5. 如图所示,已知物体甲和乙质量相等,甲在粗糙的水平地面上,乙在光滑的斜面上。现在它们分别在同样大小的力 $ F $ 作用下沿 $ F $ 的方向分别移动了距离 $ s $,则()

A.力对甲做的功多
B.力对甲和乙做的功一样多
C.力对乙做的功多
D.条件不足,无法确定
A.力对甲做的功多
B.力对甲和乙做的功一样多
C.力对乙做的功多
D.条件不足,无法确定
答案
B
6. 小明用 20N 的水平拉力,使重力为 60N 的木箱在水平面上匀速移动了 5m,此过程中木箱受到的阻力为______N,木箱重力做的功为______。
答案
20 0
7. 图甲是一台正在建筑工地作业的起重机,吊臂上的滑轮组可简化为图乙。将质量为 $ 1.2 × 10^{3}kg $ 的重物竖直匀速提高 3m,拉力 $ F $ 的大小为 8000N,则拉力 $ F $ 做的功为______J,绳子自由端移动的距离为______m。

答案
$7.2×10^{4}$ 9
8. 如图所示,一工人利用滑轮装置,将在深井中离地面 10m 的装水的水桶提到地面上,水桶和桶内水的质量共 10kg,在提升到离地面 5m 时,不小心洒出 2kg 的水。设滑轮、绳的重力和轴摩擦都不计,则工人将这桶水匀速提到地面做了多少功? ($ g $ 取 9.8N/kg)

答案
882 J
解析 工人通过滑轮组来提升水桶,拉力没有直接作用在水桶上,所以先要根据滑轮组的组装情况确定拉力大小和拉力作用点移动的距离,再利用功的计算公式进行求解。
提到地面上水和水桶的质量为
$m_{2}=m - m_{1}=10kg - 2kg = 8kg$
滑轮组由 $n = 2$ 股绳子承担物重
提升下面 5 m 的拉力为
$F_{1}=\frac{1}{2}G=\frac{1}{2}mg=\frac{1}{2}×10kg×9.8N/kg = 49N$
提升上面 5 m 的拉力为
$F_{2}=\frac{1}{2}G_{2}=\frac{1}{2}m_{2}g=\frac{1}{2}×8kg×9.8N/kg = 39.2N$
水桶被提升下面 5 m 和提升上面 5 m 的过程,绳端移动距离相等,$s = nh = 2×5m = 10m$
水桶被提升前 5 m,拉力做的功
$W_{1}=F_{1}s = 49N×10m = 490J$
水桶被提升后 5 m,拉力做的功
$W_{2}=F_{2}s = 39.2N×10m = 392J$
所以工人需要做的全部功
$W = W_{1}+W_{2}=490J + 392J = 882J$。
解析 工人通过滑轮组来提升水桶,拉力没有直接作用在水桶上,所以先要根据滑轮组的组装情况确定拉力大小和拉力作用点移动的距离,再利用功的计算公式进行求解。
提到地面上水和水桶的质量为
$m_{2}=m - m_{1}=10kg - 2kg = 8kg$
滑轮组由 $n = 2$ 股绳子承担物重
提升下面 5 m 的拉力为
$F_{1}=\frac{1}{2}G=\frac{1}{2}mg=\frac{1}{2}×10kg×9.8N/kg = 49N$
提升上面 5 m 的拉力为
$F_{2}=\frac{1}{2}G_{2}=\frac{1}{2}m_{2}g=\frac{1}{2}×8kg×9.8N/kg = 39.2N$
水桶被提升下面 5 m 和提升上面 5 m 的过程,绳端移动距离相等,$s = nh = 2×5m = 10m$
水桶被提升前 5 m,拉力做的功
$W_{1}=F_{1}s = 49N×10m = 490J$
水桶被提升后 5 m,拉力做的功
$W_{2}=F_{2}s = 39.2N×10m = 392J$
所以工人需要做的全部功
$W = W_{1}+W_{2}=490J + 392J = 882J$。
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