11.1怎样才叫做功
一、做功的条件
1.(2020秋?南昌月考)如图所示,举重运动员在由支撑到起立将杠铃快速地举过头顶,运动员在这个过程中对杠铃
;运动员在起立状态保持3s,在这3s内运动员对杠铃
。(选填“做功”或“不做功”)
2.(2021?揭东区二模)小强同学在踢足球时,用力踢向足球,足球受力后腾空而起,如图所示,球离开脚后能在空中继续飞行,是由于足球具有
,此过程,脚对足球
做功(选填“有”或“没有”);若足球运动到最高处时所有的力全部都消失,足球将
(选填“保持静止”、“做匀速直线运动”或“竖直向下加速运动”)。
二、做功的比较
3.(2019春?南江县期末)小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离,该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,其大小关系为W甲
W乙
W丙(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
4.(2021春?威海期末)如图所示小球从斜面的A处自由滚下,在B处与小木块相撞,小球推着木块运动到D处停下,C点为BD的中点。从A到B过程,小球自身重力对小球
(选填“做”或“不做”)功;BC段木块受到的摩擦力做功为W1,CD段木块受到的摩擦力做功为W2,则W1和W2的大小关系是:W1
(选填“>”“<”或“=”)W2。
三、功的计算
5.(2021春?长沙期中)如图所示,用弹簧测力计水平匀速拉动重为5N的木块,使它沿水平方向在10s内移动了1m,则在这个过程中木块受到的拉力与摩擦力是一对
,重力做功为
J。
6.(2021?无棣县模拟)重为50kg的小明提着重为5kg的一桶水上5楼,每层楼高为3m,则小明对水做的功
J。然后放下水桶小明继续沿水平方向行走5m,他克服自重重力做功
J。
7.(2021?香坊区三模)在一次推铅球运动中,手臂长约0.6m的某同学将质量5kg的铅球用600N推出后,成绩为8m,铅球离开手后由于
继续向前飞行;此次推铅球过程这个同学推力对铅球做的功约
J。
8.(2021?兴安盟)某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼,他提鸡蛋的力做的功最接近于( )
A.6J
B.30J
C.60J
D.90J
9.(2021春?泰安期末)如图所示,用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做匀速直线运动,若推力F对物体做了80J的功,则在这一过程中( )
A.重力做的功为80J
B.物体受到的摩擦力为40N
C.物体一定运动了1m
D.物体一定运动了4m
10.(2021?东丽区一模)质量为50kg的雪橇上装载了350kg的原木,一匹马拉着雪橇沿着平直的路面匀速前进,将原木运到了3000m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,货物受到的重力是
N,马的水平拉力做的功是
J。(g取10N/kg)
11.(2021春?宁远县期末)如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为210N的泥桶,将绳子匀速向上拉6m,不计轮重、绳重及摩擦。则工人手拉绳子的力为
N,做功
J。
12.(2021?黑龙江)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10N,所受支持力为8N,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。
四、机械功原理
13.(2019秋?江阴市期中)如图所示,光滑斜面,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部,所需拉力分别为F1和F2,所做的功分别为W1和W2,则F1
F2,W1
W2。(均选填“<”、“>”、或“=”)
14.(2020春?泰安期末)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)。
五、能力提升
15.(2021?宁远县模拟)五一期间,小华和妈妈去超市购物,她们将物品放在小推车中推行,其中小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图象如图所示。已知小推车和物品总重300N,所受阻力是总重的0.15倍。在0~10s内,水平推力
(填“大于”“小于”或“等于”)阻力,阻力大小为
N;10~20s内小推车通过的路程是
m,水平推力做功
J。(g=10N/kg)
16.(2021?赤峰)某小汽车在平直公路上行驶的45s内,其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示,已知前10s内小汽车运动的路程为100m。求:
(1)前10s内小汽车运动的平均速度是
m/s;
(2)小汽车在匀速直线运动阶段通过的路程是
m;
(3)整个过程动力F做的总功
J。
17.(2021春?郓城县期末)如图甲所示,张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱,在此过程中,推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示,木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示,则1~3s木箱做
(选填“匀速”或“变速”)运动;3~5s推力对木箱做的功是
J.
11.1怎样才叫做功
参考答案与试题解析
一.试题(共17小题)
1.【解答】解:举重运动员在由支撑到起立将杠铃快速地举过头顶,运动员在这个过程中对杠铃施加了力的作用,杠铃在力的方向上通过了距离,有力有距离,所以运动员在这个过程中对杠铃有做功;
运动员在起立状态保持3s,在这3s内运动员对杠铃施加了力的作用,但杠铃没有在力的方向上通过距离,所以,在这3s内运动员对杠铃不做功。
故答案为:做功;不做功。
2.【解答】解:
足球离开脚后能在空中继续飞行,是因为足球具有惯性仍会保持原来的运动状态向前运动;足球在空中飞行过程中,脚对足球没有力的作用,所以脚对足球没有做功;
足球运动到最高处时仍然处于运动状态(其速度不为零),若所有的力全部都消失,由牛顿第一定律可知,足球将做匀速直线运动。
故答案为:惯性;没有;做匀速直线运动。
3.【解答】解:
小李同学先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s;
该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,三个功的大小都等于W=Fs;
即W甲=W乙=W丙。
故答案为:=;=。
4.【解答】解:从A到B过程,小球自身重力对小球做功,因为小球在重力的方向上移动了距离。
因为摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,从B到D过程中,压力不变、粗糙程度不变,则摩擦力不变,又因为BC与CD的距离相同,根据W=fs可得出,W1和W2的大小关系是:W1=W2。
故答案为:做;=。
5.【解答】解:
(1)因为木块匀速运动,处于平衡状态,所以木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力;
(2)重力的方向竖直向下,物体水平运动,物体在重力的方向上没有移动距离,重力不做功,即做功为0J。
故答案为:平衡力;0。
6.【解答】解:(1)水的重力为:G=mg=5kg×10N/kg=50N,上升的高度为:h=4×3m=12m,
小明对水做的功为:W=Gh=50N×12m=600J;
(2)重力的方向是竖直向下的,放下水桶小明继续沿水平方向行走时,他没有在竖直向上的方向上移动距离,所以克服自重重力做功0J。
故答案为:600;0。
7.【解答】解:铅球离开手后由于惯性继续向前飞行。推力对铅球做的功约:W=Fs=600N×0.6m=360J。铅球离开手以后,推力不再做功。
故答案为:惯性:360。
8.【解答】解:由物理常识知,提起两个鸡蛋的力大约是1N,则提20个鸡蛋的力大约为:F=G=10N;
每层楼的高度大约为3m,家住3楼,则某同学实际爬楼的高度:s=3m×2=6m;
提鸡蛋的力做功约为:W=Fs=10N×6m=60J。
故选:C。
9.【解答】解:A、物体在重力的方向上没有移动距离,所以重力没有做功,故A错误;
B、由于物体做匀速直线运动,受到平衡力作用,即摩擦力与推力平衡,所以物体受到的摩擦力为20N,故B错误;
C、D、若推力F对物体做了80J的功,则通过的距离为:s===4m,故C错误,D正确。
故选:D。
10.【解答】解:货物受到的重力G=mg=350kg×10N/kg=3500N;
雪橇在水平方向上受马的拉力F,摩擦力f作用,
因货物沿水平道路做匀速直线运动,处于平衡状态,
则由平衡条件得:F=f=800N,
马的水平拉力做的功:W=Fs=800N×3000m=2.4×106J;
答:3500;2.4×106。
11.【解答】解:由图可知,滑轮组上作用在动滑轮上绳子的条数n=3;
不计轮重、绳重及摩擦,则工人手拉绳子的力F=G=×210N=70N,
做功W=Fs=70N×6m=420J。
故答案为:70;420。
12.【解答】解:木块由斜面顶端滑到底端的过程中,受到重力和支持力的作用,在重力的方向上通过了距离,在支持力的方向没有通过距离,所以重力对木块做功,支持力对木块不做功,即做功为0J。
木块在重力的方向上通过的距离:h=6cm=0.06m,
则重力做功:W=Gh=10N×0.06m=0.6J。
故答案为:0.6;0。
13.【解答】解:(1)斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功,则把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A,h相同,由W=Gh可知两次做的功相同,即W1=W2。
(2)根据图示可知,LBA>LCA,而W1=W2,由W=FL可知,FBA<FCA,即F1<F2。
故答案为:<;=。
14.【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。
15.【解答】解:
(1)由v﹣t图象可知,在0~10s内小推车做加速运动,处于非平衡状态,水平推力大于阻力;
(2)阻力的大小:f=0.15G总=0.15×300N=45N;
(3)由v﹣t图象可知,在10~20s内小推车做匀速运动,处于平衡状态,则水平推力F=f=45N,
由速度公式可得,10~20s内小推车运动的距离:s=vt=0.8m/s×10s=8m,
10~20s内水平推力做的功:W=Fs=45N×8m=360J。
故答案为:大于;45;8;360。
16.【解答】解:(1)已知前10s轿车运动的路程为100m,
则前10s轿车运动的平均速度为:
v1===10m/s,
(2)由图象甲可知,轿车在匀速直线运动阶段的时间t2=45s﹣10s=35s,速度v2=20m/s,
由v=可得通过的路程为:
s2=v2t2=20m/s×35s=700m;
(3)由图象乙可知,0~10s的动力F1=4000N,
则0~10s的动力做功为:
W1=F1s1=4000N×100m=4×105J,
10s~45s时间内轿车的动力F2=1000N,已知通过的路程s2=700m;
则10s~45s时间内动力做功为:
W2=F2s2=1000N×700m=7×105J,
则动力F做的总功为:
W=W1+W2=4×105J+7×105J=1.1×106J。
故答案为:(1)10;(2)700;(3)1.1×106。
17.【解答】解:
(1)由v﹣t图像可知,1~3s内木箱的速度逐渐增大,则木箱做变速运动;
(2)从F﹣t图像可知,3~5s木箱受到的推力F=200N,
由v﹣t图像可知,3~5s木箱做匀速直线运动,其速度为1m/s,
3~5s木箱移动的距离:s=vt=1m/s×2s=2m,
则3~5s推力对木块做的功:W=Fs=200N×2m=400J。
故答案为:变速;400。
简略答案:
1.做功;不做功;
2.惯性;没有;做匀速直线运动;
3.=;=;
4.做;=;
5.平衡力;0;
6.600;0;
7.惯性;360;
8.C;
9.D;
10.3500;2.4×106;
11.70;420;
12.0.6;0;
13.<;=;
14.400;
15.大于;45;8;360;
16.10;700;1.1×106;
17.变速;400;