第十一章功和机械能第一节：功

第十一章 功和机械能
第1节 功
一、综合题
1.水平地面上有一块大石头,某同学用水平力推它,但没有推动,关于该同学对石头是否做功及其解释正确的是( )。
A.因为该同学用了力,所以做了功
B.该同学没有做功,因为水平推力小于地面对石头的摩擦力
C.该同学没有做功,因为该同学的体重小于大石头的重力
D.该同学没有对石头做功,因为只有力的作用,没有在力的方向上通过距离
解析:解题要抓住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。同时知道石头处于静止状态,受力平衡。具体选项分析如下:
选项
分析
正误
A
该同学虽然用了力,但只具备了一个条件,不能判断他是否做功
×
B
该同学是否做功,需判断他是否对石头施加力和石头是否在力的作用下移动距离,与水平推力和地面对石头的摩擦力的大小没有关系
×
C
该同学是否做功,与该同学的体重和大石头的重力的大小没有关系
×
D
根据做功的两个必要因素可知:该同学对石头有力的作用,因没有推动石头,所以该同学对石头没有做功
√
答案:D
2.(2012·江苏连云港中考)一个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、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示),该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )。
A.W1C.W1=W2=W3 D.W1=W2解析:一个人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;在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,三个功的大小都等于W=Fs,即W1=W2=W3。故C正确,A、B、D错误。
答案:C
3.用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体,两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离s的关系图象如图,由图可知,甲、乙两个力的大小关系是( )。
A.F甲>F乙 B.F甲C.F甲=F乙 D.条件不足,无法判断
解析:由W=Fs可知,在力的方向上通过的距离s一定时,力做的功W与力的大小F成正比,由图象可知在这两个力的方向上通过相同距离时,W甲>W乙,所以F甲>F乙。
答案:A
4.(2012·山东济宁中考)一位同学沿教学楼的楼梯从一楼匀速上到三楼,该同学上楼做的功最接近( )。
A.30 000 J B.3 000 J
C.300 J D.30 J
解析:本题考查做功的计算,关键是估测中学生的体重和楼的高度,最容易出错的是登上三楼的高度,实际上是两层楼的高度,做题的时候一定要注意。一个学生的质量约为50kg,每一层楼的高度约为3 m,从一楼走到三楼,上升的高度约为6 m,该同学上楼做的功:W=Gh=mgh=50kg×10 N/kg×6 m=3 000 J。
答案:B
5.(2012·天津中考)用弹簧测力计水平拉着重为8N的木块,在水平长木板沿直线匀速移动0.5m,如图所示,木块受到的摩擦力是 N,木块所受的重力做功为 。
解析:弹簧测力计的分度值为0.2N,由指针所在的位置得出拉力大小,由于木块做匀速直线运动,拉力等于摩擦力;木块水平移动,在重力的方向上没有移动距离,重力不做功。
答案:2.4 0
6.一个重200N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25 m,拉力撤销后,物体由于惯性又前进了10 m。若拉力做的功为500 J,则拉力的大小为 N。
解析:本题考查机械功的意义及计算。做功有两个因素,一是有力;二是在力的方向上有距离,判断是否对物体做功,就要看是否同时满足这两个因素。物体在水平面的运动分为两个阶段:(1)运动距离为25m的过程中,拉力对物体做功为500 J;(2)由于惯性前进10 m过程中,拉力没有对物体做功。由W=Fs得F==20 N。
答案:20
7.经测量重3N的物体沿如图所示的斜面运动时,受到的摩擦力约为0.6 N,斜面的长与高分别是2 m和1 m。若物体从斜面顶部自由滑到底端,重力对物体所做的功是 J,物体克服摩擦力所做的功大约是 J。
解析:重力对物体所做的功是W=Gh=3N×1 m=3 J。物体克服摩擦力所做的功大约是W=fs=0.6N×2 m=1.2 J。
答案:3 1.2
8.为了在中考的体育测试中取得好成绩,小宇同学每天都进行体育锻炼。慢跑结束后开始跳绳。
(1)如果小宇的质量是60kg,他每次起跳高度约是5 cm,那么他每跳一次需克服重力做功大约多少?
(2)在中考的“1分钟跳绳”测试中,小宇同学跳了160次,而小明同学跳了100次。试问:测试中,成绩好的同学做功一定多吗?说出你的理由。
答案:(1)小宇的体重为G=mg=60kg×10 N/kg=600 N,
跳一次克服重力做的功为W=Fs=Gh=600N×5×10-2 m=30 J。
(2)相同时间内一共做功多少与重力大小、跳起高度、次数都有关。而本题中只明确了次数关系,重力和高度的关系都不明确,无法得出结论,所以得分高的同学,做功不一定多。
9.如图所示,物体G所受到的重力大小为40N。
(1)在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m,求拉力F1在这一过程中对物体所做的功。
(2)若将该物体放在倾角为30°的光滑斜面上,用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速移动1m,此时拉力F2的大小恰为20 N,求拉力F2在这一过程中对物体所做的功。
(3)比较上述两种情况,你能得出什么结论?
解析:(1)拉力F1做的功W1=F1h=40N×0.5 m=20 J;(2)拉力F2做的功W2=F2s=20N×1 m=20 J;通过比较两次做功可以知道两次做的功相等。
答案:(1)20J (2)20 J (3)两次做的功相等。