第十一章 功和機(jī)械能動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理答案

1、第十一章 功和機(jī)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(jìn)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(jìn)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(yùn)會(huì)上，中國(guó)選手張湘祥在男子舉重62 kg級(jí)的決賽中摘得金牌（圖11.1-4），挺舉成績(jī)是176 kg。估算一下，他在挺舉過(guò)程中對(duì)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?yàn)橐e過(guò)頭頂，舉力通過(guò)距離大約是2m,所以，他在挺舉過(guò)程中對(duì)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(gè)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(shuō)出你是怎么估算的。解：提起30個(gè)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(shí)開始登山，甲先到達(dá)山頂。你能判定哪個(gè)人的功率大嗎？為什么？答：無(wú)法判斷。由題意可知，甲登山所用的時(shí)間較短，但不知道甲、乙二人的質(zhì)量，因此無(wú)法判斷二人登山所做的功，

3、所以無(wú)法判斷那個(gè)人登山的功率較大。2. 某建筑工地上一臺(tái)升降機(jī)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(jī)電動(dòng)機(jī)的功率至少是多大？34解：升降機(jī)上升所使用的力是F=G=mg=1.2X10 kgX10N/kg=1.2X10 N升降機(jī)上升的高度是S=3mX3=9m45則升降機(jī)所做的功是W=FS=1.2X10 NX9m=1.08X10 J1.08X10 J510sWt4升降機(jī)的功率是P= = =1.08X10 WWt3. 功率是 25 kW的拖拉機(jī)，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(zhǎng)時(shí)間？解：由P= 可得，拖拉機(jī)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(jī)和耕牛所做的功相等，則耕牛完成這些功所要的時(shí)間是t牛= = =250hWt4. 一輛重型卡車勻速行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為202 kW，速度為80 km/h，汽車行駛2 h，發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(shì)能1. 請(qǐng)你解釋，為什么騎自行車時(shí)，速度不能太快？答：自行車速度越大，動(dòng)能越大，剎車阻力相同時(shí)，剎車需要的距離越長(zhǎng)，所以騎自行車時(shí)速度不能太快。2. 請(qǐng)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(dòng)能（2）懸掛在天花板上的吊燈；答：重力勢(shì)能（3）在空中飛行的飛機(jī)；答：動(dòng)能和重力勢(shì)能（4）被拉開的彈弓。答：彈性勢(shì)能3. 閱讀圖11.3-7的剪報(bào)。用物理知識(shí)解釋：為什么此時(shí)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(dòng)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(dòng)能。請(qǐng)你研究本節(jié)小資料“一些物體的動(dòng)能”提供的數(shù)據(jù)，質(zhì)量

6、與速度相比，哪個(gè)對(duì)物體的動(dòng)能影響更大？答：速度對(duì)動(dòng)能的影響比質(zhì)量對(duì)動(dòng)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(shì)能。水從大壩的上游流下時(shí)沖擊水輪機(jī)發(fā)電，水的勢(shì)能最終轉(zhuǎn)化為電能。瑞士的大笛克桑斯大壩高 285 m，我國(guó)葛洲壩水電站的攔河壩高 70 m。有人說(shuō)前者水的重力勢(shì)能比后者的大，能夠這樣簡(jiǎn)單地得出結(jié)論嗎？為什么？答：不能。因?yàn)樗畮?kù)中水的重力勢(shì)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(kù)中水量的多少，所以不能簡(jiǎn)單地得出結(jié)論。第四節(jié) 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化1. 分析章首圖的過(guò)山車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況。答：過(guò)山車由高處向低處運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力勢(shì)

7、能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；由代處向高處運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。（阻力不計(jì)）2. 怎樣向地板拋乒乓球，才能使它彈跳到高于原來(lái)拋球的位置？說(shuō)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(shí)具有一定的動(dòng)能，根據(jù)機(jī)械能守恒，球彈跳到最高點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能等于球拋出時(shí)的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和，這樣能使球彈跳到高于原來(lái)拋出球時(shí)的位置。3. 蹦床運(yùn)動(dòng)是體操運(yùn)動(dòng)的一種。2011年蹦床世錦賽中我國(guó)運(yùn)動(dòng)員以優(yōu)異成績(jī)奪得金牌和獎(jiǎng)牌總數(shù)第一。設(shè)想有一重物從蹦床上方某點(diǎn)下落，經(jīng)蹦床反彈后上升。請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)這個(gè)過(guò)程中發(fā)生了哪些機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。答：重物從最高點(diǎn)下落到剛與蹦床接觸過(guò)程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)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(shí)，重物的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重物動(dòng)能和蹦床的彈性勢(shì)能，當(dāng)彈力大于重力時(shí)，重物的重力勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化為蹦床的彈性勢(shì)能；當(dāng)床面達(dá)到最大形變時(shí)彈性勢(shì)能最大，重物的速度為0，動(dòng)能最小，重力勢(shì)能最小；床面恢復(fù)原狀過(guò)程中，當(dāng)彈力大于重力時(shí)蹦床的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重物的動(dòng)能和重力勢(shì)能，當(dāng)彈力小于重力時(shí)重物的動(dòng)能和蹦床的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；重物離開蹦床上升過(guò)程中，重物的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重物的重力勢(shì)能。（阻力不計(jì)）4. 在一個(gè)罐子的蓋和底各開兩個(gè)小洞。將小鐵塊用細(xì)繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋兩端穿過(guò)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(huì)再沿斜面向上滾動(dòng)。向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，罐子滾動(dòng)，鐵塊沿斜面向下做直線運(yùn)動(dòng)。由于罐子和橡皮筋捆綁在一起，在罐子和鐵塊