人教版物理八年级寒假班 第9讲 功 预习讲义(难)(学生版+教师版)

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人教版物理八年级寒假班 第9讲 功 预习讲义(难)(学生版+教师版)

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做功
一个力作用在物体上,
使这个物体在力的方向上移动了一段距离,
就说这个力对物体做了功.
功的
定义
在物理学里中,
把力(F或G)与物体在力的方向上通过的距离(s或h)的乘积称为机械功,
简称功.
做功的两个必要因素
1.
做功的两个必要因素:

作用在物体上的力

物体在这个力的方向上通过的距离.

做功的两个因素必须都有,
缺一不可,
否则就没有做功.
2.
力对物体不做功的情况,
可分为以下三种情况:

物体受到力的作用但没有通过距离.
(无距无功)

物体不受外力,
由于惯性而运动的物体.
(无力无功)

物体通过的距离跟它受力的方向垂直.
(垂直无功)
功的
计算
公式:
W=Fs
用W表示功,
F表示力,
s表示物体在力的方向上通过的距离.
功的单位:
牛·米(N·m)
 它有个专门的单位是焦(J) 
即:
1J=1
N·m
在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时,计算公式可以写成W=Gh;在克服摩擦做功时,计算公式可以写成W=fs。
功的
原理
当不考虑摩擦、机械自身重等因素时,人们利用机械所做的功(Fs)等于直接用手所做的功(Gh),这是一种理想情况,也是最简单的情况。
【典型例题】
类型一、功的概念
1、对功的理解,下列说法中正确的是(  )
A.作用在物体上的力越大,力做的功就越多
B.物体通过的路程越长,作用力做功越多
C.有力作用在物体上,并且物体移动了一段距离,则力一定对物体做了功
D.物体在力的作用下,并沿力的方向移动了距离,则力做了功
【思路点拨】正确理解不做工的三种情况:有力无距离,有距离无力,力和物体移动方向垂直。
【答案】D
【解析】A、作用在物体上力越大,但是不知道物体在力的作用下通过的距离,不能确定力做功多少;故A错;B、只知道物体在力的作用下移动的距离,但不知道力的大小也不能确定做功多少,故B错;
C、若力的方向跟物体移动距离的方向垂直,物体通过的距离不是在力的作用下进行的,力对物体没有做功,故C错;D、物体在力的作用下,并沿方的方向移动了距离,则力做了功,正确,故选D。
类型二、功的计算
2.如图甲所示,一块质量为0.2kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在竖直方向上拉力F=3N的作用下向上运动,铁块运动速度与时间t的关系图象如图乙所示。则铁块受到的摩擦力为
N,0~6s内拉力F做的功是
J(取g=10N/kg)
【答案】1;3.6
【解析】(1)由乙图可见,铁块在竖直方向上运动时,速度保持不变,因此铁块做匀速直线运动,铁块受到平衡力的作用。在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F,根据平衡力的特点,故铁块受到摩擦力大小f=F-G=3N-0.2kg×10N/kg=1N。
一.选择题(共24小题)
1.在国际单位制中,功的单位是(  )
A.N
(牛)
B.Pa
(帕)
C.W(瓦)
D.J(焦)
【分析】在物理学上,功等于运动物体受到的力与在力的方向上通过距离的乘积,在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是J。
【解答】解:在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是J.“N”是力的单位;“Pa”是压强的单位;“W”是功率的单位;故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】此题考查的是我们对常见物理量及其对应单位的记忆,属于基础题,容易解答。
2.用大小不同的力F甲、F乙且F甲>F乙,分别拉同一个物体,两个力所做的功W与物体在力的方向上移动的距离的关系图象描述正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据W=Fs得出物体运动相同的距离s时做功的大小,然后分析图象得出答案。
【解答】解:因为W=Fs,F甲>F乙,
所以,当移动距离为s时,两个力做的功:W甲>W乙,
分析图象可知,只有A符合要求。
故选:A。
【点评】本题为很好的图象和控制变量法相结合的题目,类似图象:s﹣v图象、m﹣v图象、U﹣I图象等,属于中考常见题型。
3.下列运用物理知识解释事例的说法。正确的是(  )
A.注射器是利用连通器的原理来吸取药液的
B.飞机起飞时机翼上方的空气流速大压强小,机翼下方的空气流速小压强大
C.举重运动员把杠铃举在空中停留三秒,在这三秒内运动员对杠铃做了功
D.足球离开脚后在草坪上做减速运动,足球对地面的压力和足球受到的重力是一对平衡力
【分析】(1)注射器是利用大气压的原理来吸取药液的;
(2)流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
(3)根据做功的两个必要条件判断:一是有力作用在物体上,二是物体在力的方向上有通过的距离;
(4)平衡力具备四个条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解:A、注射器在吸药液时,是利用外界大气压大于其内部的压强,故药液在外界大气压的作用下被压入注射器内部的,因此是利用大气压强的原理工作的,故A错误;
B、飞机在起飞时,机翼上方的空气流速大,压强较小,机翼下方的空气流速小,压强大,所以飞机受到一个向上的升力。故B正确;
C、运动员给杠铃一个力,但杠铃在空中停留,没有通过距离,所以,他对杠铃没有做功。故C错误;
D、足球离开脚后在草坪上做减速运动,足球对地面的压力和足球受到的重力是作用在两个物体上的两个力,所以不是一对平衡力。故D错误。
故选:B。
【点评】此题综合考查了大气压的应用、流体压强和流速的关系、力是否做功的判断、平衡力的辨别,涉及到的知识点较多,但都是必须掌握的基础知识,难度不大。
4.下列几种情况中,人对物体做了功的是(  )
A.
人推车没有推动
B.
将重物从地面提起
C.足球因惯性在空中飞行
D.提着滑板水平匀速前进
【分析】做功必须具备两个必要因素:①作用在物体上的力,②物体在力的方向上通过距离。判定有没有做功,就从是否同时具备这两个必要因素入手分析。
【解答】解:A、人推车没有推动,有力但没有距离,所以不做功,故A不合题意;
B、将重物从地面提起,对物体施加了力,物体在力的方向上通过了距离,所以做了功,故B符合题意;
C、足球因惯性在空中飞行,有距离,但没有力的作用所以不做功,故C不合题意;
D、提着滑板在水平路面匀速前进,力的方向是竖直向上的,运动方向是水平的,所以不做功,故D不合题意。
故选:B。
【点评】明确三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动);二是有距离无力(靠惯性运动);三是力的方向与运动方向垂直。
5.如图所示的四种情形中,对力是否做功判断正确的是(  )
A.甲图中人提着滑板在平直的道路上匀速行走,人对滑板做了功
B.乙图中人推着货车在平直的道路上匀速行走,人对货车做了功
C.丙图中人用力搬石头但石头未被搬动,人对石头做了功
D.丁图中足球离开脚后继续在空中飞行的过程中,人对足球做了功
【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。
【解答】解:
A、甲图人提着滑板在平直的路面上匀速行走,人对滑板施加了力的作用,但滑板没有在力的方向上通过距离,所以人对滑板不做功,故A错误;
B、乙图中人推着货车在平直的道路上匀速行走,人对货车施加了力的作用,货车在力的方向上通过距离,所以人对货车做了功,故B正确;
C、丙图中人用力搬石头但石头仍保持静止,人对石头施加了力,石头没有在力的方向上通过距离,所以人对石头没有做功,故C错误;
D、丁图中足球离开脚后由于惯性继续在空中飞行的过程中,足球不再受人的踢力,只有距离,所以人对足球没有做功,故D错误。
故选:B。
【点评】明确三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直。
6.如图所示的四种场景中,力对物体做功的是(  )
A.用力推小车没有推动
B.用绳子将重物提升一定高度
C.用力搬石头没有搬动
D.塔吊吊着货水平移动
【分析】做功必须具备两个必要因素:①作用在物体上的力,②物体在力的方向上通过距离。判定有没有做功,就从是否具备这两个必要因素入手。
【解答】解:A、用力推小车没有推动,说明小车没有在力的方向上移动一段距离,所以推力没有对小车做功,故A错误;
B、用绳子将重物提升一定高度,绳子对物体有拉力,且重物在拉力的方向上移动了一段距离,所以绳子的拉力对物体做了功,故B正确;
C、用力搬石头没有搬动,说明石头没有在力的方向上移动一段距离,所以该力没有对石头做功,故C错误;
D、塔吊吊着货水平移动,塔吊对货物的拉力方向是竖直向上的,而货物的移动方向为水平方向,即货物没有在拉力的方向上移动一段距离,所以塔吊没有对货物做功,故D错误。
故选:B。
【点评】该题考查了做功的必要条件,注意三种不做功的情况:一是有力没距离;二是有距离没力;三是有力有距离,但力的方向与通过距离相互垂直。
7.如图所示的四个事例中,其中人对物体做了功的是(  )
A.大力士抱石球沿水平路面向前走
B.顾客推着购物车向前冲
C.大力士提着杠铃静止站着
D.大力士用力推大轮胎,但推不动
【分析】做功必须具备两个必要因素:①作用在物体上的力,②物体在力的方向上通过距离。判定有没有做功,就从是否具备这两个必要因素入手。
【解答】解:
A、大力士抱石球沿水平路面向前走,有力作用在石头上,但石头没有沿力的方向通过距离,所以力对物体不做功,故A不合题意;
B、顾客推着购物车向前冲,人给购物车一个向前的力,购物车沿力的方向通过距离,所以人对物体做功,故B符合题意;
C、大力士提着杠铃静止站着,有力作用在杠铃上,但杠铃没有通过距离,所以力对物体不做功,故C不合题意。
D、大力士用力推大轮胎,但推不动,有力作用在大轮胎上,轮胎没有在力的方向上通过距离,所以力对物体不做功,故D不合题意。
故选:B。
【点评】该题考查了做功的必要条件,注意三种不做功的情况:一是有力没距离;二是有距离没力;三是有力有距离,但力的方向与通过距离相互垂直。
8.如图所示,甲、乙是粗糙程度不同的两个水平面,有质量分别为m1、m2(m1<m2)的两个物体受到相同的拉力F在甲、乙水平面上分别匀速运动相同的距离。两个拉力对两物体做的功分别为W甲和W乙,则它们的大小关系为(  )
A.W甲=W乙
B.W甲<W乙
C.W甲>W乙
D.无法判断
【分析】功的大小等于力与在力的方向上通过距离的乘积,即W=Fs,据此分析即可判断。
【解答】解:由题可知,甲、乙两个物体受到的拉力F相同,在力的方向上移动的距离s相同,根据W=Fs可知,两个拉力对两物体做的功大小相同,即W甲=W乙。
故选:A。
【点评】此题考查了功的大小比较,但要排除题干中接触面的粗糙程度不同、质量不同等因素的干扰。
9.如图所示,将物体G分别沿斜面AC和BC拉到顶端C,所用的力分别是F1和F2,所做的功分别是W1和W2,不计摩擦,比较它们的大小(  )
A.F1>F2
W1=W2
B.F1<F2
W1<W2
C.F1<F2
W1=W2
D.F1=F2
W1>W2
【分析】(1)不计摩擦,即使用光滑的斜面没有额外功。无论是沿哪一个斜面匀速拉同一物体到顶端,由于其高度相同,
由功的原理可知沿斜面所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功,从而可以判断出两个斜面拉力做功的大小关系;
(2)知道斜面长的大小关系,利用W=FL比较拉力关系。
【解答】解:(1)不计摩擦,即使用光滑的斜面没有做额外功;
所以,将物体G分别沿斜面AC和BC拉到顶端C,拉力做的功等于克服物体重力做的功;
因为重力G相同、上升高度h相同,
由W=Fs=Gh可知,拉力对物体做的功相同,即W1=W2。
(2)从图可知,LAC>LBC,而W1=W2,
根据W=FL可知,Fl<F2。
故选:C。
【点评】本题考查斜面的省力情况,物体做功大小的判断,关键是知道使用任何机械都不省功;也可以利用斜面倾斜角度越大,越费力,来判断两次拉力的大小关系。
10.如图所示,甲、乙两物体在A、B两水平桌面上做匀速直线运动,可以确定(  )
A.甲的速度一定小于乙的速度
B.甲受到的摩擦力一定小于乙受到的摩擦力
C.F甲所做的功一定小于F乙所做的功
D.甲、乙的运动状态发生改变
【分析】(1)根据v=并结合题中条件分析解答。
(2)处于静止状态或匀速直线运动的物体受到平衡力的作用。二力平衡的条件:两个力等大、反向、同直线、同物体。
(3)根据W=Fs并结合题中条件分析解答。
(4)物体的运动状态的改变包括速度大小和方向的变化,如果速度大小和方向不变,说明运动状态不变。
【解答】解:
A、由于两物体通过的路程和所用的时间未知,所以根据v=可知无法比较甲乙两物体的速度大小关系,故A错误;
B、物体甲、乙分别在F甲=4N、F乙=6N的水平拉力作用下做匀速直线运动,根据二力平衡条件得,物体甲、乙受到的摩擦力分别是4N、6N,所以甲受到的摩擦力一定小于乙受到的摩擦力,故B正确;
C、由于物体在力的方向上通过的距离未知,所以根据W=Fs不能确定F甲所做的功与F乙所做功的关系,故C错误;
D、甲、乙均做匀速直线运动,其运动状态不变,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查功的大小比较、物体运动状态的判断、二力平衡条件的应用等,关键是知道物体静止或做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的力为平衡力。
11.一人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s,该力在这两个过程中做的功分别为W1、W2,下列说法正确的是(  )
A.W1>W2
B.W1<W2
C.W1=W2
D.无法比较
【分析】物理上,功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积;即W=Fs.据此分析解答即可。
【解答】解:用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离,
则力F的大小等,物体沿力的方向移动的距离s相等,
根据W=Fs知,该力在这两个过程中所做的功相等,即W1=W2。
故选:C。
【点评】此题考查功的大小比较,属于基础知识考查,难度不大。
12.非洲旱季常用中间有转轴的塑料桶运水如图所示,小红分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运送装满水的水桶,在粗糙程度相同的水平地面上将水运送相同的距离,则她对桶和水做功最多的是(  )
A.
B.
C.
D.
【分析】物理学中规定,功等于力跟物体在力的方向上移动距离的乘积。先判断力是否做功,再结合题意判断力的大小,且所移动的距离相同,利用功的公式W=Fs分析判断。
【解答】解:
AB两图中小红是用背背、用手抱,即力的方向向上,而桶是在水平方向上移动的距离,即桶沿向上的方向没有移动距离,因此她对桶和水不做功;
C图中滑动摩擦力(平拉)大于D图中的滚动摩擦力(滚拉),所以C图中拉力大于D图中拉力,由于所移动的距离s相同,由W=Fs可知C图中她对桶和水做的功最多,故ABD不合题意,C符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查功的大小比较,关键是判断力是否做功以及拉力的大小。
13.要把100N的重物送到10m高的楼上,可采用下述三种方法:用手直接提,使用动滑轮,使用滑轮组。若不计摩擦、绳子和滑轮的重力,在上述三种情况下,对重物做功最小的是(  )
A.用手直接提
B.使用动滑轮
C.使用滑轮组
D.三种情况做的功相同
【分析】将相同的重物提升相同的高度,对重物做功W=Gh,据此分析判断用手直接提、使用定滑轮、使用滑轮组,对物体做功的大小关系。
【解答】解:这三种方案都是把重100N的物体送到10m高的楼上,由于不计摩擦和滑轮的重,所以三种方案中对重物做功都等于克服物体重力做的功,即W=Gh=100N×10m=1000J。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了功的计算,明确不论使用什么机械,提升重物对重物做的功都等于Gh是本题的关键。
14.把两个鸡蛋举高1m,对鸡蛋做的功大约是(  )
A.0.01J
B.0.1J
C.1J
D.10J
【分析】估测出鸡蛋的质量,利用G=mng求出重力,再利用W=Gh计算做功大小。
【解答】解:一个鸡蛋的质量大约为50g=0.05kg,
两个鸡蛋的重力约为G=mg=2×0.05kg×10N/kg=1N;
则把两个鸡蛋举高1m,对鸡蛋做的功大约为W=Gh=1N×1m=1J。
故选:C。
【点评】此题考查功的计算,难度不大,关键是估测出两个鸡蛋的质量。
15.足球运动员用10N的力踢一个重为5N的足球,球离脚后在水平草地上向前滚动了30m.在球滚动的过程中,运动员对足球做的功为(  )
A.300
J
B.150J
C.50J
D.0J
【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,二者缺一不可;据此分析判断。
【解答】解:足球离开脚后,在水平草地上向前滚动的过程中,靠惯性运动,球脱离了脚,脚没有给球施加力,对球不做功,故A、B、C错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了做功的两个必要因素,抓住“球离脚后,脚、球之间没有力的作用”是本题的关键。
16.小明把如图所示的一大桶纯净水(约20L)从一楼扛到四楼的教室,他对纯净水所做的功大约是(  )
A.1000J
B.1500J
C.2000J
D.2500J
【分析】先估测出一大桶纯净水的重力和上升的高度,然后根据W=Gh求出他对纯净水所做的功。
【解答】解:
将桶装水从一楼扛到四楼,则上升的高度约为h=(4﹣1)×3m=9m,
一大桶纯净水的体积约20L,
则纯净水的重力:G=mg=ρVg=1.0×103kg/m3×20×10﹣3m3×10N/kg=200N,
则他对纯净水所做的功:W=Gh=200N×9m=1800J,与2000J接近,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】此题主要考查了功的计算,估算出纯净水的重力和上升的高度是解题的关键。
17.一起重机的钢索吊着重1000N的物体匀速上升2m后,又沿着水平方向缓慢移动了4m,在整个过程中,起重机的钢索对物体做的功是(  )
A.6000J
B.4000J
C.2000J
D.无法确定
【分析】首先根据力做功的两个必要因素对两种情况是否做功做出判断,然后根据力的平衡得出拉力,再利用W=Fs计算做功大小。
【解答】解:钢索吊着重1000N的物体匀速上升时,物体受到钢索的拉力,也在拉力的方向上通过了距离,所以起重机的钢索对物体做了功;
钢索吊着重1000N的物体沿着水平方向缓慢移动时,物体受到钢索的拉力,但物体没有在拉力的方向上通过了距离,所以起重机的钢索对物体没有做功;
所以在整个过程中,拉力对物体只是在物体竖直向上提起时对物体做了功,
钢索吊着重1000N的物体匀速上升时,物体处于平衡状态,钢丝绳对物体的拉力和物体本身的重力是一对平衡力,故大小相等,即F=G=1000N;
则大小为W=Fs=Gh=1000N×2m=2000J。
故选:C。
【点评】此题考查功的计算,根据力的平衡得出拉力的大小,掌握力做功的两个必要因素是解答此题关键。
18.一名普通中学生将掉落在地面的物理课本捡起来放在课桌上,此过程中这位学生对课本做的功约为(  )
A.0.2J
B.2J
C.20J
D.200J
【分析】先估测物理课本的质量,利用G=mg求其重力,再估测课桌高度,利用W=Gh求他对课本做的功。
【解答】解:物理课本质量大约为m=200g=0.2kg,
课本重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,
课桌的高度h=0.8m,
对课本做功W=Gh=2N×0.8m=1.6J,与选项B比较接近。
故选:B。
【点评】本题考查了重力公式、功的公式的应用,关键是对课本质量和课桌高度的估测。
19.如图,用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了40J的功,则在这一过程中(  )
A.重力做的功为40J
B.物体受到20N的摩擦力
C.物体运动了2m
D.物体运动了lm
【分析】已知推力的大小和做功的多少,根据W=Fs可求出物体在水平方向运动的距离;
物体在做匀速直线运动或处于静止状态下受力平衡;
物体在力的作用下沿力的方向移动了距离,我们说这个力对物体做了功。
【解答】解:A、物体在重力的方向没有移动距离,故重力做的功为0,故A错误。
B、用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动,没有说是匀速直线运动,故摩擦力不一定是20N,故B错误;
CD、由W=Fs可得,物体沿水平方向运动的距离:
s===2m。故C正确,D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了学生对功的公式的了解与掌握,注意做功时两个必要因素(力和距离)方向的一致性,易错点。
20.人们利用机械时无需考虑(  )
A.是否省力
B.是否省功
C.是否省距离
D.是否能提高功率
【分析】解答此题的关键是学生明确使用机械可以在省力、改变动力的方向或移动的距离上得到好处,给人们带来方便,做到方便快捷等;使用机械有这么多的好处,这正是人们使用机械的目的,但使用任何机械都不能省功。
【解答】解:有的机械可以省力;有的机械省距离;有的机械还可以改变力的方向;有的机械可以提高功率;但省力的机械费距离,省距离的机械费力,由功的原理可知,使用任何机械都不能省功,所以B符合题意。
故选:B。
【点评】此题主要考查学生对功的原理这一知识点的理解和掌握,解答此题的关键是学生明确使用机械都不能省功。
21.用如图所示的滑轮组将重为10N的物体匀速提升0.1m,拉力F=6N,在这一过程中,下列说法正确的是(  )
A.所做的有用功为1
J
B.所做的额外功为0.5
J
C.所做的总功为1.4
J
D.此滑轮组的机械效率为50%
【分析】(1)已知物重和物体上升的高度,利用G=Gh科求得的有用功;
(2)已知拉力F和s,利用W=Fs可以求出总功;
(3)总功减去有用功等于额外功;
(4)利用η=可求得此滑轮组的机械效率。
【解答】解:
A、所做的有用功:W有用=Gh=10N×0.1m=1J,故A正确;
BC、由图可知n=2,则绳端移动的距离:s=2h=2×0.1m=0.2m,
拉力所做的总功:W总=Fs=6N×0.2m=1.2J;
所做的额外功:W额外=W总﹣W有用=1.2J﹣1J=0.2J,故BC
错误;
D、此滑轮组的机械效率:η=×100%≈83.3%,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了有用功、总功、额外功和机械效率的计算,需要注意的是h与s的关系应借助图象确定,属于易错题。
22.工人用滑轮组把一箱货物从一楼提升到五楼,在滑轮组上加润滑油后,机械效率提高了,则加润滑油后工人提升同样的重物时,做功的(  )
A.有用功不变,总功减小
B.有用功增加,总功增加
C.有用功减小,总功减小
D.有用功减小,总功不变
【分析】滑轮组是个机械,对机械来说,给予机械动力、使机械运转的功就是总功,所以人所做的功就是总功;而机械对重物做的功就是有用功,这里就是把货物提到了五楼。
【解答】解:加润滑油后工人提升同样的重物时,物重不变、提升高度不变(都提升到五楼),根据W有=Gh可知,有用功不变;但加了润滑油,工人用的力肯定就比较小了,而同样是把货物拉到五楼,拉力小了,则做的总功减小了,所以滑轮组的机械效率提高了,故只有A正确。
故选:A。
【点评】本题加润滑油工人用的力就会减少,这个学生一看就明白。所以关键在于哪个是总功和哪个是有用功,这个只要记住人用的功就是总功,重物移动做的功就是有用功。所以本题基本上就是考查做选择题时是否经过了认真的思考,有没凭感觉在乱选。
23.施工工地上一个滑轮组经过改进后提高了机械效率,用它把同一物体提升到相同的高度,改进后和改进前相比较(  )
A.总功不变,有用功增加了
B.总功不变,额外功增加了
C.有用功减少了
D.有用功不变,总功减少了
【分析】用滑轮组把同一物体匀速提升相同的高度,有用功相同;由题知改装后的机械效率高,根据机械效率的公式知道总功减小,而总功等于有用功加上额外功,据此进行解答。
【解答】解:因为把同一物体匀速提升相同的高度,所以由W有=Gh
可知利用滑轮组做的有用功相同,因为
η=×100%
所以改装后的机械效率提高了,利用滑轮组做的总功减少了,又因为
W总=W有+W额改装后利用滑轮组做的额外功减少了,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查了有用功、额外功、总功、机械效率及其之间的关系,由“把同一物体匀速提升同样的高度”知道做的有用功相同是解本题的突破口,用好效率公式是关键。
24.如图所示,将一块1m长的木板一端架高0.4m,用50N沿木板的拉力把一个重为100N的小铁块从底端加速拉到顶端时,木板对小铁块的摩擦力可能是(  )
A.10N
B.15N
C.45N
D.55N
【分析】已知物重和斜面高度,可以得到有用功;已知拉力和斜面长度,可以得到总功;已知有用功和总功,可以得到额外功;已知额外功和斜面长度,利用功的变形公式得到摩擦力。
【解答】解:有用功:W有用=Gh=100N×0.4m=40J,
总功:W总=Fs=50N×1m=50J,
则额外功:W额外=W总﹣W有用=50J﹣40J=10J,
克服摩擦力所做的功为额外功,由公式W=Fs=fs得,
木板对小铁块的摩擦力为f===10N。
故选:A。
【点评】此题考查了功和摩擦力的计算,要搞清总功、有用功、额外功之间的关系。同时需要注意的是:物体在斜面上匀速直线运动过程中,拉力和摩擦力不是一对平衡力。
二.填空题(共18小题)
25.物理图象是研究物理问题的有效方法之一,图中如果横坐标表示路程S,纵坐标表示力F,则阴影部分的面积表示的物理量是 功 。
【分析】根据横纵坐标表示的物理量,结合W=Fs分析解答。
【解答】解:如果横坐标表示路程s,纵坐标表示力F,功等于力和距离的乘积,则阴影部分的面积表示功。
故答案为:功。
【点评】当两个物理量的乘积等于另一个物理量时,这两个物理量分别为横坐标和纵坐标时,阴影部分的面积就可以表示另一个物理量,这是解决本题的关键。
26.具备做功的两个必备因素 作用在物体上的力 和 物体在力的方向移动一段距离 。
【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上移动一段距离。
【解答】解:力对物体做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上移动一段距离。
故答案为:作用在物体上的力;物体在力的方向移动一段距离。
【点评】掌握做功的两个必要因素。利用功的两个必要因素能判断力对物体是否做功。
27.如图所示,体重为500N的小明同学站在垂直电梯中的地板上,随电梯沿竖直方向加速上升,在此过程中,小明对电梯地板的压力 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)500N;在电梯加速上升的过程中,其地板对小明的支持力 做功 (选填“做功”或“不做功”).
【分析】(1)对物体进行受力分析,然后根据物体随着电梯加速上升,得出重力与支持力的大小关系,再根据力的作用的相互性分析解答.
(2)做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离;二者缺一不可.
【解答】解:(1)人随着电梯加速上升,受到重力小于支持力,而电梯地板对物体的支持力与物体A对电梯地板的压力是相互作用力,大小相等,物体A对电梯地板的压力大于重力,即大于500N.
(2)地板对小明的支持力竖直向上,小明沿竖直向上的方向移动了距离,所以地板对小明的支持力做功.
故选:大于;做功.
【点评】此题考查重力与压力的区别、力是否做功的判断,关键是对物体进行正确的受力分析,然后根据物体随着电梯加速上升,得出重力与支持力的大小关系.
28.如下图所示的小球从A点由静止释放。它从A点向B点摆动的过程中,小球受到的重力对小球 做功 (选填“做功“或“不做功”),当小球运动到B点时。它受到的力是 不平衡 (选填“平衡“或“不平衡”)的。
【分析】(1)做功必须具备两个必要条件,一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;
(2)物体在平衡状态时,受到的是平衡力,据此判断。
【解答】解:如图,小球从A点向B点摆动的过程中,小球在重力的方向上通过了距离,因此它受到的重力对小球做了功;
当小球运动到B点时,既不是静止状态,也不是匀速直线运动状态,即不处于平衡状态,所以它受到的力是不平衡的。
故答案为:做功;不平衡。
【点评】本题通过一个简单的实验,考查了做功的判断平衡状态的判断,但难度不大,属于基础题目。
29.电动平衡车是一种时尚的代步工具,当平衡车带着人沿水平路面加速前行时,平衡车对人 做功 (选填“做功”或“不做功”)。
【分析】物理学中的做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离,二者缺一不可。据此分析解答。
【解答】解:当平衡车带着人沿水平路面加速前行时,在水平方向上平衡车对人有向前的摩擦力作用,并且人在力的方向移动了距离,故平衡车对人做功。
故答案为:做功。
【点评】此题考查力是否做功的判断,关键是知道平衡车在加速前进时车对人有向前的摩擦力作用。
30.在抗洪抢险时,有甲、乙两台机器同时做功,已知甲的功率比乙的功率大,则甲做的功 不一定 (填“一定”或“不一定”)比乙做的功多。
【分析】根据公式W=Pt可知,做功大小与功率和时间都有关,只有做功时间相同时,功率越大,做功才越多。
【解答】解:由公式P=可得W=Pt,可知做功大小与功率和时间都有关;虽然甲的功率比乙的功率大,但做功的时间未知,所以甲做的功不一定比乙做的功多。
故答案为:不一定。
【点评】本题考查了功的大小比较,利用好公式W=Pt是解题的关键。
31.如图所示,一物体在水平向右的拉力F作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F1所做的功为W1;若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力所做的功为W2.则F1 等于 F2,W1 等于 W2(选填“大于”、“小于”或“等于”)
【分析】(1)根据影响滑动摩擦力大小的因素和二力平衡条件即可比较水平拉力的大小;
(2)知道拉力拉力做功的大小关系,根据W=Fs比较功的关系。
【解答】解:
(1)由题可知,同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动,
则物体对水平地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,因此两次物体受到的滑动摩擦力不变;
物体在水平地面上匀速运动,根据二力平衡条件可知,水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力,大小相等,即F1=F2=f;
(2)物体运动的距离都为10m,且F1=F2,由W=Fs可知W1=W2。
故答案为:等于;等于。
【点评】此题主要考查学生对功的计算公式和功率的计算公式等知识点的灵活运用,知道滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,而与物体的运动速度无关,然后利用二力平衡条件得出拉力关系是正确解题的关键。
32.已知铜的密度大于铝的密度。把质量相等的实心铜球和实心铝球,静止放在同一个水平桌面上,如图所示。若突然撤去水平桌面,在他们落在坚实的水平面上的过程中,他们所受重力做功的大小 相同 (选填“相同‘或”不同“),由此可得出的结论是 质量和下落的高度相等时,重力做功相同,与体积无关 。
【分析】根据W=Gh比较做功大小;然后利用密度公式结合题意得出结论。
【解答】解:实心铜球和实心铝球质量相等,则重力相等,
若突然撤去水平桌面,在他们落在坚实的水平面上的过程中,下落的高度相等,
根据W=Gh可知,他们所受重力做功的大小相等。
铜的密度大于铝的密度,实心铜球和实心铝球质量相等,
根据ρ=可知,实心铝球的体积大于实心铜球的体积,
由此可得出结论:质量和下落的高度相等时,重力做功相同,与体积无关
故答案为:相同;质量和下落的高度相等时,重力做功相同,与体积无关。
【点评】此题考查功的大小比较,重点考查学生通过物理现象得出结论的能力,难度适中,是一道好题。
33.太阳帆是一种利用太阳光的压力进行太空飞行的航天器,如图所示.若飞船的太阳帆正对阳光的面积为70000m2,由光压获得的推力约为350N,则阳光照射到太阳帆上的压强约为 5×10﹣3 Pa,若飞船在推力的作用下在力的方向上移动100m,推力做的功约为 3.5×104 J.
【分析】(1)根据p=可求阳光照射到太阳帆上的压强;
(2)根据W=Fs可求推力做的功。
【解答】解、阳光照射到太阳帆上的压强:
p===5×10﹣3pa;
推力做的功:
W=Fs=350N×100m=3.5×104J。
故答案为:5×10﹣3;3.5×104。
【点评】本题考查了压强、功的计算,属于常见题目。
34.用20N的水平拉力把重为100N的物体沿水平桌面拉动2m,拉力所做的功为 40 J,重力做的功为 0 J。
【分析】此题要紧扣做功的必要条件,判断出拉力和重力是否做功,然后根据公式计算功。
【解答】解:
(1)拉力做功等于拉力乘以在拉力的方向上移动的距离,即:W=Fs=20N×2m=40J;
(2)物体在重力的方向上没有移动距离,所以重力不做功,为0J。
故答案为:40;0。
【点评】此题考查功的计算,关键是知道做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离,二者缺一不可。
35.如图,用20N的水平推力,使重为100N的物体在水平桌面上移动0.5m。则推力做功为 10 J;重力对物体做的功为 0J 。
【分析】(1)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,知道推力和移动的距离,利用W=Fs求对木箱做功;
(2)箱子是在水平地面上移动,在重力的方向上移动距离为0,重力做功为0。
【解答】解:推力对物体做功:W=Fs=20N×0.5m=10J;
物体在水平地面上运动,在重力的方向上没有移动距离,所以重力做功为0J。
故答案为:10;0J。
【点评】本题考查功的计算,注意三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直。本题易错点:判断推力和重力做功情况。
36.一根木棒AB置于水平地面上,现用弹簧测力计竖直地将棒B端缓慢拉起,如图甲所示。在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度h的关系如图乙所示。在木棒B端被拉起的过程中,当h=0.7m时,弹簧测力计的示数为 10 N;木棒的重心到A端的距离为 0.5 m。
【分析】(1)由甲乙图和杠杆平衡条件分析可知杆的长度;根据图乙得到当h=0.7m时,弹簧测力计的示数。
(2)在已知杆的长度的情况下,根据乙图h的不同长度对应的功的大小,得到木棒的重力,也就是F2的示数;由杠杆平衡条件可求出重心到A端的距离。
【解答】解:
(1)由于拉力始终竖直向上,由杠杆的平衡条件可知,拉力不变(动力臂与阻力臂之比不变)。
由图乙可知,当B端离地0.9m时,A端刚离地,所以金属棒长0.9m;
由图乙可知,做功0~9.0J过程中,弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度成正比,即弹簧测力计的示数不变,
可得当h=0.7m时,弹簧测力计的示数为:F1===10N。
(3)由W=Gh得,木棒的重力:
G===18N,
即:F2=G=18N;
由杠杆平衡条件得,重心到A端的距离:
d===0.5m。
故答案为:10;0.5。
【点评】此题主要考查对于功与距离的关系的理解,难点是曲线图的分析。
37.如图甲所示,一根粗细材料都均匀的金属棒AB置于水平地面上,现通过弹簧测力计竖直向上将棒的B端缓慢拉起,A端先相对地面静止直至被缓慢拉离地面一定高度。在此过程中,弹簧测力计对AB棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示,请根据图象解答下列问题。
(1)该金属棒的长度l= 1.0 m;
(2)在A端被拉离地面之前,弹簧测力计的示数F1= 3 N;
(3)当B端离地高度x=1.2m时,弹簧测力计做功W0= 4.2 J。
【分析】(1)由甲乙图和杠杆平衡条件分析可知杆的长度;
(2)根据图乙读出一组数据,利用W=Fs可求出F1的数值;
(3)先由杠杆平衡条件求出杠杆的重力,然后根据△W=G△h求出重力做功的变化量,再根据W0=W+△W求出W0。
【解答】解:(1)由于拉力始终竖直向上,由杠杆的平衡条件可知,拉力不变(动力臂与阻力臂之比不变)。
由图乙可知,x从0m到1.0m的过程中,B端缓慢抬起,
当x=1.0m时,A端恰好离地,所以该金属棒的长度l=1.0m;
(2)根据图乙可知,当W=3.0J时,x=1.0m,由W=Fh可得,F1===3N;
(3)因金属棒的重心位于中点,
所以,由杠杆的平衡条件可得:
G=F1l/(1/2)l=2F1=2×3N=6N,
x从1.0m到1.2m的过程中,弹簧测力计做的功:
△W=G△h=6N×(1.2m﹣1.0m)=1.2J,
所以,当B端离地高度x=1.2m时,弹簧测力计做功:
W0=W+△W=3J+1.2J=4.2J。
故答案为:(1)1.0;(2)3;(3)4.2。
【点评】此题主要考查对于杠杆平衡条件以及功计算公式的理解,难点是曲线图的分析。
38.工人用3m长的斜面,把120kg重物提高1m,需要 400 N推力(假设斜面光滑,没有摩擦,g取10N/kg)。
【分析】若斜面光滑,则没有额外功,故W有=W总,进而可求推力F。
【解答】解:
假设斜面很光滑,则根据W有=W总可得:
故推力做的功:W总=W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J;
则根据W=Fs可得推力:
F===400N。
故答案为:400。
【点评】本题考查了做功公式和功的原理的应用,是一道较为简单的计算题。
39.根据功的原理可知使用任何机械都不能省功,我们现在仍然使用着各种机械的原因是 使用机械可以省力或给我们带来方便 。
【分析】使用机械可以在省力、改变动力的方向或移动的距离上得到好处,给人们带来方便,做到方便快捷等;使用机械有这么多的好处,这正是人们使用机械的目的,但使用任何机械都不能省功。
【解答】解:虽然使用机械不能省功,但使用机械有许多好处,如:
①使用机械可以改变动力的大小,如起重机上的滑轮组可以省力;
②使用机械还可以省距离,如钓鱼杆使用时,手移动较小的距离就可以使鱼钩一端移动较大的距离;
③使用机械可以改变动力的方向,如升旗时所用的定滑轮可改变用力的方向。
故答案为:使用机械可以省力或给我们带来方便。
【点评】解决此题的关键是利用功的原理进行分析求解。同时,要知道虽然使用机械不能省功,但使用机械有许多好处。
40.用如图所示的滑轮组使物体A在水平面上做匀速直线运动,若物体A重为G,物体移动的距离为s,所用拉力为F,物体受到的摩擦力为f,则拉力F做的有用功W有= fs ,拉力F做的总功W总= 3Fs 。
【分析】(1)图中滑轮组克服摩擦力做功,拉力所做的有用功W有=fs;
(2)由图知,n=3,拉力端移动距离等于物体移动距离的3倍,利用W=Fs求拉力所做总功。
【解答】解:该滑轮组克服摩擦力做功,拉力所做的有用功W有=fs;
由图知,n=3,拉力端移动距离s拉=3s,拉力做功W总=Fs拉=F3s=3Fs。
故答案为:fs;3Fs。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功的计算,本题关键是知道克服摩擦力做的功为有用功。
41.某建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示,在匀速起吊重4.5×103N的物体时,物体4s内上升了6m,此过程中有用功为 2.7×104 J,钢丝绳移动的速度为 4.5 m/s。
【分析】有用功等于物重与物体升高的高度的积;利用速度公式可求物体上升的速度,
由图得出承担物重的绳子股数n,利用v绳=nv物可求钢丝绳移动的速度。
【解答】解:
拉力做的有用功:
W有用=Gh=4.5×103N×6m=2.7×104J;
由图可知,n=3,钢丝绳移动的速度:
v绳=nv物=n×=3×=4.5m/s;
故答案为:2.7×104;4.5。
【点评】本题考查了有用功和速度的计算,确定滑轮组绳子的有效股数是解答此题关键。
42.如图所示,小宇用沿斜面向上的力F=300N,把50kg的木箱沿斜面匀速推到2m高处,斜面长4m,g=10N/kg。求:
(1)小宇对木箱做的有用功为 1000 J;
(2)此过程中物体受到的摩擦力为 50 N。
【分析】(1)知道木箱的质量和斜面的高度,根据W=Gh=mgh求出小宇对木箱做的有用功;
(2)知道推力的大小和斜面的长度,根据W=Fs求出推力做的总功,克服物体受到摩擦力所做的额外功等于推力做的总功减去克服木箱重力所做的有用功,根据W额=fs求出此过程中物体受到的摩擦力。
【解答】解:(1)小宇对木箱做的有用功:
W有=Gh=mgh=50kg×10N/kg×2m=1000J;
(2)推力做的总功:
W总=Fs=300N×4m=1200J,
因克服物体受到摩擦力所做的额外功等于拉力做的总功减去克服木箱重力所做的有用功,
所以,W额=W总﹣W有=1200J﹣1000J=200J,
由W额=fs可得,此过程中物体受到的摩擦力:
f===50N。
故答案为:(1)1000;(2)50。
【点评】本题考查了做功公式的灵活应用,明确有用功和总功、额外功以及三者之间的关系是关键。
三.实验探究题(共1小题)
43.在“测量提升物体所做的功”的实验中,小李所在的实验小组利用长木板、木块组装,并进行如图实验,并将实验数填入表中
斜面长度
s/m
沿斜面的拉力
F/N
小车重力
G/N
斜度高度
h/m
0.8
0.6
2.0
0.20
(1)该实验的主要目的是 探究利用斜面提升物体是否省功 
(2)根据实验目的,分析测量结果,你认为最合理的结论 C 
A.利用斜面提升物体可以省力
B.利用斜面提升物体既可以省力,也可以省功
C.利用斜面提升物体可以省力,但费距离,不省功
D.斜面越陡越不省力,斜面越陡,可以省距离
【分析】(1)分析实验数据,根据实验数据的特点,从而得出次实验的目的;
(2)根据表中实验数据求出沿斜面提升小车做功和竖直提升小车做的功,得出结论。
【解答】解:
(1)由表中实验数据可以算出沿斜面提升小车做功和竖直提升小车做的功,可以通过比较,得出利用斜面提升物体是否可以省功,即该实验的主要目的是探究利用斜面提升物体是否省功;
(2)实验中沿斜面提升小车做功为:W1=F1s1=0.6N×0.8m=0.48J;
竖直提升小车做的功为:W2=Gh=2N×0.2m=0.4J;
由表格数据和以上计算可知,利用斜面提升物体可以省力,但费距离,不省功,故C正确,AB错误;
虽然斜面越陡越不省力,斜面越陡,可以省距离,但不符合实验目的,不是最合理的结论,故D错误。
故选C。
故答案为:(1)探究利用斜面提升物体是否省功;(2)C。
【点评】本题考查了实验目的、实验数据分析等知识,认真分析实验数据即可正确解题。
四.计算题(共1小题)
44.为了控制疫情,全国很多地方实行疫区封闭管理,并使用无人机进行常态化安全巡查.如图所示,是正在巡查的无人机,无人机起飞前,放在地面上时要确保“四脚”着地,启动后,利用遥控器可控制它运动和工作。无人机的部分参数如表.(g取
10N/kg)求:
机身质量/kg
24
“四脚”着地的总面积/cm2
10
电池充满电后储存电能/J
36000
最大水平速度/(m/s)
5
机身尺寸/mm
400×300×200
最大上升速度/(m/s)
1
(1)无人机停放在水平地面上时对地面的压强是多少?
(2)无人机从地面飞到离地30m高处,再以最大水平速度匀速水平飞行20m,此过程中重力做的功是多少?
(3)无人机充满电后在水平方向上以最大速度匀速飞行时一次可飞行5km,且电能转化为机械能的效率为60%,求无人机以最大水平速度沿水平方向匀速飞行过程中受到的推力是多少?
【分析】(1)根据p=可求无人机停放在水平地面上时对地面的压强;
(2)根据W=Gh=mgh此过程中重力做的功;
(3)根据W机=W电×60%可求机械能;根据F=可求无人机以最大水平速度沿水平方向匀速飞行过程中受到的推力。
【解答】解:(1)无人机对水平地面的压力为:
F=G=mg=24kg×10N/kg=240N,
对地面的压强:
p====2.4×105Pa。
(2)无人机飞行时重力不做功,只有竖直上升过程中的重力做功,此过程中重力做的功:
W=Gh=mgh=24kg×10N/kg×30m=7200J。
(3)水平飞行获得的机械能为:
W机=W电×60%=36000J×60%=2.16×104J,
无人机在水平匀速飞行的过程中受到的推力为:
F===4.32N。
答:(1)无人机停放在水平地面上时对地面的压强是2.4×105Pa;
(2)此过程中重力做的功是7200J;
(3)无人机以最大水平速度沿水平方向匀速飞行过程中受到的推力是4.32N。
【点评】本题主要考查压强、功的公式的应用,常见题目。做功
一个力作用在物体上,
使这个物体在力的方向上移动了一段距离,
就说这个力对物体做了功.
功的
定义
在物理学里中,
把力(F或G)与物体在力的方向上通过的距离(s或h)的乘积称为机械功,
简称功.
做功的两个必要因素
1.
做功的两个必要因素:

作用在物体上的力

物体在这个力的方向上通过的距离.

做功的两个因素必须都有,
缺一不可,
否则就没有做功.
2.
力对物体不做功的情况,
可分为以下三种情况:

物体受到力的作用但没有通过距离.
(无距无功)

物体不受外力,
由于惯性而运动的物体.
(无力无功)

物体通过的距离跟它受力的方向垂直.
(垂直无功)
功的
计算
公式:
W=Fs
用W表示功,
F表示力,
s表示物体在力的方向上通过的距离.
功的单位:
牛·米(N·m)
 它有个专门的单位是焦(J) 
即:
1J=1
N·m
在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时,计算公式可以写成W=Gh;在克服摩擦做功时,计算公式可以写成W=fs。
功的
原理
当不考虑摩擦、机械自身重等因素时,人们利用机械所做的功(Fs)等于直接用手所做的功(Gh),这是一种理想情况,也是最简单的情况。
【典型例题】
类型一、功的概念
1、对功的理解,下列说法中正确的是(  )
A.作用在物体上的力越大,力做的功就越多
B.物体通过的路程越长,作用力做功越多
C.有力作用在物体上,并且物体移动了一段距离,则力一定对物体做了功
D.物体在力的作用下,并沿力的方向移动了距离,则力做了功
【思路点拨】正确理解不做工的三种情况:有力无距离,有距离无力,力和物体移动方向垂直。
【答案】D
【解析】A、作用在物体上力越大,但是不知道物体在力的作用下通过的距离,不能确定力做功多少;故A错;B、只知道物体在力的作用下移动的距离,但不知道力的大小也不能确定做功多少,故B错;
C、若力的方向跟物体移动距离的方向垂直,物体通过的距离不是在力的作用下进行的,力对物体没有做功,故C错;D、物体在力的作用下,并沿方的方向移动了距离,则力做了功,正确,故选D。
类型二、功的计算
2.如图甲所示,一块质量为0.2kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在竖直方向上拉力F=3N的作用下向上运动,铁块运动速度与时间t的关系图象如图乙所示。则铁块受到的摩擦力为
N,0~6s内拉力F做的功是
J(取g=10N/kg)
【答案】1;3.6
【解析】(1)由乙图可见,铁块在竖直方向上运动时,速度保持不变,因此铁块做匀速直线运动,铁块受到平衡力的作用。在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F,根据平衡力的特点,故铁块受到摩擦力大小f=F-G=3N-0.2kg×10N/kg=1N。
一.选择题(共24小题)
1.在国际单位制中,功的单位是(  )
A.N
(牛)
B.Pa
(帕)
C.W(瓦)
D.J(焦)
2.用大小不同的力F甲、F乙且F甲>F乙,分别拉同一个物体,两个力所做的功W与物体在力的方向上移动的距离的关系图象描述正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
3.下列运用物理知识解释事例的说法。正确的是(  )
A.注射器是利用连通器的原理来吸取药液的
B.飞机起飞时机翼上方的空气流速大压强小,机翼下方的空气流速小压强大
C.举重运动员把杠铃举在空中停留三秒,在这三秒内运动员对杠铃做了功
D.足球离开脚后在草坪上做减速运动,足球对地面的压力和足球受到的重力是一对平衡力
4.下列几种情况中,人对物体做了功的是(  )
A.
人推车没有推动
B.
将重物从地面提起
C.足球因惯性在空中飞行
D.提着滑板水平匀速前进
5.如图所示的四种情形中,对力是否做功判断正确的是(  )
A.甲图中人提着滑板在平直的道路上匀速行走,人对滑板做了功
B.乙图中人推着货车在平直的道路上匀速行走,人对货车做了功
C.丙图中人用力搬石头但石头未被搬动,人对石头做了功
D.丁图中足球离开脚后继续在空中飞行的过程中,人对足球做了功
6.如图所示的四种场景中,力对物体做功的是(  )
A.用力推小车没有推动
B.用绳子将重物提升一定高度
C.用力搬石头没有搬动
D.塔吊吊着货水平移动
7.如图所示的四个事例中,其中人对物体做了功的是(  )
A.大力士抱石球沿水平路面向前走
B.顾客推着购物车向前冲
C.大力士提着杠铃静止站着
D.大力士用力推大轮胎,但推不动
8.如图所示,甲、乙是粗糙程度不同的两个水平面,有质量分别为m1、m2(m1<m2)的两个物体受到相同的拉力F在甲、乙水平面上分别匀速运动相同的距离。两个拉力对两物体做的功分别为W甲和W乙,则它们的大小关系为(  )
A.W甲=W乙
B.W甲<W乙
C.W甲>W乙
D.无法判断
9.如图所示,将物体G分别沿斜面AC和BC拉到顶端C,所用的力分别是F1和F2,所做的功分别是W1和W2,不计摩擦,比较它们的大小(  )
A.F1>F2
W1=W2
B.F1<F2
W1<W2
C.F1<F2
W1=W2
D.F1=F2
W1>W2
10.如图所示,甲、乙两物体在A、B两水平桌面上做匀速直线运动,可以确定(  )
A.甲的速度一定小于乙的速度
B.甲受到的摩擦力一定小于乙受到的摩擦力
C.F甲所做的功一定小于F乙所做的功
D.甲、乙的运动状态发生改变
11.一人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s,该力在这两个过程中做的功分别为W1、W2,下列说法正确的是(  )
A.W1>W2
B.W1<W2
C.W1=W2
D.无法比较
12.非洲旱季常用中间有转轴的塑料桶运水如图所示,小红分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运送装满水的水桶,在粗糙程度相同的水平地面上将水运送相同的距离,则她对桶和水做功最多的是(  )
A.
B.
C.
D.
13.要把100N的重物送到10m高的楼上,可采用下述三种方法:用手直接提,使用动滑轮,使用滑轮组。若不计摩擦、绳子和滑轮的重力,在上述三种情况下,对重物做功最小的是(  )
A.用手直接提
B.使用动滑轮
C.使用滑轮组
D.三种情况做的功相同
14.把两个鸡蛋举高1m,对鸡蛋做的功大约是(  )
A.0.01J
B.0.1J
C.1J
D.10J
15.足球运动员用10N的力踢一个重为5N的足球,球离脚后在水平草地上向前滚动了30m.在球滚动的过程中,运动员对足球做的功为(  )
A.300
J
B.150J
C.50J
D.0J
16.小明把如图所示的一大桶纯净水(约20L)从一楼扛到四楼的教室,他对纯净水所做的功大约是(  )
A.1000J
B.1500J
C.2000J
D.2500J
17.一起重机的钢索吊着重1000N的物体匀速上升2m后,又沿着水平方向缓慢移动了4m,在整个过程中,起重机的钢索对物体做的功是(  )
A.6000J
B.4000J
C.2000J
D.无法确定
18.一名普通中学生将掉落在地面的物理课本捡起来放在课桌上,此过程中这位学生对课本做的功约为(  )
A.0.2J
B.2J
C.20J
D.200J
19.如图,用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了40J的功,则在这一过程中(  )
A.重力做的功为40J
B.物体受到20N的摩擦力
C.物体运动了2m
D.物体运动了lm
20.人们利用机械时无需考虑(  )
A.是否省力
B.是否省功
C.是否省距离
D.是否能提高功率
21.用如图所示的滑轮组将重为10N的物体匀速提升0.1m,拉力F=6N,在这一过程中,下列说法正确的是(  )
A.所做的有用功为1
J
B.所做的额外功为0.5
J
C.所做的总功为1.4
J
D.此滑轮组的机械效率为50%
22.工人用滑轮组把一箱货物从一楼提升到五楼,在滑轮组上加润滑油后,机械效率提高了,则加润滑油后工人提升同样的重物时,做功的(  )
A.有用功不变,总功减小
B.有用功增加,总功增加
C.有用功减小,总功减小
D.有用功减小,总功不变
23.施工工地上一个滑轮组经过改进后提高了机械效率,用它把同一物体提升到相同的高度,改进后和改进前相比较(  )
A.总功不变,有用功增加了
B.总功不变,额外功增加了
C.有用功减少了
D.有用功不变,总功减少了
24.如图所示,将一块1m长的木板一端架高0.4m,用50N沿木板的拉力把一个重为100N的小铁块从底端加速拉到顶端时,木板对小铁块的摩擦力可能是(  )
A.10N
B.15N
C.45N
D.55N
二.填空题(共18小题)
25.物理图象是研究物理问题的有效方法之一,图中如果横坐标表示路程S,纵坐标表示力F,则阴影部分的面积表示的物理量是 
 。
26.具备做功的两个必备因素 
 和 
 。
27.如图所示,体重为500N的小明同学站在垂直电梯中的地板上,随电梯沿竖直方向加速上升,在此过程中,小明对电梯地板的压力 
 (选填“大于”、“小于”或“等于”)500N;在电梯加速上升的过程中,其地板对小明的支持力 
 (选填“做功”或“不做功”).
28.如下图所示的小球从A点由静止释放。它从A点向B点摆动的过程中,小球受到的重力对小球 
 (选填“做功“或“不做功”),当小球运动到B点时。它受到的力是 
 (选填“平衡“或“不平衡”)的。
29.电动平衡车是一种时尚的代步工具,当平衡车带着人沿水平路面加速前行时,平衡车对人 
 (选填“做功”或“不做功”)。
30.在抗洪抢险时,有甲、乙两台机器同时做功,已知甲的功率比乙的功率大,则甲做的功 
 (填“一定”或“不一定”)比乙做的功多。
31.如图所示,一物体在水平向右的拉力F作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F1所做的功为W1;若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力所做的功为W2.则F1 
 F2,W1 
 W2(选填“大于”、“小于”或“等于”)
32.已知铜的密度大于铝的密度。把质量相等的实心铜球和实心铝球,静止放在同一个水平桌面上,如图所示。若突然撤去水平桌面,在他们落在坚实的水平面上的过程中,他们所受重力做功的大小 
 (选填“相同‘或”不同“),由此可得出的结论是 
 。
33.太阳帆是一种利用太阳光的压力进行太空飞行的航天器,如图所示.若飞船的太阳帆正对阳光的面积为70000m2,由光压获得的推力约为350N,则阳光照射到太阳帆上的压强约为 
 Pa,若飞船在推力的作用下在力的方向上移动100m,推力做的功约为 
 J.
34.用20N的水平拉力把重为100N的物体沿水平桌面拉动2m,拉力所做的功为 
 J,重力做的功为 
 J。
35.如图,用20N的水平推力,使重为100N的物体在水平桌面上移动0.5m。则推力做功为 
 J;重力对物体做的功为 
 。
36.一根木棒AB置于水平地面上,现用弹簧测力计竖直地将棒B端缓慢拉起,如图甲所示。在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度h的关系如图乙所示。在木棒B端被拉起的过程中,当h=0.7m时,弹簧测力计的示数为 
 N;木棒的重心到A端的距离为 
 m。
37.如图甲所示,一根粗细材料都均匀的金属棒AB置于水平地面上,现通过弹簧测力计竖直向上将棒的B端缓慢拉起,A端先相对地面静止直至被缓慢拉离地面一定高度。在此过程中,弹簧测力计对AB棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示,请根据图象解答下列问题。
(1)该金属棒的长度l= 
 m;
(2)在A端被拉离地面之前,弹簧测力计的示数F1= 
 N;
(3)当B端离地高度x=1.2m时,弹簧测力计做功W0= 
 J。
38.工人用3m长的斜面,把120kg重物提高1m,需要 
 N推力(假设斜面光滑,没有摩擦,g取10N/kg)。
39.根据功的原理可知使用任何机械都不能省功,我们现在仍然使用着各种机械的原因是 
 。
40.用如图所示的滑轮组使物体A在水平面上做匀速直线运动,若物体A重为G,物体移动的距离为s,所用拉力为F,物体受到的摩擦力为f,则拉力F做的有用功W有= 
 ,拉力F做的总功W总= 
 。
41.某建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示,在匀速起吊重4.5×103N的物体时,物体4s内上升了6m,此过程中有用功为 
 J,钢丝绳移动的速度为 
 m/s。
42.如图所示,小宇用沿斜面向上的力F=300N,把50kg的木箱沿斜面匀速推到2m高处,斜面长4m,g=10N/kg。求:
(1)小宇对木箱做的有用功为 
 J;
(2)此过程中物体受到的摩擦力为 
 N。
三.实验探究题(共1小题)
43.在“测量提升物体所做的功”的实验中,小李所在的实验小组利用长木板、木块组装,并进行如图实验,并将实验数填入表中
斜面长度
s/m
沿斜面的拉力
F/N
小车重力
G/N
斜度高度
h/m
0.8
0.6
2.0
0.20
(1)该实验的主要目的是 
 
(2)根据实验目的,分析测量结果,你认为最合理的结论 
 
A.利用斜面提升物体可以省力
B.利用斜面提升物体既可以省力,也可以省功
C.利用斜面提升物体可以省力,但费距离,不省功
D.斜面越陡越不省力,斜面越陡,可以省距离
四.计算题(共1小题)
44.为了控制疫情,全国很多地方实行疫区封闭管理,并使用无人机进行常态化安全巡查.如图所示,是正在巡查的无人机,无人机起飞前,放在地面上时要确保“四脚”着地,启动后,利用遥控器可控制它运动和工作。无人机的部分参数如表.(g取
10N/kg)求:
机身质量/kg
24
“四脚”着地的总面积/cm2
10
电池充满电后储存电能/J
36000
最大水平速度/(m/s)
5
机身尺寸/mm
400×300×200
最大上升速度/(m/s)
1
(1)无人机停放在水平地面上时对地面的压强是多少?
(2)无人机从地面飞到离地30m高处,再以最大水平速度匀速水平飞行20m,此过程中重力做的功是多少?
(3)无人机充满电后在水平方向上以最大速度匀速飞行时一次可飞行5km,且电能转化为机械能的效率为60%,求无人机以最大水平速度沿水平方向匀速飞行过程中受到的推力是多少?

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