动能和物理功问题示例

5 个关于动能和物理功的问题示例

1. 一辆质量为 5000 kg 的汽车最初处于静止状态，然后以 20 m/s 的速度行驶。求作用在汽车上的总功……
讨论
迪克塔会 :
质量（米）= 5000千克
初始速度（v）_o) = 0 米/秒（初始状态下汽车静止）
最终速度（v）_t) = 20 米/秒
问 总努力
Jawab :
功-动能定理 这表明总功等于动能的变化。数学表达式为：
总努力：
W_总 = ½ m (v_t² -v_o²)
W_总 = ½ (5000)(20² - 0²)
W_总 = (2500)(400 – 0)
W_总 = (2500)(400)
W_总 = 1000.000
总做功为1000.000焦耳。

2. 一个质量为 10 kg 的物体最初以 5 m/s 的速度运动。片刻之后，该物体的速度变为 10 m/s。求作用在该物体上的总功。
讨论
迪克塔会 :
物体质量 (m) = 10 kg
初始速度（v）_o) = 5 米/秒
最终速度（v）_t) = 10 米/秒
问 总努力
Jawab :
总努力：
总做功为375焦耳。

3. 一辆质量为 2000 kg 的汽车以 10 m/s 的水平速度行驶。突然，驾驶员将车速减至 5 m/s。驾驶员对汽车所做的功是……
讨论
迪克塔会 :
汽车质量 (m) = 2000 kg
初始速度（v）_o) = 10 米/秒
最终速度（v）_t) = 5 米/秒
问 总努力
Jawab :
总努力：
总做功为75.000焦耳。
负号表示作用在汽车上的合力方向与汽车位移方向相反。负功也意味着汽车的动能减少。

4. 一辆质量为1吨的汽车最初处于静止状态。片刻之后，它以10米/秒的速度行驶。汽车发动机所做的功为……
A. 1.000 焦耳
B. 10.500 焦耳
C. 15.000 焦耳
D. 25.000 焦耳
E. 50.000 焦耳
讨论 ：
迪克塔会 :
m = 1 吨 = 1000 千克，v_o = 0 米/秒，v_t = 10 m / s
问 :
努力程度（W）？
Jawab :
功 = 动能变化

动能变化 :
= ½ m(v_t² -v_o²) = ½ (1000)(100 – 0) = ½ (1000)(100) = 50.000 kg m²/s² = 50.000 焦耳
所以 W = 50.000 焦耳
正确答案是 E。

5. 一张质量为 10 千克的桌子最初静止在光滑的地面上，然后被推动 10 秒钟，使其沿直线以 2 米/秒的加速度运动。²所投入的努力规模是……
A. 2000 焦耳
B. 3000 焦耳
C. 6000 焦耳
D. 8000 焦耳
E. 9000 焦耳
讨论 ：
迪克塔会 :
m = 10 kg，t = 10 秒，v_o = 0，a = 2 m/s²，V_t =？
问 :
努力程度（W）？
Jawab :
计算最终速度（v）。_t）：
v_t = v_o + at = 0 + (2)(10) = 20 米/秒

功 = 动能变化

动能变化 :
= ½ m(v_t² -v_o²) = ½ (10)(400 – 0) = ½ (10)(400) = ½ (4000) = 2000 焦耳
所以 W = 2000 焦耳
正确答案是 A。