13. 汽车和所装货物的总质量为5000千克,在平直公路上以10米/秒的速度匀速行驶,所受阻力为车重的0.1倍,试求:
(1)汽车和货物的总重。
(2)汽车的牵引力。
(3)2秒钟内汽车牵引力所做的功。
($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
(1)汽车和货物的总重。
(2)汽车的牵引力。
(3)2秒钟内汽车牵引力所做的功。
($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
答案
(1) $5×10^{4}\,\mathrm{N}$;
(2) $5×10^{3}\,\mathrm{N}$;
(3) $1×10^{5}\,\mathrm{J}$。
解析
①汽车和货物的总重:
$G=m· g=5000\,\mathrm{kg}×10\,\mathrm{N/kg}=5×10^{4}\,\mathrm{N}$;
②因为汽车匀速行驶,受力平衡,
牵引力:
$F=f=0.1· G=0.1×5×10^{4}\,\mathrm{N}=5×10^{3}\,\mathrm{N}$;
③2秒内汽车行驶的距离:
$s=v· t=10\,\mathrm{m/s}×2\,\mathrm{s}=20\,\mathrm{m}$;
牵引力所做的功:
$W=F· s=5×10^{3}\,\mathrm{N}×20\,\mathrm{m}=1×10^{5}\,\mathrm{J}$;
$G=m· g=5000\,\mathrm{kg}×10\,\mathrm{N/kg}=5×10^{4}\,\mathrm{N}$;
②因为汽车匀速行驶,受力平衡,
牵引力:
$F=f=0.1· G=0.1×5×10^{4}\,\mathrm{N}=5×10^{3}\,\mathrm{N}$;
③2秒内汽车行驶的距离:
$s=v· t=10\,\mathrm{m/s}×2\,\mathrm{s}=20\,\mathrm{m}$;
牵引力所做的功:
$W=F· s=5×10^{3}\,\mathrm{N}×20\,\mathrm{m}=1×10^{5}\,\mathrm{J}$;
14. 起重机匀速吊起重为1000N的物体沿竖直方向匀速提升了2.5m,又使物体沿水平方向匀速移动了1.5m,求:
(1)起重机对物体的拉力。
(2)在整个过程中拉力对物体所做的功。
(1)起重机对物体的拉力。
(2)在整个过程中拉力对物体所做的功。
答案
(1)因为物体匀速运动,物体处于平衡状态,起重机对物体的拉力$F = G = 1000N$,方向竖直向上。
(2)拉力做功$W = Fs = 1000N×2.5m = 2500J$,物体水平移动时,拉力不做功,所以整个过程中拉力对物体所做功为$2500J$。
答:(1)起重机对物体的拉力为$1000N$;(2)在整个过程中拉力对物体所做功为$2500J$。
(2)拉力做功$W = Fs = 1000N×2.5m = 2500J$,物体水平移动时,拉力不做功,所以整个过程中拉力对物体所做功为$2500J$。
答:(1)起重机对物体的拉力为$1000N$;(2)在整个过程中拉力对物体所做功为$2500J$。
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