粤沪版物理九上 11.1 怎样才叫做功

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名称 粤沪版物理九上 11.1 怎样才叫做功
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文件大小 686.5KB
资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2021-08-21 15:25:53

文档简介

(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
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粤沪版物理九上
11.1
怎样才叫做功
一、单选题
1.(2021八下·来宾期末)如图所示的四个事例中,人对物体做功的是(  )
A.?运动员举起杠铃站在原地不动
B.?登山运动员背着旅行包爬上天梯
C.?大力士用力推大轮胎,但轮胎没动
D.?提着水桶沿水平路面匀速行走
【答案】
B
【考点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.运动员举起杠铃站在原地不动,有力作用在杠铃上,但杠铃没有沿力的方向通过距离,所以力对物体不做功,A不符合题意;
B.登山运动员背着旅行包爬上天梯,对旅行包向上的力,旅行包在力的方向上通过一定的距离,对旅行包做功,B符合题意;
C.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,C不符合题意;
D.提着水桶沿水平路面匀速行走,对水桶向上的力,水桶没有在力的方向通过一定的距离,没有对水桶做功,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
2.(2021八下·越秀期末)小明和小李各自提着一瓶相同的纯净水(重力为3N)去登白云山,从白云山南门售票处同时出发,前往摩星岭。登山过程中,均近似的认为水和人一起做匀速直线运动,情景如图甲所示。小明利用手机上的地图软件查得如图乙所示的信息,采用方案一上山,他在登山的过程中对这瓶纯净水做功的数值最接近的是(  )
A.?120J??????????????????????????B.?900J??????????????????????????C.?1200J??????????????????????????D.?9000J
【答案】
C
【考点】功的计算及应用
【解析】【解答】由图可知,上升的高度是380m,在登山的过程中对这瓶纯净水做功W=Gh=3N×380m=1140J
故答案为:C。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs。
3.(2021八下·商河期末)图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图,下列说法中正确的是
A.?从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功
B.?从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功
C.?从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功
D.?举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功
【答案】
D
【考点】是否做功的判断
【解析】【解答】ABC.从发力到上拉的过程中,从上拉到翻站的过程中,从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃的作用力向上,杠铃在作用力的方向上也有距离,所以运动员对杠铃做功,ABC不符合题意;
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃有力的作用,但是杠铃在作用力的方向上没有发生距离,所以运动员对杠铃不做功,D符合题意.
故答案为:D
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
4.(2021八下·香坊期末)下面关于功说法正确的是(  )
A.?有力就一定做功
B.?物体移动了距离一定做功
C.?物体受到力并且移动了距离就一定做功
D.?国际单位制中,功的单位是焦耳
【答案】
D
【考点】功,是否做功的判断
【解析】【解答】AB.做功的必要条件是:有力,且物体在力的方向上移动一段距离。所以有力不一定做功、物体移动了距离也不一定做功,AB不符合题意;
C.物体受到力,并且物体在力的方向上移动了距离才一定做功,C不符合题意;
D.焦耳是功的国际单位,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】该题目考查的是功和能的单位,在国际单位制中,功和能的单位是焦耳;当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
5.(2021·株洲)撑杆跳是使用撑杆做一系列动作使人体越过一定高度的田径项目,它可依次分解为如图所示几个连续的过程。身高1.9m、体重80kg的运动员,在一次撑杆跳训练中的成绩是5m,则他克服重力做的功最接近(运动员起跳前重心高约1m)(?

A.?1600J????????????????????????B.?2400J????????????????????????C.?3200J????????????????????????D.?4000J
【答案】
C
【考点】功的计算及应用
【解析】【解答】运动员撑杆跳训练中的成绩是5m,其重心升高到5m高度处;该运动员身高1.9m,重心的高度约为1m,故跳过5m的高度时,克服重力做功为
W=Gh=mgΔh=80kg×10N/kg×(5-1)m=3200J
ABD不符合题意;C符合题意。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs。
6.(2021八下·滦南期末)小华的家住在5楼。一天,他把装有10枚鸡蛋的塑料袋从1楼提到家里,提鸡蛋的力对鸡蛋做的功大约是(???

A.????????????????????????????B.????????????????????????????C.????????????????????????????D.?
【答案】
B
【考点】功的计算及应用
【解析】【解答】两个较小的鸡蛋重约1N,所以10个鸡蛋重约5N;小华的家住在五楼,实际上了四个楼层的高度,一层约3m,所以到五楼的高度约12m,所以做功约
ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据物体的重力和移动的高度,可以计算做功多少。
7.(2021八下·浦东期末)在下列情况中,力对物体肯定做功的是(??

A.?冰球在光滑的水平冰面上匀速滚动
B.?小孩用力推沙发但沙发未动
C.?学生背着书包站在四楼楼道上不动
D.?清洁工把一桶水从地上拎起来
【答案】
D
【考点】功的计算及应用
【解析】【解答】A.冰球在光滑的水平面上滚动,水平方向上虽然移动了距离,但是没有力的作用,力没有对物体做功,A不符合题意;
B.小孩用力推箱子没有动,有力作用在物体上,但是没有移动距离,推力没有做功,B不符合题意;
C.学生抱着书包站在匀速行驶的公共汽车上,学生给书包一个向上的力,书包没有向上移动距离,力没有对物体做功,C不符合题意;
D.清洁工把一捅水从地上拎起,清洁工给水桶一个向上的力,向上移动了距离,对水桶做功,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
8.(2020八下·宝山期末)如图所示,放在水平桌面A处的小球,在水平推力F持续作用下运动。当小球运动到B处时迅速撤去推力F,小球继续运动到C处,最终落到地面D处。在小球运动过程中,重力对小球做功的过程是(??

A.?小球从A处运动到B处
B.?小球从B处运动到C处
C.?小球从C处运动到D处
D.?小球从A处运动到C处
【答案】
C
【考点】是否做功的判断
【解析】【解答】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。小球从A处一直运动到C处,重力的方向竖直向下,小球水平方向上移动距离,则小球从A处运动到B处、小球从B处运动到C处、小球从A处运动到C处重力对小球没有做功。小球从C处运动到D处时,小球受到的重力竖直向下,在竖直方向上通过了一段距离,则重力对小球做功,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
9.(2021八下·通州期末)水平地面上的课桌在水平方向的拉力作用下,沿拉力的方向移动一段距离,则下列判断正确的是(??

A.?课桌所受重力做了功?????????????????????????????B.?课桌所受拉力做了功
C.?课桌所受支持力做了功??????????????????????????D.?没有力对课桌做功
【答案】
B
【考点】是否做功的判断
【解析】【解答】由题知,课桌在水平方向运动,课桌所受重力、支持力均在竖直方向,没做功,在拉力的方向上移动了距离,所以拉力做功,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体受力且在力的方向上移动距离,力对物体做了功。
10.(2021八下·海淀期末)在下列生活事例中,小刚施加的力对物体做功的是(??

A.?小刚用竖直向上的力提着垃圾袋在水平走廊匀速前行,手对垃圾袋的拉力
B.?小刚静止站在站台上等候公交车的过程中,肩膀对书包向上的支持力
C.?小刚推陷入泥潭的汽车没有推动,手对汽车的推力
D.?小刚回家上楼梯的过程中,肩膀对书包向上的支持力
【答案】
D
【考点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.小刚用竖直向上的力提着垃圾袋在水平走廊匀速前行,手对垃圾袋的拉力是竖直向上的,与移动的方向垂直,所以这个力不做功,A不符合题意;
B.小刚静止站在站台上等候公交车的过程中,肩膀对书包有向上的支持力,但书包没有在这个力的方向上移动一段距离,所以这个力不做功,B不符合题意;
C.小刚推陷入泥潭的汽车没有推动,手对汽车有推力,但汽车没有在推力的方向上移动一段距离,所以这个力不做功,C不符合题意;
D.小刚回家上楼梯的过程中,肩膀对书包向上的支持力,书包也向上移动了距离,所以这个力对书包做了功,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】力做功的条件是,物体受力且在力的方向上移动距离,力对物体做了功。
11.(2021八下·埇桥期末)如图所示,已知m1>m2>m3

在同样大小的力F的作用下,三个物体都沿力的方向移动S,则力F所做的功最多的是(?

A.?甲??????????????????????????????B.?乙??????????????????????????????C.?丙??????????????????????????????D.?一样多
【答案】
D
【考点】功的计算及应用
【解析】【解答】因为在同样大小的力F的作用下,三个物体都沿力的方向移动距离s,所以,由功的公式W=Fs可知,W1=W2=W3

即三种情况下F做功一样多.ABC不符合题意,D符合题意.
故答案为:D
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs。
二、填空题
12.(2021·邵阳)利用斜面把重60N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,已知斜面长1.5m,高0.4m,机械效率为80%,则拉力的大小为________N。
【答案】
75
【考点】功的计算及应用
【解析】【解答】有用功等于克服物体的重力做的功为W=Gh=60N×0.4m=24J

可得,拉力做的功为
又由W=Fs
可知,拉力的大小为
【分析】用滑轮组提升物体,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,利用总功除以物体运动的距离即为拉力大小。
13.(2021·龙东)如图所示,一木块沿固定光滑斜面下滑,木块(不计大小)的重力为
,所受支持力为
,则木块由斜面顶端滑到底端的过程中,重力做功为________
J,支持力做功为________J。
【答案】
0.6;0
【考点】功的计算及应用
【解析】【解答】重力做功为
物体沿光滑斜面下滑,支持力的方向与物体运动的方向垂直,物体在支持力的方向上没有移动距离,故支持力做功为0。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs。
14.(2021八下·甘井子期末)某工人在水平地面上,用100
N水平推力匀速推动重500
N的物体,使它沿水平方向移动10
m,该过程中推力做的功是________J,重力做的功是________J。
【答案】
1000;0
【考点】是否做功的判断,功的计算及应用
【解析】【解答】该过程中推力做的功是W=Fs=100
N×10
m=1000J
该过程中,物体在重力方向上没有移动一段距离,故重力不做功,即重力做功为0J。
【分析】利用W=Fs求得该过程中推力做的功。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。
15.(2021·海南)中学生要养成文明的行为习惯,严禁高空抛物。如果一个重0.5N的鸡蛋从20m髙处自由下落,不计空气阻力,下落过程中鸡蛋的重力势能转化为________能,重力对鸡蛋所做的功为________J。
【答案】
动;10
【考点】功的计算及应用
【解析】【解答】物体的下落的过程中,不计空气阻力,高度降低,速度增大,将重力势能转化为动能。
重力对鸡蛋所做的功为W=Gh=0.5N×20m=10J
【分析】运动的物体具有动能,物体的质量越大、速度越大,物体的动能就越大;处在高处物体具有重力势能,物体的质量越大、高度越高,物体的重力势能就越大;求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs。
16.(2021八下·兴国期末)小明在水平面上用50牛的水平推力匀速推着一辆重为120牛的小车沿直线前进了10米,小明的推力做功为________焦;小车的重力做功是________焦。
【答案】
500;0
【考点】是否做功的判断,功的计算及应用
【解析】【解答】推力做的功为W=Fs=50N×10m=500J
小车重力的方向竖直向下,而物体运动方向是水平方向,垂直无功,所以重力不做功,即重力做的功为0。
【分析】利用W=Fs求得推力做的功。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。
三、计算题
17.(2021·南县)杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技“顶竿”表演,甲站在地面上,肩上顶着一根重为G1=50N的竖直竹竿,重为G2=550N的乙沿竹竿匀速上爬4m,然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m。求在此过程中:
(1)乙受到摩擦力的大小和方向;
(2)摩擦力对乙所做的功;
(3)甲对竿和乙做的功。
【答案】
(1)乙沿竹竿匀速上爬和乙在竹竿上静止时均处于平衡状态,受到的摩擦力和重力是一对平衡力,所以,乙受到摩擦力的大小f=G2=550N
方向和重力的方向相等,即竖直向上。
答:乙受到摩擦力的大小为550N,方向为竖直向上;
(2)乙沿竹竿匀速上爬时,摩擦力对乙所做的功W=fh=550N×4m=2200J
甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时,竖直方向没有移动的距离,此过程中摩擦力对乙所做的功为0J,所以,在此过程中摩擦力对乙所做的功为2200J。
答:摩擦力对乙所做的功为2200J;
(3)甲对竿和乙的作用力是竖直向上的,乙沿竹竿匀速上爬时甲静止,甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时运动的方向是水平方向的,所以,在此过程中甲对竿和乙的作用力方向上没有移动的距离,则甲对竿和乙做的功为零。
答:甲对竿和乙做的功为0J。
【考点】功的计算及应用
【解析】【分析】(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力,结合物体受到的外力求解大小即可;
(2)(3)当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs。
四、解答题
18.(2021·武威)机器人送餐以往只能在科幻电影中看到的场面,现在已成为现实。如图所示,一个机器人用手托着盘子,在水平地面上匀速行走,并使盘子一直保持同一高度不变。甲同学说机器人对盘子做了功,而乙同学却说它对盘子没有做功。请问你支持谁的观点?为什么?
【答案】
乙同学;作用在物体上的力与距离垂直,垂直无功
【考点】是否做功的判断
【解析】【解答】乙同学,因为在水平方向上匀速直线运动,而机器人对盘子的力是向上的,力与距离垂直,垂直无功。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
五、实验探究题
19.(2021八下·上海期中)为了研究拉力做功的多少与哪些因素有关,某同学把不同质量的物体匀速提升到不同的高度,记录的实验数据如下表所示,已知表一所示实验拉力做功最多,表二其次,表三所示实验拉力做功最少.每一表格所示实验拉力做功多少相同.
表一表二表三
实验序号
拉力(牛)
提升高度(米)
实验序号
拉力(牛)
提升高度(米)
实验序号
拉力(牛)
提升高度(米)
1
50
0.8
4
50
0.4
7
20
0.5
2
80
0.5
5
80
0.25
8
40
0.25
3
200
0.2
6
100
0.2
9
100
0.1
(1)分析比较实验序号________,可以得出的初步结论是:在拉力相同的情况下,拉力方向上通过的距离越多,拉力做的功越多.
(2)分析比较实验序号2与7(或3与6或5与8),可以得出的初步结论是:________.
(3)请进一步综合分析表一、表二、表三中的数据及相关条件,并归纳得出结论:
(a)分析表一、表二或表三中的数据可得________;
(b)分析表一、表二和表三中的数据可得________.
【答案】
(1)1与4(或2与5或6与9)
(2)当拉力方向上通过的距离相等时,拉力越大,拉力做功越多
(3)当拉力与拉力方向上通过的距离的乘积相等时,拉力做功相同;当拉力与拉力方向上通过的距离的乘积越大时,拉力做功越多.
【考点】功,功的计算及应用
【解析】【解答】解:(1)要得到“在拉力相同的情况下,拉力方向上通过的距离越多,拉力做的功越多”的结论就要让拉力一样,则表格中的1与4
(或2与5或6与9)
符合这种情况。
(2)分析
实验序号2与7(或3与6或5与8)
可以发现,拉力方向上通过的距离是相等的,拉力越大的做功越多,由此得出结论:
当拉力方向上通过的距离相等时,拉力越大,拉力做功越多

(3)分析表1可知,在拉力大小和拉力方向上通过的距离都不一样的情况下,做功多少一样的,由此得出:
当拉力与拉力方向上通过的距离的乘积相等时,拉力做功相同。
综合分析表1、表2和表3,可以发现表2、表3中拉力和拉力方向上通过的距离的乘积是不同的,而做功的多少也是不同的,由此得出:
当拉力与拉力方向上通过的距离的乘积越大时,拉力做功越多。
【分析】(1)从“在拉力相同的情况下”上,我们只要找出拉力相同的实验序号就行。
(2)
实验序号2与7(或3与6或5与8)发现其中的相同量及不同量,拉力方向上通过的距离一样多,而拉力的大小是不同的,由此得出拉力大小与拉力做功多少的关系。
(3)分析表1,为什么拉力和拉力方向上通过的距离都不同而做功的多少却是相同的,算出拉力和拉力方向上通过的距离的乘积进行比较,从而得出:拉力大小与拉力方向上通过的距离的乘积的比较;表1、表2和表3中拉力和拉力方向上通过的距离得出:拉力和拉力方向上通过的距离的乘积越大,拉力做功越多。
1
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1(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
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11.1
怎样才叫做功
一、单选题
1.(2021八下·来宾期末)如图所示的四个事例中,人对物体做功的是(  )
A.?运动员举起杠铃站在原地不动
B.?登山运动员背着旅行包爬上天梯
C.?大力士用力推大轮胎,但轮胎没动
D.?提着水桶沿水平路面匀速行走
2.(2021八下·越秀期末)小明和小李各自提着一瓶相同的纯净水(重力为3N)去登白云山,从白云山南门售票处同时出发,前往摩星岭。登山过程中,均近似的认为水和人一起做匀速直线运动,情景如图甲所示。小明利用手机上的地图软件查得如图乙所示的信息,采用方案一上山,他在登山的过程中对这瓶纯净水做功的数值最接近的是(  )
A.?120J??????????????????????????B.?900J??????????????????????????C.?1200J??????????????????????????D.?9000J
3.(2021八下·商河期末)图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图,下列说法中正确的是
A.?从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功
B.?从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功
C.?从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功
D.?举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功
4.(2021八下·香坊期末)下面关于功说法正确的是(  )
A.?有力就一定做功
B.?物体移动了距离一定做功
C.?物体受到力并且移动了距离就一定做功
D.?国际单位制中,功的单位是焦耳
5.(2021·株洲)撑杆跳是使用撑杆做一系列动作使人体越过一定高度的田径项目,它可依次分解为如图所示几个连续的过程。身高1.9m、体重80kg的运动员,在一次撑杆跳训练中的成绩是5m,则他克服重力做的功最接近(运动员起跳前重心高约1m)(?

A.?1600J????????????????????????B.?2400J????????????????????????C.?3200J????????????????????????D.?4000J
6.(2021八下·滦南期末)小华的家住在5楼。一天,他把装有10枚鸡蛋的塑料袋从1楼提到家里,提鸡蛋的力对鸡蛋做的功大约是(???

A.????????????????????????????B.????????????????????????????C.????????????????????????????D.?
7.(2021八下·浦东期末)在下列情况中,力对物体肯定做功的是(??

A.?冰球在光滑的水平冰面上匀速滚动
B.?小孩用力推沙发但沙发未动
C.?学生背着书包站在四楼楼道上不动
D.?清洁工把一桶水从地上拎起来
8.(2020八下·宝山期末)如图所示,放在水平桌面A处的小球,在水平推力F持续作用下运动。当小球运动到B处时迅速撤去推力F,小球继续运动到C处,最终落到地面D处。在小球运动过程中,重力对小球做功的过程是(??

A.?小球从A处运动到B处
B.?小球从B处运动到C处
C.?小球从C处运动到D处
D.?小球从A处运动到C处
9.(2021八下·通州期末)水平地面上的课桌在水平方向的拉力作用下,沿拉力的方向移动一段距离,则下列判断正确的是(??

A.?课桌所受重力做了功?????????????????????????????B.?课桌所受拉力做了功
C.?课桌所受支持力做了功??????????????????????????D.?没有力对课桌做功
10.(2021八下·海淀期末)在下列生活事例中,小刚施加的力对物体做功的是(??

A.?小刚用竖直向上的力提着垃圾袋在水平走廊匀速前行,手对垃圾袋的拉力
B.?小刚静止站在站台上等候公交车的过程中,肩膀对书包向上的支持力
C.?小刚推陷入泥潭的汽车没有推动,手对汽车的推力
D.?小刚回家上楼梯的过程中,肩膀对书包向上的支持力
11.(2021八下·埇桥期末)如图所示,已知m1>m2>m3

在同样大小的力F的作用下,三个物体都沿力的方向移动S,则力F所做的功最多的是(?

A.?甲??????????????????????????????B.?乙??????????????????????????????C.?丙??????????????????????????????D.?一样多
二、填空题
12.(2021·邵阳)利用斜面把重60N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,已知斜面长1.5m,高0.4m,机械效率为80%,则拉力的大小为________N。
13.(2021·龙东)如图所示,一木块沿固定光滑斜面下滑,木块(不计大小)的重力为
,所受支持力为
,则木块由斜面顶端滑到底端的过程中,重力做功为________
J,支持力做功为________J。
14.(2021八下·甘井子期末)某工人在水平地面上,用100
N水平推力匀速推动重500
N的物体,使它沿水平方向移动10
m,该过程中推力做的功是________J,重力做的功是________J。
15.(2021·海南)中学生要养成文明的行为习惯,严禁高空抛物。如果一个重0.5N的鸡蛋从20m髙处自由下落,不计空气阻力,下落过程中鸡蛋的重力势能转化为________能,重力对鸡蛋所做的功为________J。
16.(2021八下·兴国期末)小明在水平面上用50牛的水平推力匀速推着一辆重为120牛的小车沿直线前进了10米,小明的推力做功为________焦;小车的重力做功是________焦。
三、计算题
17.(2021·南县)杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技“顶竿”表演,甲站在地面上,肩上顶着一根重为G1=50N的竖直竹竿,重为G2=550N的乙沿竹竿匀速上爬4m,然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m。求在此过程中:
(1)乙受到摩擦力的大小和方向;
(2)摩擦力对乙所做的功;
(3)甲对竿和乙做的功。
四、解答题
18.(2021·武威)机器人送餐以往只能在科幻电影中看到的场面,现在已成为现实。如图所示,一个机器人用手托着盘子,在水平地面上匀速行走,并使盘子一直保持同一高度不变。甲同学说机器人对盘子做了功,而乙同学却说它对盘子没有做功。请问你支持谁的观点?为什么?
五、实验探究题
19.(2021八下·上海期中)为了研究拉力做功的多少与哪些因素有关,某同学把不同质量的物体匀速提升到不同的高度,记录的实验数据如下表所示,已知表一所示实验拉力做功最多,表二其次,表三所示实验拉力做功最少.每一表格所示实验拉力做功多少相同.
表一表二表三
实验序号
拉力(牛)
提升高度(米)
实验序号
拉力(牛)
提升高度(米)
实验序号
拉力(牛)
提升高度(米)
1
50
0.8
4
50
0.4
7
20
0.5
2
80
0.5
5
80
0.25
8
40
0.25
3
200
0.2
6
100
0.2
9
100
0.1
(1)分析比较实验序号________,可以得出的初步结论是:在拉力相同的情况下,拉力方向上通过的距离越多,拉力做的功越多.
(2)分析比较实验序号2与7(或3与6或5与8),可以得出的初步结论是:________.
(3)请进一步综合分析表一、表二、表三中的数据及相关条件,并归纳得出结论:
(a)分析表一、表二或表三中的数据可得________;
(b)分析表一、表二和表三中的数据可得________.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
B
【考点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.运动员举起杠铃站在原地不动,有力作用在杠铃上,但杠铃没有沿力的方向通过距离,所以力对物体不做功,A不符合题意;
B.登山运动员背着旅行包爬上天梯,对旅行包向上的力,旅行包在力的方向上通过一定的距离,对旅行包做功,B符合题意;
C.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,C不符合题意;
D.提着水桶沿水平路面匀速行走,对水桶向上的力,水桶没有在力的方向通过一定的距离,没有对水桶做功,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
2.【答案】
C
【考点】功的计算及应用
【解析】【解答】由图可知,上升的高度是380m,在登山的过程中对这瓶纯净水做功W=Gh=3N×380m=1140J
故答案为:C。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs。
3.【答案】
D
【考点】是否做功的判断
【解析】【解答】ABC.从发力到上拉的过程中,从上拉到翻站的过程中,从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃的作用力向上,杠铃在作用力的方向上也有距离,所以运动员对杠铃做功,ABC不符合题意;
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃有力的作用,但是杠铃在作用力的方向上没有发生距离,所以运动员对杠铃不做功,D符合题意.
故答案为:D
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
4.【答案】
D
【考点】功,是否做功的判断
【解析】【解答】AB.做功的必要条件是:有力,且物体在力的方向上移动一段距离。所以有力不一定做功、物体移动了距离也不一定做功,AB不符合题意;
C.物体受到力,并且物体在力的方向上移动了距离才一定做功,C不符合题意;
D.焦耳是功的国际单位,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】该题目考查的是功和能的单位,在国际单位制中,功和能的单位是焦耳;当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
5.【答案】
C
【考点】功的计算及应用
【解析】【解答】运动员撑杆跳训练中的成绩是5m,其重心升高到5m高度处;该运动员身高1.9m,重心的高度约为1m,故跳过5m的高度时,克服重力做功为
W=Gh=mgΔh=80kg×10N/kg×(5-1)m=3200J
ABD不符合题意;C符合题意。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs。
6.【答案】
B
【考点】功的计算及应用
【解析】【解答】两个较小的鸡蛋重约1N,所以10个鸡蛋重约5N;小华的家住在五楼,实际上了四个楼层的高度,一层约3m,所以到五楼的高度约12m,所以做功约
ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据物体的重力和移动的高度,可以计算做功多少。
7.【答案】
D
【考点】功的计算及应用
【解析】【解答】A.冰球在光滑的水平面上滚动,水平方向上虽然移动了距离,但是没有力的作用,力没有对物体做功,A不符合题意;
B.小孩用力推箱子没有动,有力作用在物体上,但是没有移动距离,推力没有做功,B不符合题意;
C.学生抱着书包站在匀速行驶的公共汽车上,学生给书包一个向上的力,书包没有向上移动距离,力没有对物体做功,C不符合题意;
D.清洁工把一捅水从地上拎起,清洁工给水桶一个向上的力,向上移动了距离,对水桶做功,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
8.【答案】
C
【考点】是否做功的判断
【解析】【解答】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。小球从A处一直运动到C处,重力的方向竖直向下,小球水平方向上移动距离,则小球从A处运动到B处、小球从B处运动到C处、小球从A处运动到C处重力对小球没有做功。小球从C处运动到D处时,小球受到的重力竖直向下,在竖直方向上通过了一段距离,则重力对小球做功,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
9.【答案】
B
【考点】是否做功的判断
【解析】【解答】由题知,课桌在水平方向运动,课桌所受重力、支持力均在竖直方向,没做功,在拉力的方向上移动了距离,所以拉力做功,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体受力且在力的方向上移动距离,力对物体做了功。
10.【答案】
D
【考点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.小刚用竖直向上的力提着垃圾袋在水平走廊匀速前行,手对垃圾袋的拉力是竖直向上的,与移动的方向垂直,所以这个力不做功,A不符合题意;
B.小刚静止站在站台上等候公交车的过程中,肩膀对书包有向上的支持力,但书包没有在这个力的方向上移动一段距离,所以这个力不做功,B不符合题意;
C.小刚推陷入泥潭的汽车没有推动,手对汽车有推力,但汽车没有在推力的方向上移动一段距离,所以这个力不做功,C不符合题意;
D.小刚回家上楼梯的过程中,肩膀对书包向上的支持力,书包也向上移动了距离,所以这个力对书包做了功,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】力做功的条件是,物体受力且在力的方向上移动距离,力对物体做了功。
11.【答案】
D
【考点】功的计算及应用
【解析】【解答】因为在同样大小的力F的作用下,三个物体都沿力的方向移动距离s,所以,由功的公式W=Fs可知,W1=W2=W3

即三种情况下F做功一样多.ABC不符合题意,D符合题意.
故答案为:D
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs。
二、填空题
12.【答案】
75
【考点】功的计算及应用
【解析】【解答】有用功等于克服物体的重力做的功为W=Gh=60N×0.4m=24J

可得,拉力做的功为
又由W=Fs
可知,拉力的大小为
【分析】用滑轮组提升物体,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,利用总功除以物体运动的距离即为拉力大小。
13.【答案】
0.6;0
【考点】功的计算及应用
【解析】【解答】重力做功为
物体沿光滑斜面下滑,支持力的方向与物体运动的方向垂直,物体在支持力的方向上没有移动距离,故支持力做功为0。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs。
14.【答案】
1000;0
【考点】是否做功的判断,功的计算及应用
【解析】【解答】该过程中推力做的功是W=Fs=100
N×10
m=1000J
该过程中,物体在重力方向上没有移动一段距离,故重力不做功,即重力做功为0J。
【分析】利用W=Fs求得该过程中推力做的功。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。
15.【答案】
动;10
【考点】功的计算及应用
【解析】【解答】物体的下落的过程中,不计空气阻力,高度降低,速度增大,将重力势能转化为动能。
重力对鸡蛋所做的功为W=Gh=0.5N×20m=10J
【分析】运动的物体具有动能,物体的质量越大、速度越大,物体的动能就越大;处在高处物体具有重力势能,物体的质量越大、高度越高,物体的重力势能就越大;求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs。
16.【答案】
500;0
【考点】是否做功的判断,功的计算及应用
【解析】【解答】推力做的功为W=Fs=50N×10m=500J
小车重力的方向竖直向下,而物体运动方向是水平方向,垂直无功,所以重力不做功,即重力做的功为0。
【分析】利用W=Fs求得推力做的功。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。
三、计算题
17.【答案】
(1)乙沿竹竿匀速上爬和乙在竹竿上静止时均处于平衡状态,受到的摩擦力和重力是一对平衡力,所以,乙受到摩擦力的大小f=G2=550N
方向和重力的方向相等,即竖直向上。
答:乙受到摩擦力的大小为550N,方向为竖直向上;
(2)乙沿竹竿匀速上爬时,摩擦力对乙所做的功W=fh=550N×4m=2200J
甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时,竖直方向没有移动的距离,此过程中摩擦力对乙所做的功为0J,所以,在此过程中摩擦力对乙所做的功为2200J。
答:摩擦力对乙所做的功为2200J;
(3)甲对竿和乙的作用力是竖直向上的,乙沿竹竿匀速上爬时甲静止,甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时运动的方向是水平方向的,所以,在此过程中甲对竿和乙的作用力方向上没有移动的距离,则甲对竿和乙做的功为零。
答:甲对竿和乙做的功为0J。
【考点】功的计算及应用
【解析】【分析】(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力,结合物体受到的外力求解大小即可;
(2)(3)当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs。
四、解答题
18.【答案】
乙同学;作用在物体上的力与距离垂直,垂直无功
【考点】是否做功的判断
【解析】【解答】乙同学,因为在水平方向上匀速直线运动,而机器人对盘子的力是向上的,力与距离垂直,垂直无功。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
五、实验探究题
19.【答案】
(1)1与4(或2与5或6与9)
(2)当拉力方向上通过的距离相等时,拉力越大,拉力做功越多
(3)当拉力与拉力方向上通过的距离的乘积相等时,拉力做功相同;当拉力与拉力方向上通过的距离的乘积越大时,拉力做功越多.
【考点】功,功的计算及应用
【解析】【解答】解:(1)要得到“在拉力相同的情况下,拉力方向上通过的距离越多,拉力做的功越多”的结论就要让拉力一样,则表格中的1与4
(或2与5或6与9)
符合这种情况。
(2)分析
实验序号2与7(或3与6或5与8)
可以发现,拉力方向上通过的距离是相等的,拉力越大的做功越多,由此得出结论:
当拉力方向上通过的距离相等时,拉力越大,拉力做功越多

(3)分析表1可知,在拉力大小和拉力方向上通过的距离都不一样的情况下,做功多少一样的,由此得出:
当拉力与拉力方向上通过的距离的乘积相等时,拉力做功相同。
综合分析表1、表2和表3,可以发现表2、表3中拉力和拉力方向上通过的距离的乘积是不同的,而做功的多少也是不同的,由此得出:
当拉力与拉力方向上通过的距离的乘积越大时,拉力做功越多。
【分析】(1)从“在拉力相同的情况下”上,我们只要找出拉力相同的实验序号就行。
(2)
实验序号2与7(或3与6或5与8)发现其中的相同量及不同量,拉力方向上通过的距离一样多,而拉力的大小是不同的,由此得出拉力大小与拉力做功多少的关系。
(3)分析表1,为什么拉力和拉力方向上通过的距离都不同而做功的多少却是相同的,算出拉力和拉力方向上通过的距离的乘积进行比较,从而得出:拉力大小与拉力方向上通过的距离的乘积的比较;表1、表2和表3中拉力和拉力方向上通过的距离得出:拉力和拉力方向上通过的距离的乘积越大,拉力做功越多。
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