AP物理1:工作

学习AP物理1的概念,示例问题和解释

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例子问题

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问题1:工作、能量和动力

一个健美运动员正在进行高强度的训练。他目前正在卧推一根质量为.如果他做六次这样的动作,他的手臂是那么,从从架子上拿下来到放回架子上这段时间里,在吧台上做了多少功?

可能的答案:

这里没有其他答案

正确答案:

解释

这个问题最重要的部分是注意到它问的是在杠杠上做了多少功,而不是健美运动员施加了多少功。因此我们可以用功能定理:

由于杆最初处于静止状态并返回静止状态,因此对杆的净功为零。健美运动员施加的所有能量都被重力抵消了。

实际地考虑这个系统。比较初始状态和最终状态,棒子处于完全相同的位置。

问题2:工作、能量和动力

一辆载有拖车的半卡车的总质量为.如果它的斜率是以恒定速率到水平方向卡车施加的功率是多少?

可能的答案:

正确答案:

解释

由于卡车以恒定的速度行驶,我们知道卡车所施加的所有能量都转化为势能的增益。施加的能量是势能随时间变化的函数。因此,我们可以写出如下公式:

是垂直高度,所以我们要把它写成沿斜率向上移动距离的函数

我们可以把速度代入这个方程:

我们有了所有这些变量的值,就可以解出:

问题3:工作、能量和动力

施加一个向上的力来提升a袋子的高度为.袋子以恒定的速度被提起。在袋子上做了什么工作?

可能的答案:

正确答案:

解释

功是能量的变化,所以在高度,袋子的势能大于在地面时的势能(重力势能为零)。势能等于:

另外,

在这种情况下是0,然后呢

问题4:工作、能量和动力

Juri拖着她的马车去…无论她的马车要去哪里。马车修理店。她前面有一段长途跋涉——五公里——她正在用200牛顿的力拉动。如果她拉的方向与水平线成35度角,要让马车到达修理厂需要对它做多少功?

可能的答案:

正确答案:

解释

作用在一个物体上的功等于力矢量和位移矢量的点积,或矢量的大小和它们夹角的sin的乘积:

在这个问题中马车所受的功是这样的:

问题5:工作、能量和动力

求非保守力所做的功,如果一个质量为10kg的物体在以速度返回到相同的高度

可能的答案:

正确答案:

解释

由于这个问题涉及到非保守力所做的功,我们知道:

在这里,势能的变化量是多少是动能的变化量。因为物体会回到它发射时的高度。然而已经改变了,因为物体的速度改变了。回想一下,动能变化的公式为:

在这里是物体的质量,物体的最终速度是是物体的初始速度。

在我们的例子中:

,

问题6:工作、能量和动力

向心力对匀速作圆周运动的物体所作的功为__________

可能的答案:

等于物体的动能

等于施加的力乘以位移

等于施加的力

正确答案:

解释

回想一下,功可以定义为:

在这里,是力矢量的大小,位移矢量的大小是多少是力和位移矢量方向之间的夹角。在圆周运动的情况下,力矢量垂直于圆,因为它指向内,位移矢量与圆相切。这意味着力矢量和位移之间的夹角是.自,向心力对做圆周运动的物体所做的功总是

问题41:Ap物理1

劳尔正推着一辆坏了的汽车穿过莫哈韦平原去他的商店。

如果他的商店在三公里外,他向他的商店方向用一千牛顿的大力神推,汽车会做多少功?

可能的答案:

正确答案:

解释

功由力和位移的点积给出。因为在这个问题中力和位移方向相同,所以功就是两者的乘积:

问题8:工作、能量和动力

查理开玩笑地把c。j。的手机粘到固定在她桌子上的听筒上。为了把它拔出来,c。j。用力拉着手机.然后她用力拉手机.不幸的是,她所有的努力都白费了,手机和听筒都没动。在她总共25秒的拉车时间里,C.J.在电话上做了多少工作?

可能的答案:

正确答案:

解释

功是力和位移的量度.因为c。j。根本没有移动手机,所以没做任何工作。

问题9:工作、能量和动力

菲多,一种很重的小狗他看到树上有只鸟,就以匀速,平均功率为.如果需要菲多的话要够到鸟栖息的树枝,那枝有多高?

可能的答案:

正确答案:

解释

我们可以假设狗必须把它的全部重量都搬到树上,因此a施加了力。使用方程

我们可以用问题提供的证据来解距离。

问题10:工作、能量和动力

一个50公斤重的人用100牛的力推墙10秒。这个人完成了多少工作?

可能的答案:

正确答案:

解释

答案是因为没有做功。要做功,必须施加与力方向平行的距离。在这种情况下,一个力是由人施加的,但墙是静止的,因为它不移动,所以做功就没有距离。功的公式可以写成:

在这里,是0,所以也是零,使得整个项为零,因此功为零。

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