正压力大于在ACB上对曲面的正压力,故在ADB上克服摩擦力做的功大于在ACB上克服摩擦力做的功,再由动能定理得出答案A.
11.起重机钢索吊着质量m=1.0×103 kg的物体,以a=2 m/s2的加速度由静止竖直向上提升了5 m,物体的动能增加了多少?钢索的拉力对物体所做的功为多少?(g取10 m/s2)
答案 1.0×104 J 6.0×104 J
解析 由动能定理可知,物体动能的增加量
ΔEk=W=mah
=1.0×103×2×5 J=1.0×104 J
W=W拉-WG=ΔEk,
所以拉力所做的功W拉=ΔEk+WG=ΔEk+mgh
=1.0×104 J+1.0×103×10×5 J=6.0×104 J.
12.人骑自行车上坡,坡长l=200 m,坡高h=10 m,人和车的总质量为100 kg,人蹬车的牵引力为F=100 N,若在坡底时车的速度为10 m/s,到坡顶时车的速度为4 m/s,(g取10 m/s2)求:
(1)上坡过程中人克服摩擦力做多少功;
(2)人若不蹬车,以10 m/s的初速度冲上坡,最远能在坡上行驶多远.(设自行力所受阻力恒定)
答案 (1)1.42×104 J (2)41.3 m
解析 (1)由动能定理得
Fl-mgh-Wf=mv-mv
代入数据得Wf=1.42×104 J;
(2)由Wf=fl知,f==71 N①
设当自行车减速为0时,其在坡上行驶的最大距离为s,则有
-fs-mgsin θ·s=0-mv②
其中sin θ==③
联立①②③解得s≈41.3 m.