功
一、单选题
1.如图所示的情景中,人对物体做功的是( )
A.人拿物体沿水平路面前行
B.人将地面上的物体捡起来
C.人推一块大石头没推动
D.人举着哑铃不动
2.在国际单位制中
,功的单位是( )
A.牛顿
B.焦耳
C.帕斯卡
D.瓦特
3.如图所示,人沿水平方向推箱子,但没有推动,下列说法正确的是( )
A.人对箱子的推力小于箱子对人的推力
B.人对箱子的推力小于地面对箱子的摩擦力
C.人对箱子的推力做了功
D.人对箱子的推力与地面对箱子的摩擦力是一对平衡力
4.如图是某同学在体育考试中抛实心球的情景,下列说法正确的是( )
A.在球离开手之前,人对球不做功
B.在球离开手后上升的过程中,人对球不做功
C.球从最高点开始下落的过程中,重力不做功
D.球落地后仍会向前滚动一段距离,在此过程中没有力对球做功
5.目前,我县各中小学都在大力开展青少年足球活动项目。小丁在体育课上,用30N的力踢了质量约为0.5kg的足球,球离开脚后在地面上滚动了20m后停下。小丁在踢球过程中,对足球做的功约为( )
A.600J
B.150J
C.100J
D.无法确定
6.小明用相同的水平推力,分别使较重的A物体沿较光滑的平面移动,较轻的B物体沿较粗糙的平面移动,若在相同的时间内移动相同的距离。则下列说法正确的是(
)
A.小明对A物体做的功多
B.小明对B物体做的功多
C.小明推A、B两物体时做功相同
D.无法判断
7.一位质量为50
kg的同学在跳绳测试中,每次腾空的高度平均为4
cm,则他在跳绳过程中,每次克服重力做功大约是( )
A.2000J
B.500
J
C.200
J
D.20
J
8.如图所示,小红穿上早冰鞋用力推墙,墙没动而她却沿水平方向向后退去。下列说法中正确的是( )
A.小红对墙的推力小于墙对小红的推力
B.小红受到的重力与小红对地面的压力是一对平衡力
C.小红对墙的推力与墙对小红的推力是一对相互作用力
D.小红的手离墙后继续运动的过程中,墙对小红做了功
9.图中是一个两面光滑的斜面,∠大于∠,同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点,所需拉力分别为FA、FB,所做功分别为WA、WB,则( )
A.FA=FB,WA=WB
B.FA<FB,WA=WB
C.FA<FB,WA<WB
D.FA>FB,WA>WB
10.人体摄入过多的能量会转化为脂肪引起肥胖,某品牌可乐的营养成分表如下,质量为60kg的小丁喝了一罐该品牌可乐后,想通过爬楼梯的方式来消耗此次摄入的能量,g取10N/kg,为了达到目标,他需要爬楼梯的高度最接近( )
项目
每罐
能量
594千焦
蛋白质
0克
脂肪
0克
碳水化合物
35.0克
——糖
35.0克
钠
39.6毫克
A.10
000m
B.1000m
C.100m
D.60m
11.一物体M在5N的水平向右的拉力F的作用下,向右匀速运动了0.8m,撤去拉力后,M又向前滑行了0.2m,则拉力F做功( )
A.1J
B.3J
C.4J
D.2J
二、多选题
12.小明喜欢参加各种体育活动,下列说法中分析正确的是( )
A.踢足球时,足球在草地上滚动,说明力可以改变物体的形状
B.垫排球时,小明感到手疼痛,说明物体间力的作用是相互的
C.小明投篮时,篮球离开手后,在空中运动过程中,手对篮球做了功
D.引体向上时,静止挂在横杆上的小明受到的重力与横杆对他的拉力是一对平衡力
13.如图所示,用F=10N的水平拉力拉着重为20N的物体沿水平方向匀速直线运动了5m,则在这一过程中( )
A.拉力做的功为50J
B.重力对物体做功100J
C.物体所受的力是平衡力
D.物体受到的摩擦力为10N
14.如图所示,在拉力F的作用下,将重为G的物体从斜面的底端沿斜面匀速向上拉到顶端,斜面长为s、高为h,物体与斜面间的摩擦力为F摩。则下列说法正确的是( )
A.使用斜面可以省力
B.拉力F所的功为Fs
C.F摩与F是一对平衡力
D.改变斜面的倾角,物体与斜面间的摩擦力大小不变
15.用水平拉力先后两次拉着重为20N的同一物体,沿同一水平面做直线运动。第一次拉力为10N,物体恰好做匀速直线运动,拉力对物体做了20J的功;第二次将拉力增大为20N,拉力对物体做了48J的功。分析两次做功过程,以下判断正确的是( )
A.第一次物体受到的摩擦力是10N,物体运动了2m
B.第一次物体受到的摩擦力是20N,物体运动了2m
C.第二次物体受到的摩擦力是10N,物体运动了2.4m
D.第二次物体受到的摩擦力是20N,物体运动了4.8m
三、实验题
16.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
实验序号
拉力(牛)
提升高速(米)
1
50
0.8
2
80
0.5
3
200
0.2
表二
实验序号
拉力(牛)
提升高速(米)
4
50
0.4
5
80
0.25
6
100
0.2
表三
实验序号
拉力(牛)
提升高速(米)
7
20
0.5
8
40
0.25
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______。
四、计算题
17.马拉着重力是1.8×104N的车在水平路上匀速前进0.2km,马的水平拉力做了1.6×105J的功。求:马的水平拉力。
18.汽车是我们熟悉的交通运输工具,某种型号运输车的部分参数如下表。(g取10N/kg)
(1)求汽车满载时对水平路面的压强;
(2)汽车满载时以140kW的功率匀速行驶,汽车受到的阻力是车总重的0.02倍,求:汽车行驶180km所用的时间和牵引力所做的功。
自重
15t
载重
20t
汽车轮个数
10
每个轮胎与地
面的接触面积
0.05m2
参考答案
1.B
【详解】
A.人拿着物体沿水平路面前行,力的方向是向上的,而物体移动的方向是水平的,二者互相垂直,所以人对物体没有做功,故A不符合题意;
B.人将地面的物体捡起来,人给物体一个向上的力,物体也向上移动了距离,所以人对物体做了功,故B符合题意;
C.人推一块大石头没推动,人给石头一个力,但石头没有移动距离,所以人对石头没有做功,故C不符合题意;
D.人举着哑铃不动,人给哑铃一个向上的力,但哑铃没有移动距离,所以人对哑铃没有做功,故D不符合题意。
故选B。
2.B
【详解】
为了纪念焦耳对热学、热力学和电方面的贡献,把功的单位定义为焦耳。
故选B。
3.D
【详解】
A.人对箱子的推力与箱子对人的推力是一对相互作用力,所以二者大小相等,故A错误;
B.人沿水平方向推箱子,但没有推动,箱子处于静止状态,受平衡力的作用,所以人对箱子的推力等于地面对箱子的摩擦力,故B错误;
C.人对箱子施加了力,但箱子没有在力的方向上通过距离,所以人的推力没有做功,故C错误;
D.人对箱子的推力与地面对箱子的摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
4.B
【详解】
A.在球离开手之前,人对球有力的作用,且有运动距离,根据
可知,人对球做功,故A错误;
B.实心球抛出后,人对球不再有力的作用,所以人对球不再做功,故B正确;
C.球从最高点开始下落的过程中,球受到重力作用,有下落距离,根据
可知,重力对球做功,故C错误;
D.球落地后仍会向前滚动一段距离,然后停止,是因为球落地后受到摩擦力作用,摩擦力对球做功,球最后停止,故D错误。
故选B。
5.D
【详解】
在脚与球接触的过程中,脚对球有力的作用并且球在该力的方向上通过了一段距离,所以此过程中脚对球做了功,但球在30N踢力的方向上通过的距离未知,故此过程中脚对球所做的功无法计算;球离开脚后在地面上滚动了20m(由于球具有惯性而向前滚动),但脚对球没有力的作用,所以此过程中脚对球没有做功;综上所述,在整个过程中,由于条件不足,故该同学对足球做的功无法确定。
故选D。
6.C
【详解】
依题意得,小明用的推力大小相同,物体移动的距离相同,由
得,小明推A、B两物体时做功相同,故C正确,ABD错误。
故选C。
7.D
【详解】
每次克服重力做功大约是
W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.04m=20J
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.C
【详解】
AC.小红对墙的推力和墙对小红的推力,两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故A不正确,C正确;
B.小红受到的重力和小红对地面的压力,两个力大小相等,方向相同,不符合二力平衡条件,故B不正确;
D.小红穿着旱冰鞋推墙,在小红离开墙壁后退的过程中,墙壁对小红不再施加力的作用,因此墙壁对小红不再做功,故D错误。
故选C。
9.B
【详解】
斜面AC倾斜角度小于AB,所以物体沿AC运动时拉力较小(省力);斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功,由可知,拉力在两斜面上做功相同。
故选B。
10.B
【详解】
由可乐的营养成分表可知,一罐可乐能量为Q=594000J;小丁受到的重力为
G=mg=60kg×10N/kg=600N
又有W=Gh可得,爬楼梯消耗的能量
解得h=990m,
所以他需要爬楼梯的高度最接近1000m。
故选B。
11.C
【详解】
水平拉力做的功为
W=Fs=5N×0.8m=4J
撤去拉力后,M向前滑行了0.2m过程中拉力没有作用在物体上,根据做功的两个必要因素:作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离可知,此过程中拉力不做功。因此整个过程中拉力做的功W=4J,故ABD错误;C正确。
故选C。
12.ABD
【详解】
A.踢足球时,足球在草地上滚动,说明力可以改变物体的运动状态,故A正确;
B.垫排球时,手对排球施加了力,同时排球也对小明的手施加了力,小明感到手疼痛,说明物体间力的作用是相互的,故B正确;
C.篮球离开手后,由于惯性在空中运动,手对篮球没有力的作用,手对篮球不再做功,故C错误;
D.引体向上时,静止挂在横杆上的小明受到的重力与横杆对他的拉力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上,是一对平衡力,故D正确。
故选ABD。
13.ACD
【详解】
A.拉力做的功
W=Fs=10N×5m=50J
故A符合题意;
B.物体在重力的方向没有移动距离,故重力做的功为0,故B不符合题意;
C.物体沿水平方向做匀速直线运动,物体处于平衡状态,受到平衡力的作用,故C符合题意;
D.物体沿水平方向做匀速直线运动,水平方向受到拉力和摩擦力是平衡力,物体受到的摩擦力为
f=F=10N
故D符合题意。
故选ACD。
14.AB
【详解】
A.斜面能省力,且斜面的坡度越小越省力,故A正确;
B.拉力F所的功为
W=Fs
故B正确;
C.F摩与重力沿斜面方向分力之和才能和拉力平衡,故C错误;
D.改变斜面的倾角,物体对斜面压力改变,摩擦力改变,故D错误。
故选AB。
15.AC
【详解】
拉力为10N时,物体做匀速直线运动说明摩擦力与拉力平衡也为10N,由功的计算公式W=FS
带入数据可算得当拉力为10N时拉力对物体做功20J,物体运动了2m,当拉力为20N时拉力对物体做功48J,物体运动了2.4m。因为摩擦力的大小只与物体受到的压力和接触面的粗糙程度有关,故摩擦力始终为10N。故AC正确。
故选AC。
16.1与4
当拉力方向上通过的距离相等时,拉力越大,拉力做功越多
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
【详解】
(1)[1]要得出“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,就要让拉力相同,距离不同,比较做功的多少,故1与4或2与5或6与9符合题意。
(2)[2]比较实验序号2与7(或3与6或5与8),发现提升的高度相同,拉力不同,拉力大的做功多,故可得出,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)[3][4]分析表一、表二或表三中的数据可知,拉力不同,提升高度也不同,但是乘积相同,做功也相同,故可得出,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;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,故又可得出,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。
17.800N
【详解】
解:车在水平路上匀速前进的路程
s=0.2km=200m
由W=Fs得
答:马的水平拉力是800N。
18.(1)Pa;(2)2.5h;1.26×109J
【详解】
(1)汽车满载时总重为
G=mg=(2×104kg+1.5×104kg)×10N/kg=3.5×105N
汽车对路面的压力为
F=G=3.5×105N
汽车对路面的压强为
Pa
(2)满载时汽车行驶受到的阻力
f=0.02G=0.02×3.5×105N=7×103N
满载时汽车做匀速运动,它所受的牵引力为
=f=7×103N
汽车所做的功为
W=s=7×103N×180×103m=1.26×109J
所用的时间为
答:(1)求汽车满载时对水平路面的压强是Pa;
(2)汽车行驶180km所用的时间是2.5h,牵引力所做的功是1.26×109J。