华师大版初中科学九年级上学期 5.3功与机械效率(第1课时)
一、夯实基础
1.沿光滑斜面向上拉同一个物体,下列说法正确的是( )
A.斜面长的用力一定小 B.斜面高度小的用力一定小
C.斜面高跟长的比值大的用力小 D.斜面高一定,斜面长的用力小
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用;斜面及其工作特点
【解析】【分析】光滑斜面没有摩擦力,因此沿斜面拉动物体所做的功等于直接提升物体克服重力所做的功,即:FL=Gh,据此分析即可。
【解答】光滑斜面没有摩擦力,根据公式FL=Gh得到:,那么在斜面上拉动物体所用力的大小由物体重力G、斜面高度h和斜面长度L共同决定,因此A、B、C错误;
当物体的重力G和斜面高度h相同时,斜面长度L越大,拉力F越小,故D正确。
故选D。
2.对物体做功的理解,下列说法正确的是( )
A.作用在物体上的力越大,力对物体所做的功越多
B.物体通过的路程越长,作用在物体上的力对物体所做的功越多
C.有力作用在物体上,这个力就一定对物体做功
D.有力作用在物体上,物体在这个力的方向上通过了一段距离,这个力对物体做了功
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据做功的公式W=Fs分析即可。
【解答】根据W=Fs可知,物体做功的大小与作用在物体上的力F和物体在力的方向上通过的距离大小有关,它们共同决定了做功的大小。如果只知道一个量的大小,不知道另一个量的大小,无法比较做功的大小,故A、B错误;
有力作用在物体上,物体还要在力的方向上通过距离,这个力才会对物体做功,故C错误,D正确。
故选D。
3.在水平地面上,用20N的水平拉力拉重为50N的小车,使小车沿水平方向前进了10m,此过程中拉力所做的功是( )
A.200J B.500J C.1000J D.0J
【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上通过的距离;知道拉力大小和在拉力方向上移动的距离,求拉力做功,只需正确代入相关数据即可。
【解答】由题意得:拉力大小为20N,在拉力方向上移动的距离为10m。则拉力做功:W=Fs=20N×10m=200J。
4.下列生活实例中,力对物体做功的有( )
A.甲和乙 B.甲和丙 C.乙和丙 D.丙和丁
【答案】B
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的两个要素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离,据此判断物体是否做功。
【解答】甲:小车受到水平向左的推力,且在这个方向上通过了距离,因此推力对小车做功;
乙:人对滑板的提力竖直向上,而滑板在水平方向运动,二者方向不一致,因此不对滑板做功;
丙:绳子对物体的拉力向上,且物体在竖直向上的方向上通过距离,因此对物体做功;
丁:石头受到了支持力,但是没有在力的方向上通过距离,因此不对石头做功。
那么力对物体做功的是甲和丙。
故选B。
5.一名普通中学生从地上拿起一个鸡蛋,并把它缓缓举过头顶,此过程中他对鸡蛋做的功约为( )
A.0.1J B.1J C.10J D.100J
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)举起两个鸡蛋所用的力大约为1N;
(2)一个中学生举起双手的高度大约2m;
(3)已知高度和重力根据公式W=Gh计算所做的功。
【解答】一个鸡蛋的重力大约为:;
那么一个普通中学生从地上拿起一个鸡蛋举过头顶做的功大约为:W=Gh=0.5N×2m=1J。
故选B。
6.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的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,则下列结论中正确的是( )
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、乙两图中F做的功谁大
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs计算即可。
【解答】根据W=Fs可知,做功的大小只与力和距离两个因素有关,与其它因素无关。因为力的大小相等,且前进的距离相等,所以两图中做功大小相同,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
7.小球从某高度由静止下落过程中速度逐渐增大,在这个过程中,物体下落的路程与时间的关系式为h=gt2,能正确描述重力对该球做功大小与时间关系的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据关系式分析下落高度和时间的数量关系,并确定图像的形状即可。
【解答】根据关系式h=gt2可知,物体下落的高度和时间的关系相当于数学上的二次函数y=ax2,它的图像是一条抛物线,而不是直线,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
8.子弹在枪膛内受到火药爆炸后产生的对气体的平均推力是800N,子弹的质量为20g,枪膛长55cm。射出后,子弹在空中飞行了80m,则气体对子弹所做的功是( )
A.4×104J B.156.8J C.440J D.1.08J
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs计算推力对子弹做的功。
【解答】气体对子弹做的功为:W=Fs=800N×0.55m=440J,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
9.在相同的水平地面上,用水平力F匀速推动重为G的箱子,移动距离s。下列说法正确的是(多选)( )
A.箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力
B.在此过程中重力做功为Gs
C.若撤去推力,箱子仍向前滑行,则滑行过程中摩擦力小于F
D.若水平推力改为2F,仍使箱子移动距离s,则推力做功为2Fs
【答案】A,D
【知识点】平衡力的辨别;影响摩擦力大小的因素;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)平衡力的条件:大小相等,方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
(2)根据W=Gh计算重力做的功;
(3)根据影响滑动摩擦力的两个因素分析;
(4)根据W=Fs计算即可。
【解答】A.物体在水平方向上做匀速直线运动,它受到的推力和摩擦力,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,是一对平衡力,故A正确;
B.物体在竖直方向上通过的距离为零,根据W=Gh可知,此时重力做功0J,故B错误;
C.在滑行过程中,箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此摩擦力保持不变,故C错误;
D.若将推力该为2F,仍然使箱子移动s,那么推力做功W=2Fs,故D正确。
故选AD。
10.小明同学用40N的水平推力推着重100N的书箱在水平地面上前进了2m,松开手后,书箱仍向前滑行了1m,整个过程中小明做功 J,书箱的重力做功 J。
【答案】80;0
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs计算推力做的功,根据W=Gh计算重力做的功。
【解答】整个过程中小明做功:W=Fs=40N×2m=80J;
书箱的重力做功;W=Gh=100N×0m=0J。
11.建筑工人利用如图所示装置,将质量为100kg的沙袋从地面匀速提到3m高的一楼楼面。已知动滑轮的质量为8kg,不计绳子重力和摩擦。求:(g取10N/kg)
(1)拉力的大小。
(2)人拉绳子所做的功。
【答案】(1)解:F= G总= m总g= (m沙+m轮)g= (100kg+8kg)×10N/kg=540N。
(2)解:W=2Fs=2×540N×3m=3240J。
【知识点】功的计算公式的应用;动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】(1)首先弄清承担重力的绳子段数n,然后根据 计算自由端拉力的大小;
(2)首先根据s=nh计算自由端的绳子移动的距离,再根据W=Fs计算绳子拉力做的功。
二、能力提升
12.在排球运动中,跳发球是最具威力的发球方式,运动员的动作要领可简化为“①抛球、②腾空、③击球、④落地”四个过程,其中运动员没有对排球做功的过程有( )
A.①② B.③④ C.②④ D.②③
【答案】C
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的两个要素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离;据此分析判断。
【解答】①抛球时,球受到向上的托力,且球在向上的方向上通过距离,因此对球做功;
②腾空时,人对球没有作用力,因此对球不做功;
③击球时,球受到向上的力,且球在力的方向上通过距离,因此对球做功;
④落地时,球和人分离,球不再受力,因此对球不做功。
那么没有对排球做功的是②④。
故选C。
13.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示;物体运动的速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法中正确的是( )
A.0~2s内物体受摩擦力的作用
B.2~4s内物体受到的摩擦力与拉力是一对平衡力
C.2~4s内物体做匀速直线运动
D.4~6s内拉力做的功为16J
【答案】D
【知识点】平衡状态的判断;摩擦力的存在;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)摩擦力产生的条件:①相互接触;②做相对运动或有相对运动的趋势;
(2)根据丙图判断2~4s内物体的运动状态即可;
(3)根据(2)中的分析判断;
(4)根据丙图确定4~6s内物体运动的速度,根据s=vt计算出运动的距离,最后根据W=Fs计算拉力做的功。
【解答】根据丙图可知,0~2s内物体处于静止状态;根据乙图可知,此时物体不受拉力,它没有相对运动的趋势,因此不受摩擦力,故A错误;
根据丙图可知,2~4s内物体的速度不断增大,那么它做加速运动,没有处于平衡状态,即摩擦力和拉力不是平衡力,故B、C错误;
根据乙图可知,4~6s内物体受到的拉力为2N;根据丙图可知,4~6s内,物体的运动速度为4m/s,那么物体通过的距离为s=vt=4m/s×2=8m,做的功为W=Fs=2N×8m=16J,故D正确。
故选D。
14.如图所示,用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动。若推力对物体做了60J的功,则在这一过程中( )
A.物体一定运动了6m
B.重力做的功一定为360J
C.物体一定受到10N的摩擦力
D.物体受到的支持力做了360J的功
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据功的计算式W=Fs分析判断即可。
【解答】A.物体运动的距离,故A正确;
B.物体在水平面上运动,没有在重力的方向上通过距离,因此重力做功0J,故B错误;
C.当物体沿水平方向做匀速直线运动时,它受到的推力和摩擦力相互平衡,即f=F=10N,而题目没有说明运动状态,故C错误;
D.物体受到的支持力竖直向上,而它并没有在支持力力的方向上通过距离,因此支持力没有做功,故D错误。
故选A。
15.如图所示,在水平拉力F作用下,使重40N的物体A匀速移动4m,物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦,拉力F做的功为( )
A.160J B.200J C.20J D.180J
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用;动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】当使用滑轮组水平拉动物体时,根据二力平衡计算出拉力F,再根据s=计算出拉力F移动的距离,最后根据公式W=Fs计算拉力做的功即可。
【解答】当物体A做匀速直线运动时,动滑轮受到向左的拉力F,向右的两个拉力F拉=f,
根据二力平衡的知识得到:拉力F=2F拉=2f=2×5N=10N;
拉力F移动的距离;
那么拉力F做的功:W=Fs=10N×2m=20J。
故选C。
16.如图所示的铁块重力G=4N,被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,当它在竖直方向上拉力F=6N的作用下向上运动时,铁块受到的摩擦力为 N。铁块此时速度v与时间t的关系图像如图乙所示,则 4s内拉力F做的功是 J。
【答案】2;4.8
【知识点】二力平衡的条件及其应用;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)对物体进行受力分析,根据二力平衡的知识计算受到的摩擦力;
(2)根据乙图确定物体的运动速度,根据s=vt计算出物体通过的距离,最后根据W=Fs计算拉力做的功。
【解答】(1)当铁块竖直向上做匀速直线运动时,它受到向上的拉力,向下的重力和摩擦力。根据二力平衡的知识得到:F=f+G,那么铁块受到的摩擦力f=F-G=6N-4N=2N;
(2)根据乙图可知,物体的速度为0.2m/s,那么4s内通过的路程:s=vt=0.2m/s×4s=0.8m,那么拉力做的功为:W=Fs=6N×0.8m/s=4.8J。
三、拓展创新
17.一根金属棒AB置于水平地面上,现通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起,如图甲所示。在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示。根据图像,下列说法中正确的是( )
A.该金属棒的长度L=1.6m
B.在B端拉起的过程中,当x1=0.6m时,测力计的示数为F1=1.5N
C.当x2=1.6m时,测力计的示数为F2=5N
D.金属棒的重心到A端的距离为0.6m
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)注意分析乙图中曲线的拐点处的意义,其实就是该点时金属棒刚刚离开地面;
(2)在已知杆的长度的情况下,根据乙图x的不同长度对应的功的大小,得到杆的重力,也就是F2的示数;根据图乙得到F1的数值;
(3)根据图乙可知,图像弯折后,增大的功等于物体的重力与增大的高度的乘积,据此计算出重力,再根据二力平衡计算拉力F2;
(3)由杠杆平衡条件可求出重心到A端的距离。
【解答】由于拉力始终竖直向上,而杠杆的重力竖直向下,二者相互平行,
根据相似三角形的性质可知,动力臂与阻力臂之比不变。
由杠杆的平衡条件可知,杠杆的重力不变,那么拉力不变。
根据图乙可知,当拉起高度为1.2m后,拉力增大了,
那么此时A端肯定刚离地,
即金属棒长1.2米,故A错误;
由图乙可知,金属棒B端从0~1.2m时,拉力保持不变;
因此当x1=0.6m时,拉力,故B错误;
根据乙图可知,当x2=1.2~1.6m的过程中,拉力保持不变;
金属棒的重力,
根据二力平衡的知识可知,即F2=G=5N,故C正确;
由杠杆平衡条件得重心到A端的距离:,
故D错误。
故选C。
18.在拓展课上,小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景,设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4s内将一个重为100N的物体,沿着水平地面匀速拉动了2m。人的拉力为18N,物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍,不计绳重及机械的摩擦。求:
(1)人的拉力所做的功。
(2)动滑轮受到的重力。
【答案】(1)解:绳子自由端移动的距离s=2×2m=4m,人的拉力所做的功W=Fs=18N×4m=72J。
(2)解:摩擦力f=0.35G=0.35×100N=35N, 动滑轮受到的重力G轮=2F-f=2×18N-35N=1N。
【知识点】功的计算公式的应用;滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】(1)首先弄清滑轮组中承担重力的绳子段数n,根据s=nh计算自由端移动的距离,最后根据W=Fs计算拉力做的功;
(2)首先根据f=0.35G计算出摩擦力,再根据G轮=2F-f计算动滑轮的重力。
1 / 1华师大版初中科学九年级上学期 5.3功与机械效率(第1课时)
一、夯实基础
1.沿光滑斜面向上拉同一个物体,下列说法正确的是( )
A.斜面长的用力一定小 B.斜面高度小的用力一定小
C.斜面高跟长的比值大的用力小 D.斜面高一定,斜面长的用力小
2.对物体做功的理解,下列说法正确的是( )
A.作用在物体上的力越大,力对物体所做的功越多
B.物体通过的路程越长,作用在物体上的力对物体所做的功越多
C.有力作用在物体上,这个力就一定对物体做功
D.有力作用在物体上,物体在这个力的方向上通过了一段距离,这个力对物体做了功
3.在水平地面上,用20N的水平拉力拉重为50N的小车,使小车沿水平方向前进了10m,此过程中拉力所做的功是( )
A.200J B.500J C.1000J D.0J
4.下列生活实例中,力对物体做功的有( )
A.甲和乙 B.甲和丙 C.乙和丙 D.丙和丁
5.一名普通中学生从地上拿起一个鸡蛋,并把它缓缓举过头顶,此过程中他对鸡蛋做的功约为( )
A.0.1J B.1J C.10J D.100J
6.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的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,则下列结论中正确的是( )
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、乙两图中F做的功谁大
7.小球从某高度由静止下落过程中速度逐渐增大,在这个过程中,物体下落的路程与时间的关系式为h=gt2,能正确描述重力对该球做功大小与时间关系的图像是( )
A. B.
C. D.
8.子弹在枪膛内受到火药爆炸后产生的对气体的平均推力是800N,子弹的质量为20g,枪膛长55cm。射出后,子弹在空中飞行了80m,则气体对子弹所做的功是( )
A.4×104J B.156.8J C.440J D.1.08J
9.在相同的水平地面上,用水平力F匀速推动重为G的箱子,移动距离s。下列说法正确的是(多选)( )
A.箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力
B.在此过程中重力做功为Gs
C.若撤去推力,箱子仍向前滑行,则滑行过程中摩擦力小于F
D.若水平推力改为2F,仍使箱子移动距离s,则推力做功为2Fs
10.小明同学用40N的水平推力推着重100N的书箱在水平地面上前进了2m,松开手后,书箱仍向前滑行了1m,整个过程中小明做功 J,书箱的重力做功 J。
11.建筑工人利用如图所示装置,将质量为100kg的沙袋从地面匀速提到3m高的一楼楼面。已知动滑轮的质量为8kg,不计绳子重力和摩擦。求:(g取10N/kg)
(1)拉力的大小。
(2)人拉绳子所做的功。
二、能力提升
12.在排球运动中,跳发球是最具威力的发球方式,运动员的动作要领可简化为“①抛球、②腾空、③击球、④落地”四个过程,其中运动员没有对排球做功的过程有( )
A.①② B.③④ C.②④ D.②③
13.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示;物体运动的速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法中正确的是( )
A.0~2s内物体受摩擦力的作用
B.2~4s内物体受到的摩擦力与拉力是一对平衡力
C.2~4s内物体做匀速直线运动
D.4~6s内拉力做的功为16J
14.如图所示,用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动。若推力对物体做了60J的功,则在这一过程中( )
A.物体一定运动了6m
B.重力做的功一定为360J
C.物体一定受到10N的摩擦力
D.物体受到的支持力做了360J的功
15.如图所示,在水平拉力F作用下,使重40N的物体A匀速移动4m,物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦,拉力F做的功为( )
A.160J B.200J C.20J D.180J
16.如图所示的铁块重力G=4N,被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,当它在竖直方向上拉力F=6N的作用下向上运动时,铁块受到的摩擦力为 N。铁块此时速度v与时间t的关系图像如图乙所示,则 4s内拉力F做的功是 J。
三、拓展创新
17.一根金属棒AB置于水平地面上,现通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起,如图甲所示。在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示。根据图像,下列说法中正确的是( )
A.该金属棒的长度L=1.6m
B.在B端拉起的过程中,当x1=0.6m时,测力计的示数为F1=1.5N
C.当x2=1.6m时,测力计的示数为F2=5N
D.金属棒的重心到A端的距离为0.6m
18.在拓展课上,小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景,设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4s内将一个重为100N的物体,沿着水平地面匀速拉动了2m。人的拉力为18N,物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍,不计绳重及机械的摩擦。求:
(1)人的拉力所做的功。
(2)动滑轮受到的重力。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用;斜面及其工作特点
【解析】【分析】光滑斜面没有摩擦力,因此沿斜面拉动物体所做的功等于直接提升物体克服重力所做的功,即:FL=Gh,据此分析即可。
【解答】光滑斜面没有摩擦力,根据公式FL=Gh得到:,那么在斜面上拉动物体所用力的大小由物体重力G、斜面高度h和斜面长度L共同决定,因此A、B、C错误;
当物体的重力G和斜面高度h相同时,斜面长度L越大,拉力F越小,故D正确。
故选D。
2.【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据做功的公式W=Fs分析即可。
【解答】根据W=Fs可知,物体做功的大小与作用在物体上的力F和物体在力的方向上通过的距离大小有关,它们共同决定了做功的大小。如果只知道一个量的大小,不知道另一个量的大小,无法比较做功的大小,故A、B错误;
有力作用在物体上,物体还要在力的方向上通过距离,这个力才会对物体做功,故C错误,D正确。
故选D。
3.【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上通过的距离;知道拉力大小和在拉力方向上移动的距离,求拉力做功,只需正确代入相关数据即可。
【解答】由题意得:拉力大小为20N,在拉力方向上移动的距离为10m。则拉力做功:W=Fs=20N×10m=200J。
4.【答案】B
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的两个要素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离,据此判断物体是否做功。
【解答】甲:小车受到水平向左的推力,且在这个方向上通过了距离,因此推力对小车做功;
乙:人对滑板的提力竖直向上,而滑板在水平方向运动,二者方向不一致,因此不对滑板做功;
丙:绳子对物体的拉力向上,且物体在竖直向上的方向上通过距离,因此对物体做功;
丁:石头受到了支持力,但是没有在力的方向上通过距离,因此不对石头做功。
那么力对物体做功的是甲和丙。
故选B。
5.【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)举起两个鸡蛋所用的力大约为1N;
(2)一个中学生举起双手的高度大约2m;
(3)已知高度和重力根据公式W=Gh计算所做的功。
【解答】一个鸡蛋的重力大约为:;
那么一个普通中学生从地上拿起一个鸡蛋举过头顶做的功大约为:W=Gh=0.5N×2m=1J。
故选B。
6.【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs计算即可。
【解答】根据W=Fs可知,做功的大小只与力和距离两个因素有关,与其它因素无关。因为力的大小相等,且前进的距离相等,所以两图中做功大小相同,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
7.【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据关系式分析下落高度和时间的数量关系,并确定图像的形状即可。
【解答】根据关系式h=gt2可知,物体下落的高度和时间的关系相当于数学上的二次函数y=ax2,它的图像是一条抛物线,而不是直线,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
8.【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs计算推力对子弹做的功。
【解答】气体对子弹做的功为:W=Fs=800N×0.55m=440J,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
9.【答案】A,D
【知识点】平衡力的辨别;影响摩擦力大小的因素;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)平衡力的条件:大小相等,方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
(2)根据W=Gh计算重力做的功;
(3)根据影响滑动摩擦力的两个因素分析;
(4)根据W=Fs计算即可。
【解答】A.物体在水平方向上做匀速直线运动,它受到的推力和摩擦力,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,是一对平衡力,故A正确;
B.物体在竖直方向上通过的距离为零,根据W=Gh可知,此时重力做功0J,故B错误;
C.在滑行过程中,箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此摩擦力保持不变,故C错误;
D.若将推力该为2F,仍然使箱子移动s,那么推力做功W=2Fs,故D正确。
故选AD。
10.【答案】80;0
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs计算推力做的功,根据W=Gh计算重力做的功。
【解答】整个过程中小明做功:W=Fs=40N×2m=80J;
书箱的重力做功;W=Gh=100N×0m=0J。
11.【答案】(1)解:F= G总= m总g= (m沙+m轮)g= (100kg+8kg)×10N/kg=540N。
(2)解:W=2Fs=2×540N×3m=3240J。
【知识点】功的计算公式的应用;动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】(1)首先弄清承担重力的绳子段数n,然后根据 计算自由端拉力的大小;
(2)首先根据s=nh计算自由端的绳子移动的距离,再根据W=Fs计算绳子拉力做的功。
12.【答案】C
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的两个要素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离;据此分析判断。
【解答】①抛球时,球受到向上的托力,且球在向上的方向上通过距离,因此对球做功;
②腾空时,人对球没有作用力,因此对球不做功;
③击球时,球受到向上的力,且球在力的方向上通过距离,因此对球做功;
④落地时,球和人分离,球不再受力,因此对球不做功。
那么没有对排球做功的是②④。
故选C。
13.【答案】D
【知识点】平衡状态的判断;摩擦力的存在;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)摩擦力产生的条件:①相互接触;②做相对运动或有相对运动的趋势;
(2)根据丙图判断2~4s内物体的运动状态即可;
(3)根据(2)中的分析判断;
(4)根据丙图确定4~6s内物体运动的速度,根据s=vt计算出运动的距离,最后根据W=Fs计算拉力做的功。
【解答】根据丙图可知,0~2s内物体处于静止状态;根据乙图可知,此时物体不受拉力,它没有相对运动的趋势,因此不受摩擦力,故A错误;
根据丙图可知,2~4s内物体的速度不断增大,那么它做加速运动,没有处于平衡状态,即摩擦力和拉力不是平衡力,故B、C错误;
根据乙图可知,4~6s内物体受到的拉力为2N;根据丙图可知,4~6s内,物体的运动速度为4m/s,那么物体通过的距离为s=vt=4m/s×2=8m,做的功为W=Fs=2N×8m=16J,故D正确。
故选D。
14.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据功的计算式W=Fs分析判断即可。
【解答】A.物体运动的距离,故A正确;
B.物体在水平面上运动,没有在重力的方向上通过距离,因此重力做功0J,故B错误;
C.当物体沿水平方向做匀速直线运动时,它受到的推力和摩擦力相互平衡,即f=F=10N,而题目没有说明运动状态,故C错误;
D.物体受到的支持力竖直向上,而它并没有在支持力力的方向上通过距离,因此支持力没有做功,故D错误。
故选A。
15.【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用;动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】当使用滑轮组水平拉动物体时,根据二力平衡计算出拉力F,再根据s=计算出拉力F移动的距离,最后根据公式W=Fs计算拉力做的功即可。
【解答】当物体A做匀速直线运动时,动滑轮受到向左的拉力F,向右的两个拉力F拉=f,
根据二力平衡的知识得到:拉力F=2F拉=2f=2×5N=10N;
拉力F移动的距离;
那么拉力F做的功:W=Fs=10N×2m=20J。
故选C。
16.【答案】2;4.8
【知识点】二力平衡的条件及其应用;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)对物体进行受力分析,根据二力平衡的知识计算受到的摩擦力;
(2)根据乙图确定物体的运动速度,根据s=vt计算出物体通过的距离,最后根据W=Fs计算拉力做的功。
【解答】(1)当铁块竖直向上做匀速直线运动时,它受到向上的拉力,向下的重力和摩擦力。根据二力平衡的知识得到:F=f+G,那么铁块受到的摩擦力f=F-G=6N-4N=2N;
(2)根据乙图可知,物体的速度为0.2m/s,那么4s内通过的路程:s=vt=0.2m/s×4s=0.8m,那么拉力做的功为:W=Fs=6N×0.8m/s=4.8J。
17.【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)注意分析乙图中曲线的拐点处的意义,其实就是该点时金属棒刚刚离开地面;
(2)在已知杆的长度的情况下,根据乙图x的不同长度对应的功的大小,得到杆的重力,也就是F2的示数;根据图乙得到F1的数值;
(3)根据图乙可知,图像弯折后,增大的功等于物体的重力与增大的高度的乘积,据此计算出重力,再根据二力平衡计算拉力F2;
(3)由杠杆平衡条件可求出重心到A端的距离。
【解答】由于拉力始终竖直向上,而杠杆的重力竖直向下,二者相互平行,
根据相似三角形的性质可知,动力臂与阻力臂之比不变。
由杠杆的平衡条件可知,杠杆的重力不变,那么拉力不变。
根据图乙可知,当拉起高度为1.2m后,拉力增大了,
那么此时A端肯定刚离地,
即金属棒长1.2米,故A错误;
由图乙可知,金属棒B端从0~1.2m时,拉力保持不变;
因此当x1=0.6m时,拉力,故B错误;
根据乙图可知,当x2=1.2~1.6m的过程中,拉力保持不变;
金属棒的重力,
根据二力平衡的知识可知,即F2=G=5N,故C正确;
由杠杆平衡条件得重心到A端的距离:,
故D错误。
故选C。
18.【答案】(1)解:绳子自由端移动的距离s=2×2m=4m,人的拉力所做的功W=Fs=18N×4m=72J。
(2)解:摩擦力f=0.35G=0.35×100N=35N, 动滑轮受到的重力G轮=2F-f=2×18N-35N=1N。
【知识点】功的计算公式的应用;滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】(1)首先弄清滑轮组中承担重力的绳子段数n,根据s=nh计算自由端移动的距离,最后根据W=Fs计算拉力做的功;
(2)首先根据f=0.35G计算出摩擦力,再根据G轮=2F-f计算动滑轮的重力。
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