题目内容
3.人骑自行车上坡,坡长l=200m,坡高h=10m,人和车的总质量为M=10kg,人蹬车时车受到的牵引力为F=100N.若在坡底时车的速度为v0=10m/s,到坡顶时的速度为4m/s,求:上坡过程中人克服阻力做了多少功?(重力加速度g取10m/s2)分析 人和自行车整体上坡过程中,受重力、支持力、牵引力和阻力,根据速度位移公式求出加速度,由牛顿第二定律求出阻力大小,再由功的公式求解即可人克服阻力做的功.
解答 解:由vt2-v02=2as1,可解得:a=-0.21m/s2
设阻力为f,则有:F-mgsinθ-f=ma
代入数据解得:100-1000×$\frac{1}{20}$-f=-100×0.21
解得阻力大小为:f=71N.
所以克服阻力做的功为:W=fs=71×200=14200 J=1.42×104J
答:上坡过程中人克服阻力做了1.42×104J的功.
点评 本题结合自行车上坡考查了多个知识点,要明确在已知运动情况,求受力情况时,加速度是桥梁.只要认真分析,明确物体的运动过程,正确应用物理学规律即可求解.本题也可以根据动能定理求解.
练习册系列答案
相关题目
13.用相对论的观点判断下列说法正确的是( )
A. | 时间和空间都是绝对的,在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变 | |
B. | 在地面上的人看来,以10 km/s的速度运动的飞船中的时钟会变快,但是飞船中的航天员却看到时钟可能是准确的 | |
C. | 在地面上的人看来,以10 km/s 的速度运动的飞船在运动方向上会变窄,而飞船中的航天员却感到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些 | |
D. | 当物体运动的速度v?c时,“时间相对性”和“长度相对性”效果可忽略不计 |
14.许多老人散步时,手里拿着带有天线的收音机,这根天线的主要功能是( )
A. | 接受电磁波 | B. | 发射电磁波 | C. | 放大声音 | D. | 接收声波 |
11.有一种手持乒乓球拍托球移动的游戏,若某人在游戏中沿水平面做匀加速直线运动,球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间的夹角为θ,如图,设球拍和球质量分别为M、m,不计球拍和球之间的摩擦,不计空气阻力,则( )
A. | 运动员的加速度大小为gtanθ | |
B. | 球拍对球的作用力大小为mg | |
C. | 球拍对球的作用力大小为mgcosθ | |
D. | 运动员对球拍的作用力大小为$\frac{(M+m)g}{cosθ}$ |
8.小张散步时,用20min走了800m.此处的“20min”和“800m”分别指( )
A. | 时间、路程 | B. | 时间、位移 | C. | 时刻、路程 | D. | 时刻、位移 |
13.质量为500kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速,受到的阻力不变,其加速度a和速度的倒数$\frac{1}{v}$的关系如图所示,则赛车( )
A. | 做匀加速直线运动 | |
B. | 功率为200kW | |
C. | 所受阻力大小为2000N | |
D. | 速度大小为50m/s时牵引力大小为3000N |