2018-2019学年沪科版物理八年级下学期 10.3 做功了吗 同步练习(提升题)
一、选择题
1.如图所示,显示了四种不同的物理过程,对应各图的下列说法中正确的是( )
A.人扛着米袋上楼梯,人对米袋做了功
B.人推汽车没有推动,人对汽车做了功
C.人拉小车水平前进,小车的重力做了功
D.踢出去的足球在地上滚动,人对足球做了功
2.如图所示,九年级小明同学正在单杠上做“引体向上”运动,试估算他做一次完整的引体向上运动(从图甲状态到图乙状态),需要做功大约为( )
甲 乙
A.400J B.1000J C.1200J D.1600J
3.放学后,某同学背着重40N的书包,登上大约10m高的四楼才到家。则他在回家过程中对书包所做的功约为( )
A.0J B.10J C.40J D.400J
4.如图所示,是小球从某高度处由静止下落h过程的路程与时间关系图,在下面的四个选项中,描述重力对该球做功大小与下落高度关系正确的图线是( )
A. B.
C. D.
5.在甲,乙两图中,甲图地面粗糙,乙图地面光滑。两个物体在恒力F作用下,甲做匀速直线运动,乙做加速直线运动;它们在力的方向上前进了相同的距离,力F做的功分别为W甲、W乙,则下列结论正确的是( )
甲 乙
A.W 甲>W 乙 B.W 甲=W 乙
C.W甲<W 乙 D.条件不足,无法确定
6.(2018九上·新吴期中)如图所示,用30N的水平拉力拉着重为90N的物体沿水平方向做直线运动,若拉力F对物体做了90J的功,则在这一过程中( )
A.重力做的功一定为90J B.物体一定受到30N的摩擦力
C.物体运动的距离一定是3m D.物体一定是匀速直线运动
7.如图所示,用大小不同的力(F1>F2>F3)将质量为m的物体在不同的接触面上沿力的方向移动相同的距离S,力在三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,则( )
光滑水平面 粗糙水平面 粗糙斜面
A.W1>W2>W3 B.W1<W2<W3 C.W1=W2<W3 D.W1=W2=W3
8.下图所示的几种情况中,人对物体做了功的是( )
A.静止的小车在拉力的作用下向前运动
B.搬而不起
C.提着小桶在水平路上匀速行驶
D.运动员将杠铃举起后停留了3秒
9.在排球运动中,跳发球(如图所示)是最具威力的发球方式。现用100N的力击打重为5N的排球,排球离手后飞行落到15m远的地面上。排球飞行过程中,运动员对排球做功( )
A.1500J B.75J C.500J D.0J
10.如图所示,用大小相等的拉力F1、F2、F3使同一物体分别沿着水平面、斜面和竖直方向移动相同的距离S,拉力F1、F2、F3所做的功分别是F1、F2、F3下列判断正确的是( )
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F1=F2<F3 D.F1=F2=F3
11.在甲、乙两图中,甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m、2m的两个物体在大小为F的水平恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,则下列结论正确的是( )
甲 乙
A.甲图中 F 做的功小于乙图中 F 做的功
B.甲图中 F 做的功等于乙图中 F 做的功
C.甲图中 F 做的功大于乙图中 F 做的功
D.条件不足,无法确定甲、乙图中 F 做的功谁大
12.挖掘机将重为2×103N的矿石竖直向上匀速举起3m,然后又沿水平方向将矿石匀速移动2m。整个过程中,挖掘机对矿石做功( )
A.2×103J B.4×103J C.6×103J D.1×104 J
13.如图,同一个物体G,分别沿光滑斜面BA、CA匀速提升。若沿斜面拉动的力分别为F1、F2,各过程中拉力做功分别为W1、W2,则它们的大小关系正确的是( )
A.W1>W2,F1<F2 B.W1=W2,F1<F2
C.W1>W2,F1=F2 D.W1=W2,F1>F2
14.一支步枪枪膛长80cm,火药爆炸时产生的高压气体对子弹的平均推力是2000N,子弹离开枪口在空中飞行400m后落在地上,则高压气体对子弹做的功是( )
A.1.6×103J B.1.6×105J C.8.016×105J D.8×105J
二、多选题
15.如图所示为一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手,c点是铅球运动的最高点,不计空气阻力。在a到d的整个过程中,下列说法正确的是( )
A.在a到c的过程中,运动员对铅球始终做功
B.在b到c的过程中,运动员对铅球没有做功
C.在c到d的过程中,没有力对铅球做功
D.在a到d的过程中,铅球的运动状态在不断改变
16.下列是华仔背着书包从家中到学校的过程中,其中华仔对书包做了功的是( )
A.华仔提起地面上的书包
B.华仔背着书包在水平地面上匀速前进
C.华仔背着书包从一楼走到二楼
D.华仔将书包从背上取下放到书桌上
17.在排球运动中,跳发球(图)是最具威力的发球方式,其动作要领可简化为“抛球、腾空、击球和落地”四个过程,其中运动员对排球做功的过程有( )
A.抛球 B.腾空 C.击球 D.落地
18.(2017八下·永登期末)如图所示,小明用水平力推车而车未动,下列说法中正确的是( )
A.小明推力不做功
B.车不受摩擦力
C.小明推力小于车受到的摩擦力
D.地面对车的支持力与车受到的重力是一对平衡力
19.如图所示,重为80N的物体在大小为20N,方向水平向右的拉力F1作用下,在水平面上以2m/s速度做匀速直线运动。当撤去拉力F1,物体静止后,改用方向水平向左,大小为30N的拉力F2使物体向左运动10m,在力F2作用的过程中( )
A.物体与地面之间的摩擦力大小为30N
B.物体运动的速度大小仍为2m/s
C.物体在水平方向受到的合力大小为10N
D.拉力F2做功为300J
20.如图所示,是用滑轮组把陷入沟里的汽车拉出来的两种方法的示意图,下列关于拉力与做功的说法正确的是( )
甲 乙
A.甲图的方法省力 B.乙图的方法省力
C.甲图的方法省功 D.两种方法做功一样多
三、填空题
21.小强推着重为60N的小车,在10S内沿水平地面匀速前进了15m,如果水平推力为20N,在此过程中,重力对小车所做的功为 J,小强对小车做的功为 J。
22. 2008年北京奥运会,将会有一广东籍举重运动员为国争光,让我们一起来设想他夺得挺举冠军的场面:在0.8s内用1000N的力把杠铃举高1.3m到胸前(这一过程他做了 的功);然后将杠铃在胸前停了4s(这一过程他做功为 )。
23.某同学体重500N,他用40N的力沿水平方向推木箱。木箱重100N,经4s木箱在水平地面上移动了2m。在这个过程中,该同学做的功是 J.如果他把木箱搬到三楼,已知每层楼高4m,共花了40S,则他对木箱至少做 J的功
24.一个质量为80g的皮球从高出下落了5m, 力对它做了 J的功。
25.(2017八下·大石桥期末)如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用。F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系,如图乙所示.第6s末到第9s末,物体受到地面对它的摩擦力为 N,推力做的功是 J.
26.一粗糙斜面高2m,长5m,用沿斜面向上的力把重为10N的物体由斜面低端匀速拉到斜面顶端的过程中,拉力做功30J,则拉力的大小为 N,物体所受摩擦力为 N。
27.新房装修时,在地面与窗台间放置斜木板,将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台,如图所示,已知窗台高3m,木板长5m,瓷砖重500N,沿斜面所用拉力400N,则拉力所做的功为 ,物体克服重力所做的功为 。
28.如图所示,是建筑工地常用来搬运砖块的两种机械(滑轮组和起重机)。观察图中甲、乙两图,可获得的信息有:做相同的功, ,观察图中丙图和图 可得出:在相等的时间内,起重机比滑轮组做的功多。
29.某人在水平地面上用20N的水平推力推动重100N的物体,20s内在水平面上沿推力的方向前进了5m,此人做的功为 J,重力对该物体做功为 J。
30.如图甲所示,一块质量为0.2kg的铁块被吸附在各直放置且足够长的磁性平板上,在竖直方向上拉力F=3N的作用力下向上运动,铁块运动速度v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内磁力做的功是 J,拉力F做的功是 J。
31.重为8N的木块放在水平桌面上,用2.4N的水平拉力拉动木块沿直线匀速运动了5m。由 知识可知,木块受到的摩擦力为 N,重力对物体做的功为 J.若改用3N的水平拉力拉木块,木块受到的摩擦力为 N
四、计算题
32.成都正在大力发展包括无人机在内的高新技术产业,快递行业的一些公司积极尝试无人机送货,如图所示。一架无人机载着货物沿竖直方向匀速上升5m,该货物质量为3.6kg、体枳为2.4×10﹣3m3.g取10N/kg。求:
(1)货物的密度;
(2)提升货物所做的功。
33.一边长为10cm 的正方体木块,从距离水平地面3m 的高处由静止释放,空气阻力忽略不,用压力传感器记录了从木块撞击地面开始到最后完全静止时的压力变化情况,并根据记录的数据绘制了压力随时间变化的关系图象,如图2所示。求:
(1)木块的密度;
(2)木块下落过程中,重力对木块所做的功;
(3)木块对地面的最大压强。
34.小红家住10楼,每天放学后她都要坐电梯回家。已知小红身体的质量为40kg,她的书包质量为10kg,她家所住的住宅楼每层高为3m.(g取10N/kg)
(1)坐电梯匀速从1楼到10楼,小红对书包做功多少焦耳?
(2)电梯对小红至少做功多少焦耳?
(3)某天由于停电,小红走楼梯步行上楼,每层楼高及楼梯的长度如图所示,她从1楼上到家住的10楼,克服重力做的总功是多少焦耳?
35.一辆汽车,发动机的功率是20kW,5min内在平直公路上匀速行驶了3km。
(1)发动机的牵引力做了多少功?
(2)汽车行驶过程中,受到的阻力是多大?
36.某人从6m深的井里提起一桶总重为150N的水,并提着这桶水沿水平路面行走50m,再走上一段长为5m,高3m的楼梯。问这个人在这段时间内对水桶共做了多少功?
五、解答题
37.羽毛球作为一项人们喜爱的体育运动项目,其中包含着许多科学知识,请根据你所学的知识回答下列问题:
(1)如图1为羽毛球世界冠军林丹扣杀时的情景,当球碰到球拍会被快速反弹回去,这是因为 。
(2)若林丹的体重为75千克,当他起跳时重心离地50厘米,这个过程中克服重力做功 焦耳。(g取10N/kg)
(3)如图2为林丹扣杀成功时的一个景头,他手握球拍不掉下来是因为 .
A.球拍受到的重力小于手对球拍的摩擦力
B.球拍受到的重力等于手对球拍的摩擦力
C.球拍受到的重力大于手对球拍的摩擦力
D.球拍受到的重力等于手对球拍的压力。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A、扛着米袋慢慢爬上楼梯,人给米袋的力向上,向上移动了距离,人对米袋做功。符合题意。B、用力推汽车,汽车没动,人给汽车一个向前的力,向前没有移动距离,人对汽车没有做功。不符合题意。C、人拉小车在水平地面上匀速前进,小车的重力方向竖直向下,向下没有移动距离,重力对车没有做功。不符合题意。D、踢出去的足球在地上滚动,人对足球没有力的作用,人对足球没有做功。不符合题意。
故答案为:A。
【分析】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.
2.【答案】A
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】中学生的质量约为50kg,同学做一次引体向上时上升高度h=0.5m,该同学做一次引体向上的过程中克服重力所做的功:W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.5m=250J,最接近400J。
故答案为:A。
【分析】首先估测中学生的体重及上升高度,再利用W=Gh=mgh计算即可.
3.【答案】D
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】他在回家过程中对书包所做的功:W=Gh=40N×10m=400J。
故答案为:D。
【分析】利用W=Gh计算即可.
4.【答案】C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】同一个小球,自由下落时重力G一定,由W=Gh可知,重力做功多少决定于下落高度h,并且做功多少与下落高度成正比;由图象知,AB、两图象均为曲线,说明重力做的功与下落高度不成正比,AB不符合题意;C、重力做的功与下落高度成正比,C符合题意;D、随着高度的增加,重力做功的多少保持不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】由W=Gh可知,重力做功多少决定于下落高度h,并且做功多少与下落高度成正比,据此结合图像分析解答.
5.【答案】B
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】根据题意,两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离s,根据W=Fs可知,甲图中F做的功等于乙图中F做的功,即W甲=W乙;
故答案为:B。
【分析】结合题意,利用W=Fs可得解.
6.【答案】C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】A、重力的方向竖直向下,物体没有在重力方向移动距离,重力没有做功,即重力做的功为0J,A不符合题意;
BD、题中并没有告诉物体的运动情况,物体可能做匀速直线运动,也可能做变速运动;由于物体在水平方向不一定做匀速直线运动,所以摩擦力不一定等于拉力,即摩擦力不一定为30N,BD不符合题意;
D、由W=Fs可得物体沿水平方向运动的距离: ,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据功的计算公式,可以分析物体移动的距离。
7.【答案】A
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】用大小不同的力(F1>F2>F3)将质量为m的物体在不同的接触面上沿力的方向移动相同的距离s,力在三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,由W=Fs可知W1>W2>W3。
故答案为:A。
【分析】由W=Fs可知做功的大小关系.
8.【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A、静止的小车在拉力的作用下向前运动,力的方向和距离的方向一致,故人对物体做了功;B、搬石头没有搬起,只有力,但没有距离,故人对物体没有做功;C、提着小桶在水平路上匀速行驶,力的方向竖直向上,距离的方向水平向前,两者方向不一致,故人对物体没有做功;D、运动员将杠铃举起后停留3秒钟,只有力没有距离,故人对物体没有做功;
故答案为:A。
【分析】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.
9.【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】排球飞行过程中,运动员不再对排球有力的作用,虽然运动了一段距离,但运动员对排球没有力的作用,所以运动员对排球没做功,即做功为0J。
故答案为:D。
【分析】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.
10.【答案】D
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】由题知,F1=F2=F3,移动的距离s相同,所以,根据W=Fs可知,拉力做的功相同,即W1=W2=W3。
故答案为:D。
【分析】结合题意,利用W=Fs可知,拉力做的功大小关系.
11.【答案】B
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】由题意可知,两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离s,根据W=Fs可知,甲图中F做的功等于乙图中F做的功。
故答案为:B。
【分析】根据W=Fs可得解.
12.【答案】C
【知识点】是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】挖掘机对矿石的作用力F=G=2×103N,在竖直方向移动时做功W=Fh=2×103N×3m=6×103J;在水平向上移动时物体没有竖直向上移动距离,故水平运动时举力不做功,则总功为6×103J;C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用W=Fh求得在竖直方向移动时做的功;在水平方向上移动时物体运动方向与受力方向垂直,不做功.
13.【答案】B
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】(1)斜面BA的倾斜角度小于CA,所以物体沿BA运动时拉力较小,即F1<F2;(2)斜面光滑说明摩擦力为0,没有做额外功,则两次做的功都等于克服物体重力做的功;两次分别把同一物体提升到相同的高度,克服物体重力做的功相同,所以拉力做功也相同,即W1=W2。
故答案为:B。
【分析】斜面的倾斜角度越大,拉力越大,再利用功的计算公式比较做功大小即可.
14.【答案】A
【知识点】是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】由题知,子弹受到高压气体的平均推力F=2000N,子弹离开枪口后由于惯性在空中飞行400m,此过程中并没有受到推力作用,子弹在枪膛内沿推力方向移动的距离:s=80cm=0.8m,高压气体对子弹所做的功:W=Fs=2000N×0.8m=1.6×103J.A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】利用W=Fs求得高压气体对子弹所做的功,注意子弹离开枪口后由于惯性在空中飞行,并没有受到推力作用,不做功.
15.【答案】B,D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A、在a到b的过程中,运动员对铅球有一个推力的作用且铅球在推力作用下移动了一段距离,所以在这个阶段,运动员对铅球做了功;铅球离开手,再运动到c的过程中,由于惯性继续运动,所以手就不做功了,A不符合题意;
B、在b到c的过程中,铅球由于惯性继续运动,运动员对铅球没有做功,B符合题意;
C、在c到d的过程中,铅球由于重力向下落,是重力对铅球做了功,C不符合题意;
D、在a到d的过程中,铅球的运动方向和运动快慢都发生了改变,所以运动状态是在不断变化的,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】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.
16.【答案】A,C,D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A、手对书包的力方向向上,在这个力的作用下书包被提起,所以这个力对书包做了功。符合题意;
B、华仔对书包的作用力竖直向上,华仔沿水平方向匀速运动,没有对书包做功。不符合题意;
C、华仔对书包的作用力竖直向上,在此力的作用下,书包从一楼到达二楼,这个力对书包做了功。符合题意;
D、华仔将书包从背上取下的过程中,手对书包有力的作用,在这个力的作用下,书包移动一定的距离,所以对书包做了功。符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】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.
17.【答案】A,C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】抛球和击球时运动员对球有力的作用并且球在力的方向移动一段距离,故做功;球腾空和落地,运动员对球不再有力的作用,故不做功;
故答案为:AC。
【分析】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.
18.【答案】A,D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;是否做功的判断
【解析】【解答】A、小明虽然对车施加力一个推力,但车并没有移动距离,故推力不做功.A符合题意.
B、在小明推力的作用下,汽车相对于地面有向右运动的趋势,就会在接触面上产生一个阻碍其向右运动的方向向左的摩擦力.B不符合题意.
C、汽车在推力和摩擦力的作用下处于平衡状态,所以推力和摩擦力是一对平衡力,两者大小相等.C不符合题意.
D、静止在水平地面上的汽车在竖直方向上受到重力和地面对它支持力的作用而处于静止状态,即平衡状态,所以其受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力.D符合题意.
故答案为:AD.
【分析】力对物体做功的条件是:物体受力,且沿力的方向移动距离,缺一不可,静止的物体受平衡力的作用.
19.【答案】C,D
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】物体向左移动,摩擦力不变,等于拉力F1为20N,A不符合题意。向左运动时,所受合外力为30N﹣20N=10N,物体做加速运动,B不符合题意,C符合题意。F2做功W=F2S=30N×10m=300J.D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】结合物体的运动状态进行受力分析,利用W=Fs计算做功大小.
20.【答案】A,D
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】根据图示可知,甲图中作用子啊动滑轮上绳子的条数为3,而乙图中,作用在动滑轮上绳子的条数为2,故甲图更省力,都不能省功,由于滑轮组相同,只是绳子的绕法不同,因此两种方法做功一样多。
故答案为:AD。
【分析】滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子拉着物体,拉物体所用的力就是阻力的几分之一;
再利用W=Fs判断做功大小.
21.【答案】0;300
【知识点】是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)重力的方向是竖直向下的,而小车是在水平方向上前进了15m,没有在重力的方向上移动距离,所以重力不做功,即重力对小车做的功为0J;(2)小强对小车做的功(推力做功):W=Fs=20N×15m=300J。
故答案为:0;300。
【分析】没有在重力的方向上移动距离,重力不做功.
利用W=Fs计算小强对小车做的功.
22.【答案】1300J;0J
【知识点】是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)杠铃到胸前时做的功:W1=F1h1=1000N×1.3m=1300J;(2)将杠铃在胸前停了4s,有力但没有距离,人对杠铃不做功,即做功为0J。
故答案为:1300J;0J。
【分析】利用W=Fs计算杠铃到胸前时做的功.
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.
23.【答案】80;800
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】由题可知,该同学在水平面上移动物体时,所用的推力为40N,且沿推力的方向移动了2m的距离,故推力做功:W1=F1s1=40N×2m=80J;他把木箱搬到三楼,则:F2=G箱=100N,上升的高度h=4m×(3﹣1)=8mW2=F2h=100N×8m=800J。
故答案为:80;800。
【分析】结合题意,利用功的计算公式进行计算即可.
24.【答案】重;3.92
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】皮球在重力的作用下,下落到地面,所以重力对皮球做功;重力对它做的功:W=Gh=mgh=0.08kg×9.8N/kg×5m=3.92J。
故答案为:重;3.92。
【分析】皮球在重力的作用下,下落到地面;利用W=Gh计算重力对它做的功.
25.【答案】4;24
【知识点】力与图象的结合;功的计算及应用
【解析】【解答】解:(1)由图乙可知,物体在第6s末到第9s末做匀速直线运动,处于平衡状态,所受摩擦力和拉力大小相等,所以摩擦力f=F =4N.
(2)推力F做的功W=Fs=Fvt=4N×2m/s×3s=24J.
故答案为:4;24.
【分析】(1)首先从速度图象中6~9s得出物体匀速直线运动,然后对应的从F-t图象中得出物体所受的推力;
(2)知道物体在6~9s末的速度和时间求出物体的运动距离,根据W=Fs求出推力做功多少.
26.【答案】6;2
【知识点】功的计算及应用;有用功和额外功
【解析】【解答】由W总=Fs得拉力:F= = =6N;有用功:W有用=Gh=10N×2m=20J,克服摩擦力做的额外功:W额=W总﹣W有用=30J﹣20J=10J,由W额=fs得摩擦力:f= = =2N。
故答案为:6;2。
【分析】由W总=Fs得拉力大小;利用W有用=Gh求得有用功,由W额=W总﹣W有用=fs得摩擦力.
27.【答案】2000J;1500J
【知识点】功的计算及应用;有用功和额外功
【解析】【解答】(1)s=5m,F=400N,拉力做的总功:W总=Fs=400N×5m=2000J。(2)因为G=500N,h=3m,所以做的有用功:W有用=Gh=500N×3m=1500J。
故答案为:2000J;1500J
【分析】由W总=Fs得拉力大小;利用W有用=Gh求得有用功,即物体克服重力所做的功 .
28.【答案】起重机比滑轮组所需时间少;丁
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】由甲、乙两图可知,滑轮组与起重机做的功是相同的(搬运的砖一样多),但起重机用时少;由丙、丁两图可知,滑轮组与起重机做功时间是相同的,但起重机比滑轮组做的功多(搬运的砖多)。
故答案为:起重机比滑轮组所需时间少;丁。
【分析】比较做功快慢有两种方法:①做相同的功,比较做功时间;②做功时间相同,比较做功的多少.
29.【答案】100;0
【知识点】是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)推力所做的功为:W=Fs=20N×5m=100J;(2)由于物体水平移动,在重力的方向(竖直向下)上没有移动距离,所以重力不做功,即重力做功为0J。
故答案为:100;0。
【分析】利用W=Fs求得推力所做的功;
在重力的方向(竖直向下)上没有移动距离,重力不做功.
30.【答案】1;0;3.6
【知识点】力与运动的关系;功的计算及应用
【解析】【解答】铁块的重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N;由题意知,铁块在重力、摩擦力和拉力的作用下向上做匀速直线运动,重力和摩擦力竖直向下,拉力竖直向上,则F=G+f,可知f=F﹣G=3N﹣2N=1N;由图可知,磁力的方向是沿水平方向,而物体是沿竖直方向移动距离,即在磁力的方向上没有移动距离,故磁力所做的功为0J;由图乙可知,在0~6s内,物体沿拉力方向移动的距离:s=vt=0.2m/s×6s=1.2m,拉力所做的功:W=Fs=3N×1.2m=3.6J。
故答案为:1;0;3.6。
【分析】结合v-t图像可知物体的运动状态,据此进行受力分析即可得出摩擦力大小;
利用W=Fs=Fvt求得拉力所做的功.
31.【答案】二力平衡;2.4;0;2.4
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】木块在2.4N的水平拉力拉动下沿直线匀速运动,处于平衡状态,受到平衡力的作用,由二力平衡知识可知,木块受到的摩擦力f=F=2.4N;木块在水平桌面上移动,在重力的方向上没有移动距离,则重力做功为0J;若改用3N的水平拉力拉木块,木块对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以木块受到的摩擦力大小不变,仍为2.4N。
故答案为:二力平衡;2.4;0;2.4。
【分析】结合物体的运动状态,可知受到平衡力的作用,由二力平衡知识可知木块受到的摩擦力;
在重力的方向上没有移动距离,重力不做功;
木块对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,受到的摩擦力大小不变.
32.【答案】(1)货物的密度:ρ= = =1.5×103kg/m3;
答:货物的密度1.5×103kg/m3
(2)提升货物所做的功:W=Gh=mgh=3.6kg×10N/kg×5m=180J。
答:提升货物所做的功为180J
【知识点】密度公式及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)利用 ρ= 求得 货物的密度 .
(2)利用 W=Gh=mgh 求得 提升货物所做的功 .
33.【答案】(1)根据压力随时间变化的关系图象可知,木块静止时对水平地面的压力F=6N,则木块的重力G=F=6N,木块的质量:m= = =0.6kg,正方体木块的体积:V=10cm×10cm×10cm=1000cm3=1×10﹣3m3,木块的密度:ρ= = =0.6×103kg/m3。
答:正方体木块的密度为0.6×103kg/m3
(2)木块下落过程中,重力所做的功:W=Gh=6N×3m=18J;
答:木块下落过程中,重力所做的功为18J
(3)由图象可知,木块撞击地面时的最大压力F最大=36N,正方体木块的底面积:S=10cm×10cm=100cm2=1×10﹣2m2,则木块对地面的最大压强:p最大= = =3.6×103Pa;
答:木块对地面的最大压强为3.6×103Pa
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)结合F-t图像 可知木块静止时对水平地面的压力 ,即 G=F =mg,进一步利用 ρ= 求得 木块的密度 .
(2)利用 W=Gh 求得 重力所做的功 .
(3)利用 p最大= 得出 木块对地面的最大压强 .
34.【答案】(1)从1楼到10楼,小红通过的竖直高度为:h=3m×(10﹣1)=27m;书包的重力为:G书包=m书包g=10kg×10N/kg=100N;小红对书包做功为:W书包=G书包h=100N×27m=2700J;
答:坐电梯匀速从1楼到10楼,小红对书包做功2700J
(2)小红的重力为:G小红=m小红g=40kg×10N/kg=400N;电梯对小红至少做功为:W小红=G小红h=400N×27m=10800J;
答:电梯对小红至少做功10800J
(3)她从1楼上到家住的10楼,克服重力做的总功为:W总=G总h=(G书包+G小红)h=(100N+400N)×27m=1.35×104J;
答:某天由于停电,小红走楼梯步行上楼,她从1楼上到家住的10楼,克服重力做的总功是1.35×104J
【知识点】功的计算及应用
【解析】【分析】(1)利用 W书包=G书包h = m书包g h求得 小红对书包做功多少 .
(2)利用 W小红=G小红h = m小红g h求得 电梯对小红至少做功多少 .
(3)利用 W总=G总h 求得 克服重力做的总功 .
35.【答案】(1)由P= 可得,发动机的牵引力做的功:W=Pt=20×103W×5×60s=6×106J;
答:发动机的牵引力做了6×106J的功
(2)由W=Fs可得,牵引力的大小:F= = =2×103N,因汽车匀速行驶过程中,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,所以,受到的阻力:f=F=2×103N。
答:汽车行驶过程中,受到的阻力是2×103N
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1) 由P= 可得发动机的牵引力做的功.
(2) 由W=Fs可得牵引力的大小 , 汽车匀速行驶过程中,受到的阻力和牵引力是一对平衡力 .
36.【答案】当人从井里提起这桶水时,人对水桶做了功,做功的大小为:W1=G h1=150N×6m=900J,当人提着水桶沿水平路面行走50m的过程中,人没有对水桶做功,即W2=0J,当人提着水桶走上楼梯时,人对水桶做了功,水桶沿力的方向发生的距离应是楼梯的高度即W3=G h2=150N×3m=450J,故人对水桶共做功W=W1+W2+W3=900J+0J+450J=1350J。
答:这个人在这段时间内对水桶共做了1350J的功
【知识点】功的计算及应用
【解析】【分析】结合题意,利用 W=Gh 进行计算即可,注意 人提着水桶沿水平路面行走50m的过程中,人没有对水桶做功 .
37.【答案】(1)物体间力的作用是相互的
(2)375
(3)B
【知识点】力作用的相互性;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)因为物体间力的作用是相互的,所以当球碰到球拍会被快速反弹回去;(2)G=mg=75kg×10N/kg=750N,这个过程中克服重力做W=Gh=750N×0.5m=375J;(3)手握球拍不掉下来,球拍受到手竖直向上的摩擦力始终等于球拍的重力,
故答案为:(1)物体间力的作用是相互的;(2)375;(3)B。
【分析】(1)物体间力的作用是相互的. (一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的力).
(2)利用W=Gh=mgh求得克服重力做功多少.
(3)结合球拍的运动状态进行受力分析即可.
1 / 12018-2019学年沪科版物理八年级下学期 10.3 做功了吗 同步练习(提升题)
一、选择题
1.如图所示,显示了四种不同的物理过程,对应各图的下列说法中正确的是( )
A.人扛着米袋上楼梯,人对米袋做了功
B.人推汽车没有推动,人对汽车做了功
C.人拉小车水平前进,小车的重力做了功
D.踢出去的足球在地上滚动,人对足球做了功
【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A、扛着米袋慢慢爬上楼梯,人给米袋的力向上,向上移动了距离,人对米袋做功。符合题意。B、用力推汽车,汽车没动,人给汽车一个向前的力,向前没有移动距离,人对汽车没有做功。不符合题意。C、人拉小车在水平地面上匀速前进,小车的重力方向竖直向下,向下没有移动距离,重力对车没有做功。不符合题意。D、踢出去的足球在地上滚动,人对足球没有力的作用,人对足球没有做功。不符合题意。
故答案为:A。
【分析】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.
2.如图所示,九年级小明同学正在单杠上做“引体向上”运动,试估算他做一次完整的引体向上运动(从图甲状态到图乙状态),需要做功大约为( )
甲 乙
A.400J B.1000J C.1200J D.1600J
【答案】A
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】中学生的质量约为50kg,同学做一次引体向上时上升高度h=0.5m,该同学做一次引体向上的过程中克服重力所做的功:W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.5m=250J,最接近400J。
故答案为:A。
【分析】首先估测中学生的体重及上升高度,再利用W=Gh=mgh计算即可.
3.放学后,某同学背着重40N的书包,登上大约10m高的四楼才到家。则他在回家过程中对书包所做的功约为( )
A.0J B.10J C.40J D.400J
【答案】D
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】他在回家过程中对书包所做的功:W=Gh=40N×10m=400J。
故答案为:D。
【分析】利用W=Gh计算即可.
4.如图所示,是小球从某高度处由静止下落h过程的路程与时间关系图,在下面的四个选项中,描述重力对该球做功大小与下落高度关系正确的图线是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】同一个小球,自由下落时重力G一定,由W=Gh可知,重力做功多少决定于下落高度h,并且做功多少与下落高度成正比;由图象知,AB、两图象均为曲线,说明重力做的功与下落高度不成正比,AB不符合题意;C、重力做的功与下落高度成正比,C符合题意;D、随着高度的增加,重力做功的多少保持不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】由W=Gh可知,重力做功多少决定于下落高度h,并且做功多少与下落高度成正比,据此结合图像分析解答.
5.在甲,乙两图中,甲图地面粗糙,乙图地面光滑。两个物体在恒力F作用下,甲做匀速直线运动,乙做加速直线运动;它们在力的方向上前进了相同的距离,力F做的功分别为W甲、W乙,则下列结论正确的是( )
甲 乙
A.W 甲>W 乙 B.W 甲=W 乙
C.W甲<W 乙 D.条件不足,无法确定
【答案】B
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】根据题意,两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离s,根据W=Fs可知,甲图中F做的功等于乙图中F做的功,即W甲=W乙;
故答案为:B。
【分析】结合题意,利用W=Fs可得解.
6.(2018九上·新吴期中)如图所示,用30N的水平拉力拉着重为90N的物体沿水平方向做直线运动,若拉力F对物体做了90J的功,则在这一过程中( )
A.重力做的功一定为90J B.物体一定受到30N的摩擦力
C.物体运动的距离一定是3m D.物体一定是匀速直线运动
【答案】C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】A、重力的方向竖直向下,物体没有在重力方向移动距离,重力没有做功,即重力做的功为0J,A不符合题意;
BD、题中并没有告诉物体的运动情况,物体可能做匀速直线运动,也可能做变速运动;由于物体在水平方向不一定做匀速直线运动,所以摩擦力不一定等于拉力,即摩擦力不一定为30N,BD不符合题意;
D、由W=Fs可得物体沿水平方向运动的距离: ,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据功的计算公式,可以分析物体移动的距离。
7.如图所示,用大小不同的力(F1>F2>F3)将质量为m的物体在不同的接触面上沿力的方向移动相同的距离S,力在三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,则( )
光滑水平面 粗糙水平面 粗糙斜面
A.W1>W2>W3 B.W1<W2<W3 C.W1=W2<W3 D.W1=W2=W3
【答案】A
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】用大小不同的力(F1>F2>F3)将质量为m的物体在不同的接触面上沿力的方向移动相同的距离s,力在三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,由W=Fs可知W1>W2>W3。
故答案为:A。
【分析】由W=Fs可知做功的大小关系.
8.下图所示的几种情况中,人对物体做了功的是( )
A.静止的小车在拉力的作用下向前运动
B.搬而不起
C.提着小桶在水平路上匀速行驶
D.运动员将杠铃举起后停留了3秒
【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A、静止的小车在拉力的作用下向前运动,力的方向和距离的方向一致,故人对物体做了功;B、搬石头没有搬起,只有力,但没有距离,故人对物体没有做功;C、提着小桶在水平路上匀速行驶,力的方向竖直向上,距离的方向水平向前,两者方向不一致,故人对物体没有做功;D、运动员将杠铃举起后停留3秒钟,只有力没有距离,故人对物体没有做功;
故答案为:A。
【分析】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.
9.在排球运动中,跳发球(如图所示)是最具威力的发球方式。现用100N的力击打重为5N的排球,排球离手后飞行落到15m远的地面上。排球飞行过程中,运动员对排球做功( )
A.1500J B.75J C.500J D.0J
【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】排球飞行过程中,运动员不再对排球有力的作用,虽然运动了一段距离,但运动员对排球没有力的作用,所以运动员对排球没做功,即做功为0J。
故答案为:D。
【分析】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.
10.如图所示,用大小相等的拉力F1、F2、F3使同一物体分别沿着水平面、斜面和竖直方向移动相同的距离S,拉力F1、F2、F3所做的功分别是F1、F2、F3下列判断正确的是( )
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F1=F2<F3 D.F1=F2=F3
【答案】D
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】由题知,F1=F2=F3,移动的距离s相同,所以,根据W=Fs可知,拉力做的功相同,即W1=W2=W3。
故答案为:D。
【分析】结合题意,利用W=Fs可知,拉力做的功大小关系.
11.在甲、乙两图中,甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m、2m的两个物体在大小为F的水平恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,则下列结论正确的是( )
甲 乙
A.甲图中 F 做的功小于乙图中 F 做的功
B.甲图中 F 做的功等于乙图中 F 做的功
C.甲图中 F 做的功大于乙图中 F 做的功
D.条件不足,无法确定甲、乙图中 F 做的功谁大
【答案】B
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】由题意可知,两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离s,根据W=Fs可知,甲图中F做的功等于乙图中F做的功。
故答案为:B。
【分析】根据W=Fs可得解.
12.挖掘机将重为2×103N的矿石竖直向上匀速举起3m,然后又沿水平方向将矿石匀速移动2m。整个过程中,挖掘机对矿石做功( )
A.2×103J B.4×103J C.6×103J D.1×104 J
【答案】C
【知识点】是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】挖掘机对矿石的作用力F=G=2×103N,在竖直方向移动时做功W=Fh=2×103N×3m=6×103J;在水平向上移动时物体没有竖直向上移动距离,故水平运动时举力不做功,则总功为6×103J;C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用W=Fh求得在竖直方向移动时做的功;在水平方向上移动时物体运动方向与受力方向垂直,不做功.
13.如图,同一个物体G,分别沿光滑斜面BA、CA匀速提升。若沿斜面拉动的力分别为F1、F2,各过程中拉力做功分别为W1、W2,则它们的大小关系正确的是( )
A.W1>W2,F1<F2 B.W1=W2,F1<F2
C.W1>W2,F1=F2 D.W1=W2,F1>F2
【答案】B
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】(1)斜面BA的倾斜角度小于CA,所以物体沿BA运动时拉力较小,即F1<F2;(2)斜面光滑说明摩擦力为0,没有做额外功,则两次做的功都等于克服物体重力做的功;两次分别把同一物体提升到相同的高度,克服物体重力做的功相同,所以拉力做功也相同,即W1=W2。
故答案为:B。
【分析】斜面的倾斜角度越大,拉力越大,再利用功的计算公式比较做功大小即可.
14.一支步枪枪膛长80cm,火药爆炸时产生的高压气体对子弹的平均推力是2000N,子弹离开枪口在空中飞行400m后落在地上,则高压气体对子弹做的功是( )
A.1.6×103J B.1.6×105J C.8.016×105J D.8×105J
【答案】A
【知识点】是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】由题知,子弹受到高压气体的平均推力F=2000N,子弹离开枪口后由于惯性在空中飞行400m,此过程中并没有受到推力作用,子弹在枪膛内沿推力方向移动的距离:s=80cm=0.8m,高压气体对子弹所做的功:W=Fs=2000N×0.8m=1.6×103J.A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】利用W=Fs求得高压气体对子弹所做的功,注意子弹离开枪口后由于惯性在空中飞行,并没有受到推力作用,不做功.
二、多选题
15.如图所示为一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手,c点是铅球运动的最高点,不计空气阻力。在a到d的整个过程中,下列说法正确的是( )
A.在a到c的过程中,运动员对铅球始终做功
B.在b到c的过程中,运动员对铅球没有做功
C.在c到d的过程中,没有力对铅球做功
D.在a到d的过程中,铅球的运动状态在不断改变
【答案】B,D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A、在a到b的过程中,运动员对铅球有一个推力的作用且铅球在推力作用下移动了一段距离,所以在这个阶段,运动员对铅球做了功;铅球离开手,再运动到c的过程中,由于惯性继续运动,所以手就不做功了,A不符合题意;
B、在b到c的过程中,铅球由于惯性继续运动,运动员对铅球没有做功,B符合题意;
C、在c到d的过程中,铅球由于重力向下落,是重力对铅球做了功,C不符合题意;
D、在a到d的过程中,铅球的运动方向和运动快慢都发生了改变,所以运动状态是在不断变化的,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】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.
16.下列是华仔背着书包从家中到学校的过程中,其中华仔对书包做了功的是( )
A.华仔提起地面上的书包
B.华仔背着书包在水平地面上匀速前进
C.华仔背着书包从一楼走到二楼
D.华仔将书包从背上取下放到书桌上
【答案】A,C,D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A、手对书包的力方向向上,在这个力的作用下书包被提起,所以这个力对书包做了功。符合题意;
B、华仔对书包的作用力竖直向上,华仔沿水平方向匀速运动,没有对书包做功。不符合题意;
C、华仔对书包的作用力竖直向上,在此力的作用下,书包从一楼到达二楼,这个力对书包做了功。符合题意;
D、华仔将书包从背上取下的过程中,手对书包有力的作用,在这个力的作用下,书包移动一定的距离,所以对书包做了功。符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】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.
17.在排球运动中,跳发球(图)是最具威力的发球方式,其动作要领可简化为“抛球、腾空、击球和落地”四个过程,其中运动员对排球做功的过程有( )
A.抛球 B.腾空 C.击球 D.落地
【答案】A,C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】抛球和击球时运动员对球有力的作用并且球在力的方向移动一段距离,故做功;球腾空和落地,运动员对球不再有力的作用,故不做功;
故答案为:AC。
【分析】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.
18.(2017八下·永登期末)如图所示,小明用水平力推车而车未动,下列说法中正确的是( )
A.小明推力不做功
B.车不受摩擦力
C.小明推力小于车受到的摩擦力
D.地面对车的支持力与车受到的重力是一对平衡力
【答案】A,D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;是否做功的判断
【解析】【解答】A、小明虽然对车施加力一个推力,但车并没有移动距离,故推力不做功.A符合题意.
B、在小明推力的作用下,汽车相对于地面有向右运动的趋势,就会在接触面上产生一个阻碍其向右运动的方向向左的摩擦力.B不符合题意.
C、汽车在推力和摩擦力的作用下处于平衡状态,所以推力和摩擦力是一对平衡力,两者大小相等.C不符合题意.
D、静止在水平地面上的汽车在竖直方向上受到重力和地面对它支持力的作用而处于静止状态,即平衡状态,所以其受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力.D符合题意.
故答案为:AD.
【分析】力对物体做功的条件是:物体受力,且沿力的方向移动距离,缺一不可,静止的物体受平衡力的作用.
19.如图所示,重为80N的物体在大小为20N,方向水平向右的拉力F1作用下,在水平面上以2m/s速度做匀速直线运动。当撤去拉力F1,物体静止后,改用方向水平向左,大小为30N的拉力F2使物体向左运动10m,在力F2作用的过程中( )
A.物体与地面之间的摩擦力大小为30N
B.物体运动的速度大小仍为2m/s
C.物体在水平方向受到的合力大小为10N
D.拉力F2做功为300J
【答案】C,D
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】物体向左移动,摩擦力不变,等于拉力F1为20N,A不符合题意。向左运动时,所受合外力为30N﹣20N=10N,物体做加速运动,B不符合题意,C符合题意。F2做功W=F2S=30N×10m=300J.D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】结合物体的运动状态进行受力分析,利用W=Fs计算做功大小.
20.如图所示,是用滑轮组把陷入沟里的汽车拉出来的两种方法的示意图,下列关于拉力与做功的说法正确的是( )
甲 乙
A.甲图的方法省力 B.乙图的方法省力
C.甲图的方法省功 D.两种方法做功一样多
【答案】A,D
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】根据图示可知,甲图中作用子啊动滑轮上绳子的条数为3,而乙图中,作用在动滑轮上绳子的条数为2,故甲图更省力,都不能省功,由于滑轮组相同,只是绳子的绕法不同,因此两种方法做功一样多。
故答案为:AD。
【分析】滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子拉着物体,拉物体所用的力就是阻力的几分之一;
再利用W=Fs判断做功大小.
三、填空题
21.小强推着重为60N的小车,在10S内沿水平地面匀速前进了15m,如果水平推力为20N,在此过程中,重力对小车所做的功为 J,小强对小车做的功为 J。
【答案】0;300
【知识点】是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)重力的方向是竖直向下的,而小车是在水平方向上前进了15m,没有在重力的方向上移动距离,所以重力不做功,即重力对小车做的功为0J;(2)小强对小车做的功(推力做功):W=Fs=20N×15m=300J。
故答案为:0;300。
【分析】没有在重力的方向上移动距离,重力不做功.
利用W=Fs计算小强对小车做的功.
22. 2008年北京奥运会,将会有一广东籍举重运动员为国争光,让我们一起来设想他夺得挺举冠军的场面:在0.8s内用1000N的力把杠铃举高1.3m到胸前(这一过程他做了 的功);然后将杠铃在胸前停了4s(这一过程他做功为 )。
【答案】1300J;0J
【知识点】是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)杠铃到胸前时做的功:W1=F1h1=1000N×1.3m=1300J;(2)将杠铃在胸前停了4s,有力但没有距离,人对杠铃不做功,即做功为0J。
故答案为:1300J;0J。
【分析】利用W=Fs计算杠铃到胸前时做的功.
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.
23.某同学体重500N,他用40N的力沿水平方向推木箱。木箱重100N,经4s木箱在水平地面上移动了2m。在这个过程中,该同学做的功是 J.如果他把木箱搬到三楼,已知每层楼高4m,共花了40S,则他对木箱至少做 J的功
【答案】80;800
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】由题可知,该同学在水平面上移动物体时,所用的推力为40N,且沿推力的方向移动了2m的距离,故推力做功:W1=F1s1=40N×2m=80J;他把木箱搬到三楼,则:F2=G箱=100N,上升的高度h=4m×(3﹣1)=8mW2=F2h=100N×8m=800J。
故答案为:80;800。
【分析】结合题意,利用功的计算公式进行计算即可.
24.一个质量为80g的皮球从高出下落了5m, 力对它做了 J的功。
【答案】重;3.92
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】皮球在重力的作用下,下落到地面,所以重力对皮球做功;重力对它做的功:W=Gh=mgh=0.08kg×9.8N/kg×5m=3.92J。
故答案为:重;3.92。
【分析】皮球在重力的作用下,下落到地面;利用W=Gh计算重力对它做的功.
25.(2017八下·大石桥期末)如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用。F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系,如图乙所示.第6s末到第9s末,物体受到地面对它的摩擦力为 N,推力做的功是 J.
【答案】4;24
【知识点】力与图象的结合;功的计算及应用
【解析】【解答】解:(1)由图乙可知,物体在第6s末到第9s末做匀速直线运动,处于平衡状态,所受摩擦力和拉力大小相等,所以摩擦力f=F =4N.
(2)推力F做的功W=Fs=Fvt=4N×2m/s×3s=24J.
故答案为:4;24.
【分析】(1)首先从速度图象中6~9s得出物体匀速直线运动,然后对应的从F-t图象中得出物体所受的推力;
(2)知道物体在6~9s末的速度和时间求出物体的运动距离,根据W=Fs求出推力做功多少.
26.一粗糙斜面高2m,长5m,用沿斜面向上的力把重为10N的物体由斜面低端匀速拉到斜面顶端的过程中,拉力做功30J,则拉力的大小为 N,物体所受摩擦力为 N。
【答案】6;2
【知识点】功的计算及应用;有用功和额外功
【解析】【解答】由W总=Fs得拉力:F= = =6N;有用功:W有用=Gh=10N×2m=20J,克服摩擦力做的额外功:W额=W总﹣W有用=30J﹣20J=10J,由W额=fs得摩擦力:f= = =2N。
故答案为:6;2。
【分析】由W总=Fs得拉力大小;利用W有用=Gh求得有用功,由W额=W总﹣W有用=fs得摩擦力.
27.新房装修时,在地面与窗台间放置斜木板,将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台,如图所示,已知窗台高3m,木板长5m,瓷砖重500N,沿斜面所用拉力400N,则拉力所做的功为 ,物体克服重力所做的功为 。
【答案】2000J;1500J
【知识点】功的计算及应用;有用功和额外功
【解析】【解答】(1)s=5m,F=400N,拉力做的总功:W总=Fs=400N×5m=2000J。(2)因为G=500N,h=3m,所以做的有用功:W有用=Gh=500N×3m=1500J。
故答案为:2000J;1500J
【分析】由W总=Fs得拉力大小;利用W有用=Gh求得有用功,即物体克服重力所做的功 .
28.如图所示,是建筑工地常用来搬运砖块的两种机械(滑轮组和起重机)。观察图中甲、乙两图,可获得的信息有:做相同的功, ,观察图中丙图和图 可得出:在相等的时间内,起重机比滑轮组做的功多。
【答案】起重机比滑轮组所需时间少;丁
【知识点】功率大小的比较
【解析】【解答】由甲、乙两图可知,滑轮组与起重机做的功是相同的(搬运的砖一样多),但起重机用时少;由丙、丁两图可知,滑轮组与起重机做功时间是相同的,但起重机比滑轮组做的功多(搬运的砖多)。
故答案为:起重机比滑轮组所需时间少;丁。
【分析】比较做功快慢有两种方法:①做相同的功,比较做功时间;②做功时间相同,比较做功的多少.
29.某人在水平地面上用20N的水平推力推动重100N的物体,20s内在水平面上沿推力的方向前进了5m,此人做的功为 J,重力对该物体做功为 J。
【答案】100;0
【知识点】是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)推力所做的功为:W=Fs=20N×5m=100J;(2)由于物体水平移动,在重力的方向(竖直向下)上没有移动距离,所以重力不做功,即重力做功为0J。
故答案为:100;0。
【分析】利用W=Fs求得推力所做的功;
在重力的方向(竖直向下)上没有移动距离,重力不做功.
30.如图甲所示,一块质量为0.2kg的铁块被吸附在各直放置且足够长的磁性平板上,在竖直方向上拉力F=3N的作用力下向上运动,铁块运动速度v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内磁力做的功是 J,拉力F做的功是 J。
【答案】1;0;3.6
【知识点】力与运动的关系;功的计算及应用
【解析】【解答】铁块的重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N;由题意知,铁块在重力、摩擦力和拉力的作用下向上做匀速直线运动,重力和摩擦力竖直向下,拉力竖直向上,则F=G+f,可知f=F﹣G=3N﹣2N=1N;由图可知,磁力的方向是沿水平方向,而物体是沿竖直方向移动距离,即在磁力的方向上没有移动距离,故磁力所做的功为0J;由图乙可知,在0~6s内,物体沿拉力方向移动的距离:s=vt=0.2m/s×6s=1.2m,拉力所做的功:W=Fs=3N×1.2m=3.6J。
故答案为:1;0;3.6。
【分析】结合v-t图像可知物体的运动状态,据此进行受力分析即可得出摩擦力大小;
利用W=Fs=Fvt求得拉力所做的功.
31.重为8N的木块放在水平桌面上,用2.4N的水平拉力拉动木块沿直线匀速运动了5m。由 知识可知,木块受到的摩擦力为 N,重力对物体做的功为 J.若改用3N的水平拉力拉木块,木块受到的摩擦力为 N
【答案】二力平衡;2.4;0;2.4
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】木块在2.4N的水平拉力拉动下沿直线匀速运动,处于平衡状态,受到平衡力的作用,由二力平衡知识可知,木块受到的摩擦力f=F=2.4N;木块在水平桌面上移动,在重力的方向上没有移动距离,则重力做功为0J;若改用3N的水平拉力拉木块,木块对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以木块受到的摩擦力大小不变,仍为2.4N。
故答案为:二力平衡;2.4;0;2.4。
【分析】结合物体的运动状态,可知受到平衡力的作用,由二力平衡知识可知木块受到的摩擦力;
在重力的方向上没有移动距离,重力不做功;
木块对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,受到的摩擦力大小不变.
四、计算题
32.成都正在大力发展包括无人机在内的高新技术产业,快递行业的一些公司积极尝试无人机送货,如图所示。一架无人机载着货物沿竖直方向匀速上升5m,该货物质量为3.6kg、体枳为2.4×10﹣3m3.g取10N/kg。求:
(1)货物的密度;
(2)提升货物所做的功。
【答案】(1)货物的密度:ρ= = =1.5×103kg/m3;
答:货物的密度1.5×103kg/m3
(2)提升货物所做的功:W=Gh=mgh=3.6kg×10N/kg×5m=180J。
答:提升货物所做的功为180J
【知识点】密度公式及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)利用 ρ= 求得 货物的密度 .
(2)利用 W=Gh=mgh 求得 提升货物所做的功 .
33.一边长为10cm 的正方体木块,从距离水平地面3m 的高处由静止释放,空气阻力忽略不,用压力传感器记录了从木块撞击地面开始到最后完全静止时的压力变化情况,并根据记录的数据绘制了压力随时间变化的关系图象,如图2所示。求:
(1)木块的密度;
(2)木块下落过程中,重力对木块所做的功;
(3)木块对地面的最大压强。
【答案】(1)根据压力随时间变化的关系图象可知,木块静止时对水平地面的压力F=6N,则木块的重力G=F=6N,木块的质量:m= = =0.6kg,正方体木块的体积:V=10cm×10cm×10cm=1000cm3=1×10﹣3m3,木块的密度:ρ= = =0.6×103kg/m3。
答:正方体木块的密度为0.6×103kg/m3
(2)木块下落过程中,重力所做的功:W=Gh=6N×3m=18J;
答:木块下落过程中,重力所做的功为18J
(3)由图象可知,木块撞击地面时的最大压力F最大=36N,正方体木块的底面积:S=10cm×10cm=100cm2=1×10﹣2m2,则木块对地面的最大压强:p最大= = =3.6×103Pa;
答:木块对地面的最大压强为3.6×103Pa
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)结合F-t图像 可知木块静止时对水平地面的压力 ,即 G=F =mg,进一步利用 ρ= 求得 木块的密度 .
(2)利用 W=Gh 求得 重力所做的功 .
(3)利用 p最大= 得出 木块对地面的最大压强 .
34.小红家住10楼,每天放学后她都要坐电梯回家。已知小红身体的质量为40kg,她的书包质量为10kg,她家所住的住宅楼每层高为3m.(g取10N/kg)
(1)坐电梯匀速从1楼到10楼,小红对书包做功多少焦耳?
(2)电梯对小红至少做功多少焦耳?
(3)某天由于停电,小红走楼梯步行上楼,每层楼高及楼梯的长度如图所示,她从1楼上到家住的10楼,克服重力做的总功是多少焦耳?
【答案】(1)从1楼到10楼,小红通过的竖直高度为:h=3m×(10﹣1)=27m;书包的重力为:G书包=m书包g=10kg×10N/kg=100N;小红对书包做功为:W书包=G书包h=100N×27m=2700J;
答:坐电梯匀速从1楼到10楼,小红对书包做功2700J
(2)小红的重力为:G小红=m小红g=40kg×10N/kg=400N;电梯对小红至少做功为:W小红=G小红h=400N×27m=10800J;
答:电梯对小红至少做功10800J
(3)她从1楼上到家住的10楼,克服重力做的总功为:W总=G总h=(G书包+G小红)h=(100N+400N)×27m=1.35×104J;
答:某天由于停电,小红走楼梯步行上楼,她从1楼上到家住的10楼,克服重力做的总功是1.35×104J
【知识点】功的计算及应用
【解析】【分析】(1)利用 W书包=G书包h = m书包g h求得 小红对书包做功多少 .
(2)利用 W小红=G小红h = m小红g h求得 电梯对小红至少做功多少 .
(3)利用 W总=G总h 求得 克服重力做的总功 .
35.一辆汽车,发动机的功率是20kW,5min内在平直公路上匀速行驶了3km。
(1)发动机的牵引力做了多少功?
(2)汽车行驶过程中,受到的阻力是多大?
【答案】(1)由P= 可得,发动机的牵引力做的功:W=Pt=20×103W×5×60s=6×106J;
答:发动机的牵引力做了6×106J的功
(2)由W=Fs可得,牵引力的大小:F= = =2×103N,因汽车匀速行驶过程中,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,所以,受到的阻力:f=F=2×103N。
答:汽车行驶过程中,受到的阻力是2×103N
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1) 由P= 可得发动机的牵引力做的功.
(2) 由W=Fs可得牵引力的大小 , 汽车匀速行驶过程中,受到的阻力和牵引力是一对平衡力 .
36.某人从6m深的井里提起一桶总重为150N的水,并提着这桶水沿水平路面行走50m,再走上一段长为5m,高3m的楼梯。问这个人在这段时间内对水桶共做了多少功?
【答案】当人从井里提起这桶水时,人对水桶做了功,做功的大小为:W1=G h1=150N×6m=900J,当人提着水桶沿水平路面行走50m的过程中,人没有对水桶做功,即W2=0J,当人提着水桶走上楼梯时,人对水桶做了功,水桶沿力的方向发生的距离应是楼梯的高度即W3=G h2=150N×3m=450J,故人对水桶共做功W=W1+W2+W3=900J+0J+450J=1350J。
答:这个人在这段时间内对水桶共做了1350J的功
【知识点】功的计算及应用
【解析】【分析】结合题意,利用 W=Gh 进行计算即可,注意 人提着水桶沿水平路面行走50m的过程中,人没有对水桶做功 .
五、解答题
37.羽毛球作为一项人们喜爱的体育运动项目,其中包含着许多科学知识,请根据你所学的知识回答下列问题:
(1)如图1为羽毛球世界冠军林丹扣杀时的情景,当球碰到球拍会被快速反弹回去,这是因为 。
(2)若林丹的体重为75千克,当他起跳时重心离地50厘米,这个过程中克服重力做功 焦耳。(g取10N/kg)
(3)如图2为林丹扣杀成功时的一个景头,他手握球拍不掉下来是因为 .
A.球拍受到的重力小于手对球拍的摩擦力
B.球拍受到的重力等于手对球拍的摩擦力
C.球拍受到的重力大于手对球拍的摩擦力
D.球拍受到的重力等于手对球拍的压力。
【答案】(1)物体间力的作用是相互的
(2)375
(3)B
【知识点】力作用的相互性;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)因为物体间力的作用是相互的,所以当球碰到球拍会被快速反弹回去;(2)G=mg=75kg×10N/kg=750N,这个过程中克服重力做W=Gh=750N×0.5m=375J;(3)手握球拍不掉下来,球拍受到手竖直向上的摩擦力始终等于球拍的重力,
故答案为:(1)物体间力的作用是相互的;(2)375;(3)B。
【分析】(1)物体间力的作用是相互的. (一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的力).
(2)利用W=Gh=mgh求得克服重力做功多少.
(3)结合球拍的运动状态进行受力分析即可.
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