【精品解析】2023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练提高卷:11.1 功

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名称 【精品解析】2023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练提高卷:11.1 功
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2024-04-17 18:43:18

文档简介

2023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练提高卷:11.1 功
一、选择题
1.(2016八下·青海期末)以下实例,力对物体做功的是(  )
A.举重运动员举着杠铃不动
B.小明将水桶从地面上提起
C.吊车吊着货物在空中水平匀速移动
D.用力搬桌子而未搬起
2.(2023八下·青岛月考)小李同学先后用同样大小的力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,该力在这三个过程中所做的功分别为、、,关于做功大小的下列说法正确的是(  )
A. B.
C. D.
3.(2023八下·昌平期末)下列有关力做功的说法中正确的是(  )
A.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功
B.把水桶从地面上提起来,提水桶的力没有做功
C.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功
D.小车在水平桌面上运动,小车受到的重力做了功
4.(2023八下·天府期末)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到水平向右的拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示。由图像可知下列说法正确的是(  )
A.5s时,物体受到的合力为2N
B.3s时,物体受到摩擦力为4N
C.在2~4s内,拉力没有对物体做功
D.若4~6s时撤去F,物体将做匀速直线运动
5.(2022八下·桓台期末)如图所示,AC>BC,沿斜面AC和BC分别将同一重物从底部匀速推至顶端,所用推力分别为F1和F2,所做的功分别为W1和W2,不考虑摩擦,则:(  )
A.F1>F2,W1>W2 B.F1=F2,W1=W2
C.F1<F2,W1=W2 D.F1<F2,W1<W2
6.(2023八下·宝安期末) 如图所示,甲、乙、丙三个质量相同的物体,在相等的力F的作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s,已知它们的速度,在三种情况下做的功分别为、、,则(  )
A. B.
C. D.
7.(2023八下·巴州月考)如图,用大小相等的拉力,分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱,在力的作用下移动的距离SAB=SCD比较两种情况下拉力F所做的功及功率(  )
A.AB段做功较多 B.CD段做功较多
C.AB段与CD段做的功一样多 D.AB段的功率比CD段的功率大
8.(2022八下·闵行期中)如图所示,小王同学利用定滑轮提升重为200牛的物体,若不计绳重和摩擦,当小王拉着绳子一端,从A点走到B点,他做功至少为(  )
A.400焦 B.600焦 C.800焦 D.1000焦
9.(2022八下·泰安期末)如图,木块在水平拉力作用下做直线运动,其中AB段表面铺着毛巾,BD段表面铺着棉布,木块在AC段一直做匀速直线运动,下列说法正确的是(  )
①物体在BC段所受的摩擦力与CD段所受的摩擦力一样大
②BC段拉力F2对物体所做的功大于AB段F1对物体所做的功
③BC段拉力F2对物体所做的功大于CD段拉力F3对物体所做的功
④BC段中,物体克服摩擦力做功为WBC,CD段中,物体克服摩擦力做功为WCD,WBC、WCD的大小无法比较
A.只有①③正确 B.只有②④正确
C.只有①④正确 D.①③④都正确
二、填空题
10.(2023八下·开福月考)如图所示的玻璃管中装有水,一个体积为的方木块下端被轻绳系住,固定在容器下部,木块的重力为0.6N,ρ水=1.0×103kg/m3,当木块静止时,所受浮力的方向为   ,剪断轻绳后,木块从开始上浮到刚要露出水面的过程中,浮力所做的功为   J.(各部分长度如图)

11.(2023八下·城阳期末)如图所示,在2022年北京冬奥会冰壶项目中,某次投掷中,运动员用30N的水平恒定的推力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手,离手后冰壶继续滑行至C点停止。在B点放手后,冰壶由于    仍要继续向前运动;此次投掷过程中运动员对冰壶做的功为    J。比赛过程中运动员需要不停地擦冰,冰迅速熔化成水,在冰壶与冰之间有一薄层水,从而    了冰壶与冰之间的摩擦力,   (选填“增大”或“减小”)了冰壶滑行的距离。
三、实验探究题
12.功的概念
(1)现象分析
现象 分析
起重机将2t的货物从地面提到了房顶上 起重机用的力有成效
一匹马拉着一根圆木前进了一段距离 马的拉力有成效
张华用了很大力搬一块大石头,但没有搬动 张华用的力没有成效
小明提一只100N的箱子,从一楼到二楼 小亮提一只100N的箱子,从一楼到四楼 小明与小亮用的力相同,但成效不同
由实例可知:当物体受到   的作用并且在   上通过了一段距离,这个力就有了成效.
(2)实验探究:功与哪些因素有关
实验器材:小车、斜面、砝码、弹簧测力计.
实验过程:每次在小车上放不同数量的砝码,用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车,分别测出拉力F、小车通过的距离s、小车及车上砝码所受的重力G,小车上升的高度h,记录在下表格中:
测量次数 F/N s/m G/N h/m Fs/(N m) Gh/(N m)
1 0.7 0.3 2.0 0.1 0.21 0.2
2 1.1 0.6 3.0 0.2 0.66 0.6
3 1.7 0.9 5.0 0.3 1.53 1.5
①分析表格中的数据可以发现:   
②实验表明使用斜面提升物体时,   既省力又省距离(填“可能”或“不可能”)
(3)功的定义:力与物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个有物理意义的量,物理学中称为   ;简称   .
(4)功的计算公式是   ;其中W表示   ,F表示   ,s表示   .
(5)功的单位:在国际单位制中,功的国际单位是   ,符号是   ;1J=   ,物理意义:   .
四、计算题
13.(2023八下·开福月考)如图所示是一艘依靠太阳能驱动的船,其排水量是60t.在一次航行中,从某一时刻开始,太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示,船的运动速度v随时间t的变化关系如图乙所示,求:
(1)这艘船满载时受到的浮力;
(2)该船漂浮在水面时,船舱某处距水面5m,水对该处产生的压强;
(3)船在航行过程中,第50~100s内牵引力做的功.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】解:A、举重运动员举着杠铃不动,这样是有力但无距离,没有做功,不符合题意;
B、将水桶从地面上提起,是在力的方向上移动一段距离,对物体做功了,符合题意;
C、虽然有力也有距离,但此距离不是在力的方向上,力与距离垂直,没有做功,不符合题意;
D、搬桌子而未搬起,有力而无距离,没有做功,不符合题意;
故选B.
【分析】解答此题要知道做功的两个必要因素为:一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上产生距离.
2.【答案】C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】根据W=Fs可知,三过程力相同且沿力的方向移动相同 ,所以做功相同。即 ,C正确;ABD错误。
综上选C
【分析】根据做功进行选项识别。
做功:做功公式W=Fs计算力做功,据题分析可知,机械做功W,力F相同,位移s相同,所以W相同。
3.【答案】C
【知识点】功;是否做功的判断
【解析】【解答】A、书静止在水平桌面上,书受到的支持力,在支持力方向上没有距离,不做功,故A错误。
B、把水桶从地面上提起来,提水桶的力对物体做了功,故B错误。
C、用水平推力推着购物车前进,有力有距离,且在力的方向上移动了距离,即推力做功,故C正确。
D、小车在水平桌面上运动,小车受到的重力,在重力方向上没有距离,即重力没有做功,故D错误。
故答案为:C
【分析】做功的条件是:有力,且在力的方向上有距离。力与距离垂直不做功。
4.【答案】B
【知识点】力与图象的结合;力的合成与应用;是否做功的判断
【解析】【解答】A.根据丙图,5s时,物体在匀速直线运动,受到的是平衡力,合力为0N,A不符合题意;
B.物体匀速直线运动时,受到的拉力为4N,根据二力平衡,此时物体受到的摩擦力为4N,在3s时,压力和接触面的粗糙程度不变,物体受到摩擦力不变,仍为4N,B符合题意;
C.在2~4s内,物体受到拉力,且在拉力的方向上移动距离,拉力对物体做了功,C不符合题意;
D.若4~6s时撤去F,物体受到摩擦力,将做减速直线运动,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】静止和匀速直线运动时,物体受到平衡力,平衡力的合力为零,二力平衡时,力的大小相等;物体受力,且在力的方向移动距离,力对物体做了功;水平方向运动的物体不受拉力,只受到阻力,运动状态会改变。
5.【答案】C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】将物体沿斜面拉到高处,不考虑摩擦,则不做额外功,则此时总功等于有用功,
由于物体重力相等,斜面高度相等,根据W总=W有=Gh可知,二者的总功相等,即W1=W2;
根据图片可知,斜面的长度s1>s2,根据W=Fs可知,推力F1故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】将物体沿斜面拉到高处,不考虑摩擦,则不做额外功,则此时总功等于有用功,据此比较推力做功大小,再根据W=Fs比较拉力大小。
6.【答案】A
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】因为三种情况拉力相等,物体在力方向上移动的距离相等,所以做功相等。
故选A。
【分析】考查对功的理解,是易错题。功的大小等于作用力和物体在力的方向上移动的距离的乘积。
7.【答案】C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】
功的公式为W=FS,只与拉力和距离有关,当拉力相同,距离相同时,做功也相同,故C 正确,AB错误;
功率等于功比上时间,这里没有时间,故不能比较功率,所以D选项不正确。
故答案为:C
【分析】
(1)功的公式为W=FS;
(2)功率公式 。
8.【答案】A
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】根据图像,利用直角三角形的直角边计算斜边为,斜边被拉长的长度是斜边比竖直高度长5m-3m=2m,定滑轮不省力,所以拉力最小为F=200N,做功为W=Fs=200N×2m=400J,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据三角形的三边关系,计算斜边长;根据物体受到的力和距离的乘积,计算做功多少。
9.【答案】A
【知识点】摩擦力的大小;功的计算及应用
【解析】【解答】①.同一物体在CD段和BC段对水平路面压力相同,且CD段和BC段的粗糙程度相同,所以物体在CD段所受的摩擦力和BC段所受的摩擦力一样大,故①正确;
②.BC段拉力F2对物体所做的功为
AB段拉力F1对物体做的功为
所以BC段拉力F2对物体所做的功大于AB段F1对物体所做的功,故②错误;
③.由图可知,CD段的拉力F3=2.8N,CD段的拉力F3对物体所做的功为
所以BC段拉力F2对物体所做的功大于CD段拉力F3对物体所做的功,故③正确;
④.物体在BC段做匀速直线运动,所以物体克服摩擦力做功为
CD段中,物体克服摩擦力做功为
WBC、WCD的大小可以比较,故④错误。
故答案为:A。
【分析】压力和接触面粗糙程度不变的情况下,滑动摩擦力不变;根据W=Fs,判断功的大小。
10.【答案】竖直向上;0.15
【知识点】浮力及其产生原因;阿基米德原理;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)当木块静止时,木块受到浮力方向为竖直向上;
(2)木块受到的浮力F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×10-4m3=1N;
则浮力做的功为:W=Fs=1N×0.15m=0.15J。
【分析】(1)根据浮力方向的知识解答;
(2)根据F浮=ρ液gV排计算木块受到的浮力,再根据W=Fs计算浮力做的功。
11.【答案】惯性;69;减小;增大
【知识点】惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;功的计算及应用
【解析】【解答】 在B点放手后,冰壶仍要继续向前运动,是由于惯性;运动员用30N的水平恒定的推力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手,冰壶移动距离为2.3m,所以根据功的公式,求得W=Fs=30N×2.3m=69N;在冰壶与冰之间有一薄层水,是减小接触面的粗糙程度,从而减小冰壶与冰之间的摩擦力,增大了冰壶滑行的距离。
【分析】冰壶由于惯性仍要继续向前运动;已知力和距离,由功的公式可求功;通过减小接触面的粗糙程度,从而可以减小滑动摩擦力。
12.【答案】(1)力;力的方向
(2)使用斜面不能省功;不可能
(3)机械功;功
(4)W=Fs;功;力;力的方向上通过的距离
(5)焦耳;J;1N m;用1N的力使物体在该力的方向上移动1m所做的功
【知识点】功;是否做功的判断
【解析】【解答】解:(1)由实例中的有成效和没有成效的情况比较可知:当物体受到力的作用并且在力的方向上通过了一段距离,这个力就有了成效.(2)比较Fs与Gh的数据可得:Fs>Gh,所以使用斜面不能省功;实验表明使用斜面提升物体时不可能既省力又省距离.(3)由此可得力与物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个有物理意义的量,物理学中称为机械功;简称功.(4)功的计算公式是W=Fs;其中W表示功,F表示力,s表示力的方向上通过的距离.(5)功的单位:在国际单位制中,功的国际单位是焦耳,符号是J;1J=1N m,物理意义:用1N的力使物体在该力的方向上移动1m所做的功.
故答案为:(1)力;力的方向.(2)使用斜面不能省功;不可能.(3)机械功;功.(4)W=Fs;功;力;力的方向上通过的距离.(5)焦耳;J;1N m;用1N的力使物体在该力的方向上移动1m所做的功.
【分析】根据数据比较分析即可得出结论,知道由此得出的功的定义,进一步得出功的公式、单位,比较使用斜面时和不使用斜面直接提升物体时所做的功的不同,进而分析可得省力又省距离的机械是没有的;知道功的单位是焦耳,简称焦,符号J,表示用1N的力使物体在该力的方向上移动1m,则该力对物体做的功为1J.
13.【答案】(1)这艘船满载时受到的浮力:F浮=G=mg=60×103kg×10N/kg=6×105N;
(2)水对该处的压强为:p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa;
(3) 根据乙图可知,50~100s内船的速度为0.5m/s,则船通过的距离s=vt=0.5m/s×50s=25m; 则这段时间内牵引力做的功W=Fs=8×104N×25m=2×106J。
【知识点】液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据漂浮条件F浮=G计算满载时船受到的浮力;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh计算水对船舱的压强;
(3)根据乙图确定50~100s内船的速度,根据s=vt计算船前进的距离,根据W=Fs计算牵引力做的功。
1 / 12023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练提高卷:11.1 功
一、选择题
1.(2016八下·青海期末)以下实例,力对物体做功的是(  )
A.举重运动员举着杠铃不动
B.小明将水桶从地面上提起
C.吊车吊着货物在空中水平匀速移动
D.用力搬桌子而未搬起
【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】解:A、举重运动员举着杠铃不动,这样是有力但无距离,没有做功,不符合题意;
B、将水桶从地面上提起,是在力的方向上移动一段距离,对物体做功了,符合题意;
C、虽然有力也有距离,但此距离不是在力的方向上,力与距离垂直,没有做功,不符合题意;
D、搬桌子而未搬起,有力而无距离,没有做功,不符合题意;
故选B.
【分析】解答此题要知道做功的两个必要因素为:一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上产生距离.
2.(2023八下·青岛月考)小李同学先后用同样大小的力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,该力在这三个过程中所做的功分别为、、,关于做功大小的下列说法正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】根据W=Fs可知,三过程力相同且沿力的方向移动相同 ,所以做功相同。即 ,C正确;ABD错误。
综上选C
【分析】根据做功进行选项识别。
做功:做功公式W=Fs计算力做功,据题分析可知,机械做功W,力F相同,位移s相同,所以W相同。
3.(2023八下·昌平期末)下列有关力做功的说法中正确的是(  )
A.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功
B.把水桶从地面上提起来,提水桶的力没有做功
C.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功
D.小车在水平桌面上运动,小车受到的重力做了功
【答案】C
【知识点】功;是否做功的判断
【解析】【解答】A、书静止在水平桌面上,书受到的支持力,在支持力方向上没有距离,不做功,故A错误。
B、把水桶从地面上提起来,提水桶的力对物体做了功,故B错误。
C、用水平推力推着购物车前进,有力有距离,且在力的方向上移动了距离,即推力做功,故C正确。
D、小车在水平桌面上运动,小车受到的重力,在重力方向上没有距离,即重力没有做功,故D错误。
故答案为:C
【分析】做功的条件是:有力,且在力的方向上有距离。力与距离垂直不做功。
4.(2023八下·天府期末)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到水平向右的拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示。由图像可知下列说法正确的是(  )
A.5s时,物体受到的合力为2N
B.3s时,物体受到摩擦力为4N
C.在2~4s内,拉力没有对物体做功
D.若4~6s时撤去F,物体将做匀速直线运动
【答案】B
【知识点】力与图象的结合;力的合成与应用;是否做功的判断
【解析】【解答】A.根据丙图,5s时,物体在匀速直线运动,受到的是平衡力,合力为0N,A不符合题意;
B.物体匀速直线运动时,受到的拉力为4N,根据二力平衡,此时物体受到的摩擦力为4N,在3s时,压力和接触面的粗糙程度不变,物体受到摩擦力不变,仍为4N,B符合题意;
C.在2~4s内,物体受到拉力,且在拉力的方向上移动距离,拉力对物体做了功,C不符合题意;
D.若4~6s时撤去F,物体受到摩擦力,将做减速直线运动,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】静止和匀速直线运动时,物体受到平衡力,平衡力的合力为零,二力平衡时,力的大小相等;物体受力,且在力的方向移动距离,力对物体做了功;水平方向运动的物体不受拉力,只受到阻力,运动状态会改变。
5.(2022八下·桓台期末)如图所示,AC>BC,沿斜面AC和BC分别将同一重物从底部匀速推至顶端,所用推力分别为F1和F2,所做的功分别为W1和W2,不考虑摩擦,则:(  )
A.F1>F2,W1>W2 B.F1=F2,W1=W2
C.F1<F2,W1=W2 D.F1<F2,W1<W2
【答案】C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】将物体沿斜面拉到高处,不考虑摩擦,则不做额外功,则此时总功等于有用功,
由于物体重力相等,斜面高度相等,根据W总=W有=Gh可知,二者的总功相等,即W1=W2;
根据图片可知,斜面的长度s1>s2,根据W=Fs可知,推力F1故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】将物体沿斜面拉到高处,不考虑摩擦,则不做额外功,则此时总功等于有用功,据此比较推力做功大小,再根据W=Fs比较拉力大小。
6.(2023八下·宝安期末) 如图所示,甲、乙、丙三个质量相同的物体,在相等的力F的作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s,已知它们的速度,在三种情况下做的功分别为、、,则(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】因为三种情况拉力相等,物体在力方向上移动的距离相等,所以做功相等。
故选A。
【分析】考查对功的理解,是易错题。功的大小等于作用力和物体在力的方向上移动的距离的乘积。
7.(2023八下·巴州月考)如图,用大小相等的拉力,分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱,在力的作用下移动的距离SAB=SCD比较两种情况下拉力F所做的功及功率(  )
A.AB段做功较多 B.CD段做功较多
C.AB段与CD段做的功一样多 D.AB段的功率比CD段的功率大
【答案】C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】
功的公式为W=FS,只与拉力和距离有关,当拉力相同,距离相同时,做功也相同,故C 正确,AB错误;
功率等于功比上时间,这里没有时间,故不能比较功率,所以D选项不正确。
故答案为:C
【分析】
(1)功的公式为W=FS;
(2)功率公式 。
8.(2022八下·闵行期中)如图所示,小王同学利用定滑轮提升重为200牛的物体,若不计绳重和摩擦,当小王拉着绳子一端,从A点走到B点,他做功至少为(  )
A.400焦 B.600焦 C.800焦 D.1000焦
【答案】A
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】根据图像,利用直角三角形的直角边计算斜边为,斜边被拉长的长度是斜边比竖直高度长5m-3m=2m,定滑轮不省力,所以拉力最小为F=200N,做功为W=Fs=200N×2m=400J,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据三角形的三边关系,计算斜边长;根据物体受到的力和距离的乘积,计算做功多少。
9.(2022八下·泰安期末)如图,木块在水平拉力作用下做直线运动,其中AB段表面铺着毛巾,BD段表面铺着棉布,木块在AC段一直做匀速直线运动,下列说法正确的是(  )
①物体在BC段所受的摩擦力与CD段所受的摩擦力一样大
②BC段拉力F2对物体所做的功大于AB段F1对物体所做的功
③BC段拉力F2对物体所做的功大于CD段拉力F3对物体所做的功
④BC段中,物体克服摩擦力做功为WBC,CD段中,物体克服摩擦力做功为WCD,WBC、WCD的大小无法比较
A.只有①③正确 B.只有②④正确
C.只有①④正确 D.①③④都正确
【答案】A
【知识点】摩擦力的大小;功的计算及应用
【解析】【解答】①.同一物体在CD段和BC段对水平路面压力相同,且CD段和BC段的粗糙程度相同,所以物体在CD段所受的摩擦力和BC段所受的摩擦力一样大,故①正确;
②.BC段拉力F2对物体所做的功为
AB段拉力F1对物体做的功为
所以BC段拉力F2对物体所做的功大于AB段F1对物体所做的功,故②错误;
③.由图可知,CD段的拉力F3=2.8N,CD段的拉力F3对物体所做的功为
所以BC段拉力F2对物体所做的功大于CD段拉力F3对物体所做的功,故③正确;
④.物体在BC段做匀速直线运动,所以物体克服摩擦力做功为
CD段中,物体克服摩擦力做功为
WBC、WCD的大小可以比较,故④错误。
故答案为:A。
【分析】压力和接触面粗糙程度不变的情况下,滑动摩擦力不变;根据W=Fs,判断功的大小。
二、填空题
10.(2023八下·开福月考)如图所示的玻璃管中装有水,一个体积为的方木块下端被轻绳系住,固定在容器下部,木块的重力为0.6N,ρ水=1.0×103kg/m3,当木块静止时,所受浮力的方向为   ,剪断轻绳后,木块从开始上浮到刚要露出水面的过程中,浮力所做的功为   J.(各部分长度如图)

【答案】竖直向上;0.15
【知识点】浮力及其产生原因;阿基米德原理;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)当木块静止时,木块受到浮力方向为竖直向上;
(2)木块受到的浮力F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×10-4m3=1N;
则浮力做的功为:W=Fs=1N×0.15m=0.15J。
【分析】(1)根据浮力方向的知识解答;
(2)根据F浮=ρ液gV排计算木块受到的浮力,再根据W=Fs计算浮力做的功。
11.(2023八下·城阳期末)如图所示,在2022年北京冬奥会冰壶项目中,某次投掷中,运动员用30N的水平恒定的推力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手,离手后冰壶继续滑行至C点停止。在B点放手后,冰壶由于    仍要继续向前运动;此次投掷过程中运动员对冰壶做的功为    J。比赛过程中运动员需要不停地擦冰,冰迅速熔化成水,在冰壶与冰之间有一薄层水,从而    了冰壶与冰之间的摩擦力,   (选填“增大”或“减小”)了冰壶滑行的距离。
【答案】惯性;69;减小;增大
【知识点】惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;功的计算及应用
【解析】【解答】 在B点放手后,冰壶仍要继续向前运动,是由于惯性;运动员用30N的水平恒定的推力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手,冰壶移动距离为2.3m,所以根据功的公式,求得W=Fs=30N×2.3m=69N;在冰壶与冰之间有一薄层水,是减小接触面的粗糙程度,从而减小冰壶与冰之间的摩擦力,增大了冰壶滑行的距离。
【分析】冰壶由于惯性仍要继续向前运动;已知力和距离,由功的公式可求功;通过减小接触面的粗糙程度,从而可以减小滑动摩擦力。
三、实验探究题
12.功的概念
(1)现象分析
现象 分析
起重机将2t的货物从地面提到了房顶上 起重机用的力有成效
一匹马拉着一根圆木前进了一段距离 马的拉力有成效
张华用了很大力搬一块大石头,但没有搬动 张华用的力没有成效
小明提一只100N的箱子,从一楼到二楼 小亮提一只100N的箱子,从一楼到四楼 小明与小亮用的力相同,但成效不同
由实例可知:当物体受到   的作用并且在   上通过了一段距离,这个力就有了成效.
(2)实验探究:功与哪些因素有关
实验器材:小车、斜面、砝码、弹簧测力计.
实验过程:每次在小车上放不同数量的砝码,用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车,分别测出拉力F、小车通过的距离s、小车及车上砝码所受的重力G,小车上升的高度h,记录在下表格中:
测量次数 F/N s/m G/N h/m Fs/(N m) Gh/(N m)
1 0.7 0.3 2.0 0.1 0.21 0.2
2 1.1 0.6 3.0 0.2 0.66 0.6
3 1.7 0.9 5.0 0.3 1.53 1.5
①分析表格中的数据可以发现:   
②实验表明使用斜面提升物体时,   既省力又省距离(填“可能”或“不可能”)
(3)功的定义:力与物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个有物理意义的量,物理学中称为   ;简称   .
(4)功的计算公式是   ;其中W表示   ,F表示   ,s表示   .
(5)功的单位:在国际单位制中,功的国际单位是   ,符号是   ;1J=   ,物理意义:   .
【答案】(1)力;力的方向
(2)使用斜面不能省功;不可能
(3)机械功;功
(4)W=Fs;功;力;力的方向上通过的距离
(5)焦耳;J;1N m;用1N的力使物体在该力的方向上移动1m所做的功
【知识点】功;是否做功的判断
【解析】【解答】解:(1)由实例中的有成效和没有成效的情况比较可知:当物体受到力的作用并且在力的方向上通过了一段距离,这个力就有了成效.(2)比较Fs与Gh的数据可得:Fs>Gh,所以使用斜面不能省功;实验表明使用斜面提升物体时不可能既省力又省距离.(3)由此可得力与物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个有物理意义的量,物理学中称为机械功;简称功.(4)功的计算公式是W=Fs;其中W表示功,F表示力,s表示力的方向上通过的距离.(5)功的单位:在国际单位制中,功的国际单位是焦耳,符号是J;1J=1N m,物理意义:用1N的力使物体在该力的方向上移动1m所做的功.
故答案为:(1)力;力的方向.(2)使用斜面不能省功;不可能.(3)机械功;功.(4)W=Fs;功;力;力的方向上通过的距离.(5)焦耳;J;1N m;用1N的力使物体在该力的方向上移动1m所做的功.
【分析】根据数据比较分析即可得出结论,知道由此得出的功的定义,进一步得出功的公式、单位,比较使用斜面时和不使用斜面直接提升物体时所做的功的不同,进而分析可得省力又省距离的机械是没有的;知道功的单位是焦耳,简称焦,符号J,表示用1N的力使物体在该力的方向上移动1m,则该力对物体做的功为1J.
四、计算题
13.(2023八下·开福月考)如图所示是一艘依靠太阳能驱动的船,其排水量是60t.在一次航行中,从某一时刻开始,太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示,船的运动速度v随时间t的变化关系如图乙所示,求:
(1)这艘船满载时受到的浮力;
(2)该船漂浮在水面时,船舱某处距水面5m,水对该处产生的压强;
(3)船在航行过程中,第50~100s内牵引力做的功.
【答案】(1)这艘船满载时受到的浮力:F浮=G=mg=60×103kg×10N/kg=6×105N;
(2)水对该处的压强为:p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa;
(3) 根据乙图可知,50~100s内船的速度为0.5m/s,则船通过的距离s=vt=0.5m/s×50s=25m; 则这段时间内牵引力做的功W=Fs=8×104N×25m=2×106J。
【知识点】液体压强计算公式的应用;物体的浮沉条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据漂浮条件F浮=G计算满载时船受到的浮力;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh计算水对船舱的压强;
(3)根据乙图确定50~100s内船的速度,根据s=vt计算船前进的距离,根据W=Fs计算牵引力做的功。
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