定律得:
F拉1-mg=ma1
解得:F拉1=1000N,
则W拉1=F拉1x=1000×2=2×103J,WG1=-mgx=100×9.8×2=-1.96×103 J,拉力做正功,重力做负功
②匀速提高时,重物受到拉力和重力,两个力都做功,拉力等于重力,拉力做功W拉2=F拉2x=100×2×9.8=1.96×103J,WG2=-mgx=100×9.8×2=-1.96×103 J,拉力做正功,重力做负功;
③匀减速下降时,重物受到拉力和重力,两个力都做功,根据牛顿第二定律得:
F拉3-mg=ma2
解得:F拉3=1000N,
则W拉3=-F拉3x=-1000×2=-2×103J,WG3=mgx=100×9.8×2=1.96×103 J,拉力做负功,重力做正功.
答:①匀加速提高,拉力和重力做功,拉力做功为2×103J,重力做功为-1.96×103 J,拉力做正功,重力做负功;
②拉力和重力,均等于1.96×103 J;拉力做正功,重力做负功;
③拉力和重力,拉力做功为-2×103 J;重力做功为1.96×103 J;拉力做负功,重力做正功.

点评:
本题考点: 功的计算;牛顿第二定律.

考点点评: 本题主要考查了恒力做功公式及牛顿第二定律的直接应用,知道重力做功和路径无关,只与初末两点的高度差有关,难度不大,属于基础题.

1年前

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