第十一章 功和機械能動手動腦學物理答案

1、第十一章 功和機械能第一節(jié) 功1. 在水平地面上，用50 N的拉力沿水平方向拉重為100 N的小車，使小車前進5 m，拉力所做的功等于 250 J，重力所做的功等于 0 J。52. 馬拉著質(zhì)量是2 000 kg的車在水平路上前進400 m，馬的水平拉力做了310 J的功，馬的水平拉力是多大？W310 J5解：根據(jù)W=FS得馬的水平拉力是S400 mF= = =750N3. 2008年8月11日在北京奧運會上，中國選手張湘祥在男子舉重62 kg級的決賽中摘得金牌（圖11.1-4），挺舉成績是176 kg。估算一下，他在挺舉過程中對杠鈴大約做了多少功？解：經(jīng)分析可知，舉力等于杠鈴的重力，則F=G=

2、mg=176kgX10N/kg=1760N因為要舉過頭頂，舉力通過距離大約是2m,所以，他在挺舉過程中對杠鈴做的功是W=FS=1760NX2m=3520J4. 小華的家住在五樓。一天，他把裝有30個雞蛋的塑料袋從一樓提到家里，提籃子的力大約做了多少功？說出你是怎么估算的。解：提起30個雞蛋的力約是15N，提到五樓提升的高度大約是3mX4=12m,所以提雞蛋的力所做的功是：W=FS=15NX12m=180J第二節(jié) 功率1. 甲乙二人同時開始登山，甲先到達山頂。你能判定哪個人的功率大嗎？為什么？答：無法判斷。由題意可知，甲登山所用的時間較短，但不知道甲、乙二人的質(zhì)量，因此無法判斷二人登山所做的功，

3、所以無法判斷那個人登山的功率較大。2. 某建筑工地上一臺升降機的廂體連同貨物的質(zhì)量為1.2 t，在10 s內(nèi)從樓的2層上升到5層。如果每層樓高 3 m，升降機電動機的功率至少是多大？34解：升降機上升所使用的力是F=G=mg=1.2X10 kgX10N/kg=1.2X10 N升降機上升的高度是S=3mX3=9m45則升降機所做的功是W=FS=1.2X10 NX9m=1.08X10 J1.08X10 J510sWt4升降機的功率是P= = =1.08X10 WWt3. 功率是 25 kW的拖拉機，它 4 h做的功如果由平均功率是0.4 kW的耕牛去完成，需要多長時間？解：由P= 可得，拖拉機4h

4、做的功是W=P拖 t拖=25KwX4h=100kWhW P牛100kWh 0.4 kW根據(jù)題意可知，拖拉機和耕牛所做的功相等，則耕牛完成這些功所要的時間是t牛= = =250hWt4. 一輛重型卡車勻速行駛時發(fā)動機的功率為202 kW，速度為80 km/h，汽車行駛2 h，發(fā)動機所做的功是多少？卡車的牽引力是多少？39解：(1)根據(jù)P= 得，汽車行駛2 h，發(fā)動機所做的功是WtFStW=P t=202X10 W X 2 X 3600s=1.4544X10 JFV2009PVW2009m/s(2)根據(jù)P= = = , 80km/h=80000m/3600s= m/s得汽車的牽引力是F= = =9

5、090N第三節(jié) 功能和勢能1. 請你解釋，為什么騎自行車時，速度不能太快？答：自行車速度越大，動能越大，剎車阻力相同時，剎車需要的距離越長，所以騎自行車時速度不能太快。2. 請你判斷下列物體具有哪種形式的能量：（1）在水平公路上行駛的汽車；答：動能（2）懸掛在天花板上的吊燈；答：重力勢能（3）在空中飛行的飛機；答：動能和重力勢能（4）被拉開的彈弓。答：彈性勢能3. 閱讀圖11.3-7的剪報。用物理知識解釋：為什么此時的饅頭能把人砸傷？答：扔出的饅頭由于具有慣性，速度很大，動能很大，所以能把人砸傷。4. 物體的質(zhì)量和它的速度都能影響物體的動能。請你研究本節(jié)小資料“一些物體的動能”提供的數(shù)據(jù)，質(zhì)量

6、與速度相比，哪個對物體的動能影響更大？答：速度對動能的影響比質(zhì)量對動能的影響大。5. 攔河大壩（圖 11.3-8）使上游的水位升高，提高水的重力勢能。水從大壩的上游流下時沖擊水輪機發(fā)電，水的勢能最終轉(zhuǎn)化為電能。瑞士的大笛克桑斯大壩高 285 m，我國葛洲壩水電站的攔河壩高 70 m。有人說前者水的重力勢能比后者的大，能夠這樣簡單地得出結(jié)論嗎？為什么？答：不能。因為水庫中水的重力勢能大小與水的質(zhì)量和高度有關(guān)，雖然大笛克桑斯比葛州壩高，但我們不知道水庫中水量的多少，所以不能簡單地得出結(jié)論。第四節(jié) 機械能及其轉(zhuǎn)化1. 分析章首圖的過山車在運動過程中的能量轉(zhuǎn)化情況。答：過山車由高處向低處運動時，重力勢

7、能轉(zhuǎn)化為動能；由代處向高處運動時，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。（阻力不計）2. 怎樣向地板拋乒乓球，才能使它彈跳到高于原來拋球的位置？說明這種拋法的理由。答：用力向下拋出乒乓球，使乒乓球拋出時具有一定的動能，根據(jù)機械能守恒，球彈跳到最高點時的重力勢能等于球拋出時的動能與重力勢能之和，這樣能使球彈跳到高于原來拋出球時的位置。3. 蹦床運動是體操運動的一種。2011年蹦床世錦賽中我國運動員以優(yōu)異成績奪得金牌和獎牌總數(shù)第一。設想有一重物從蹦床上方某點下落，經(jīng)蹦床反彈后上升。請你說說這個過程中發(fā)生了哪些機械能的轉(zhuǎn)化。答：重物從最高點下落到剛與蹦床接觸過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；重物與蹦床接觸后，床面發(fā)生彈性形

8、變，彈力小于重力時，重物的重力勢能轉(zhuǎn)化為重物動能和蹦床的彈性勢能，當彈力大于重力時，重物的重力勢能和動能轉(zhuǎn)化為蹦床的彈性勢能；當床面達到最大形變時彈性勢能最大，重物的速度為0，動能最小，重力勢能最??；床面恢復原狀過程中，當彈力大于重力時蹦床的彈性勢能轉(zhuǎn)化為重物的動能和重力勢能，當彈力小于重力時重物的動能和蹦床的彈性勢能轉(zhuǎn)化為重力勢能；重物離開蹦床上升過程中，重物的動能轉(zhuǎn)化為重物的重力勢能。（阻力不計）4. 在一個罐子的蓋和底各開兩個小洞。將小鐵塊用細繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋兩端穿過小洞用竹簽固定（圖11.4-7）。做好后將它從不太陡的斜面滾下。觀察有什么出人意料的現(xiàn)象。怎樣解釋看到的現(xiàn)象？答：罐子滾下斜面后會再沿斜面向上滾動。向下運動時，罐子滾動，鐵塊沿斜面向下做直線運動。由于罐子和橡皮筋捆綁在一起，在罐子和鐵塊