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功和机械能计算题.doc计算题如下题目功和机械能计算题问题描述小明用力推开一扇质量为的门,门的初速度为用了秒钟才能将门10kg Om/s,2推开米的距离求小明对门所做的功和门的机械能
1.5解答过程首先,我们知道小明对门所做的功可以通过下式计算功二力距离X X cos0其中,力指的是小明推门时施加的力,距离指的是门被推开的距离,为力cos和位移之间的夹角的余弦值在这个问题中,小明推门的距离为米,力的大小我们需要通过其他已知条件L5来求解根据牛顿第二定律,我们可以得到如下关系式F=m Xa其中,为力的大小,为门的质量,为门的加速度F ma根据题目中的条件,门的质量为小明用了秒钟将门推开米的距离,10kg,
21.5我们可以计算出门的加速度a=2X
1.5/2^2=
0.75m/s-2将门的质量和加速度代入牛顿第二定律的关系式中,我们可以求解出力的大小F=10X
0.75=
7.5N现在,我们已经知道了力和距离,可以计算出小明对门所做的功功=
7.5X
1.5Xcos6在这个问题中,小明是用力推门,力的方向和门的位移方向相同,所以夹角为度的值等于所以我们可以将上式简化为6cosO°1,功=
7.5X
1.5=
11.25J所以,小明对门所做的功为焦耳
11.25接下来,我们来计算门的机械能在这个问题中,门的机械能指的是门的动能和势能之和首先,我们来计算门的动能门的动能可以通过下式计算动能=1/2X m X v2其中,为门的质量,为门的速度m v根据题目中的条件,门的质量为推开米的距离所用的时间为秒,我10kg,
1.52们可以计算出门的速度v=
1.5/2=
0.75m/s将门的质量和速度代入动能的计算式中,我们可以求解出门的动能动能=1/2X10X
0.752=
2.8125J接下来,我们来计算门的势能门的势能可以通过下式计算势能=mXg Xh其中,为门的质量,为重力加速度,为门的高度m gh在这个问题中,门没有高度变化,所以门的势能为零最后,我们可以将门的动能和势能相加,得到门的机械能机械能=动能+势能=
2.8125+0=
2.8125J所以,门的机械能为焦耳
2.8125综上所述,小明对门所做的功为焦耳,门的机械能为焦耳
11.
252.8125。