動能和物理功問題範例

5 個關於動能和物理功的問題範例

1. 一輛質量為 5000 kg 的汽車最初處於靜止狀態，然後以 20 m/s 的速率行駛。求作用在車上的總功…
彭巴哈桑
已知 :
質量（米）= 5000公斤
初始速度（v）_o) = 0 公尺/秒（初始狀態汽車靜止）
最終速度（v）_t) = 20 公尺/秒
問 總努力
Jawab :
功-動能定理 這顯示總功等於動能的變化。數學表達式為：
總努力：
W_總 = ½ m (v_t² -v_o²)
W_總 = ½ (5000)(20² - 0²)
W_總 = (2500)(400 – 0)
W_總 = (2500)(400)
W_總 = 1000.000
總做功為1000.000焦耳。

2. 質量為 10 kg 的物體最初以 5 m/s 的速率移動。片刻之後，該物體的速度變為 10 m/s。求作用在該物體上的總功。
彭巴哈桑
已知 :
物體質量 (m) = 10 kg
初始速度（v）_o) = 5 公尺/秒
最終速度（v）_t) = 10 公尺/秒
問 總努力
Jawab :
總努力：
總做功為375焦耳。

3. 一輛質量為 2000 kg 的汽車以 10 m/s 的水平速度行駛。突然，駕駛將車速減至 5 m/s。駕駛員對汽車所做的功是…
彭巴哈桑
已知 :
汽車質量 (m) = 2000 kg
初始速度（v）_o) = 10 公尺/秒
最終速度（v）_t) = 5 公尺/秒
問 總努力
Jawab :
總努力：
總做功為75.000焦耳。
負號表示作用在汽車上的合力方向與汽車位移方向相反。負功也意味著汽車的動能減少。

4. 一輛質量為1噸的汽車最初處於靜止狀態。片刻之後，它以10米/秒的速度行駛。汽車引擎所做的功為…
A. 1.000焦耳
B. 10.500焦耳
C. 15.000焦耳
D. 25.000焦耳
50.000焦耳
討論 ：
已知 :
m = 1 噸 = 1000 公斤，v_o = 0 公尺/秒，v_t = 10 公尺/秒
問 :
努力程度（W）？
Jawab :
功 = 動能變化

動能變化 :
= 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
正確答案是 E。

5. 質量為 10 公斤的桌子最初靜止在光滑的地面上，然後被推動 10 秒鐘，使其沿直線以 2 公尺/秒的加速度運動。²所投入的努力規模是…
A. 2000焦耳
B. 3000焦耳
C. 6000焦耳
D. 8000焦耳
9000焦耳
討論 ：
已知 :
m = 10 kg，t = 10 秒，v_o = 0，a = 2 m/s²在_t =？
問 :
努力程度（W）？
Jawab :
計算最終速度（v）。_t）：
v_t = v_o + at = 0 + (2)(10) = 20 公尺/秒

功 = 動能變化

動能變化 :
= ½ m(v_t² -v_o²) = ½ (10)(400 – 0) = ½ (10)(400) = ½ (4000) = 2000 焦耳
所以 W = 2000 焦耳
正確答案是 A。