11.1 功
【课时衔接】
1.(物体的浮沉条件,阿基米德原理的应用)把重12 N、体积为1.5×103 cm3的实心物体放入水中,当物体静止时,物体处于 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态,物体所受的浮力为
N,排开水的体积是 m3。(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
【基础通关】
2.在国际单位制中,力的单位是 ,距离的单位是 ,则功的单位是 ,它有一个专门的名称叫作 ,简称 ,符号是 。
3.教材变式练如图所示,小西周末做家务时,用平行于水平地面的力推沙发,沙发有相对地面运动的趋势,但它没有被推动,则小西对沙发的推力 (选填“大于”“等于”或“小于”)地面对沙发的摩擦力;上述过程中,小西的推力对沙发 (选填“有”或“没有”)做功。
4.在水平地面上,用50 N的拉力沿水平方向拉重为100 N的小车,使小车前进2 m,拉力所做的功等于 J,重力所做的功等于 J。
5.下列有关中学生的估测,符合实际的是 ( )
A.眨眼一次的时间约为3 s
B.正常步行的速度约为1.4 km/h
C.游泳时受到的浮力约为500 N
D.完成一次引体向上做的功约为2000 J
6.现有甲、乙两个质量不同的物体(m甲>m乙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上通过了相等的距离s,如图所示。F在两种情况下做的功分别为W甲、W乙,两者大小判断正确的是 ( )
A.W甲>W乙 B.W甲C.W甲=W乙 D.无法比较
【素养提升】
7.质量是20 g的子弹从枪膛中水平射出,子弹在枪膛中受到气体的平均作用力是700 N,枪膛长50 cm,子弹从枪膛射出后飞行1000 m,气体对子弹做的功为 J。
8.如图所示的玻璃管中装有水,一个体积为1×10-4 m3的木块下端被细线系住,固定在容器下部,木块重0.6 N,当木块静止时,绳子的拉力为 N,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。(g取10 N/kg)
9.素养拓展练重为600 N的送水工人把一桶重为190 N的矿泉水扛在肩上,沿着长为60 m的楼梯从一楼走上20 m高的七楼。桶与肩的接触面积为5×10-3 m2。求:
(1)桶对送水工人肩膀的压强;
(2)送达七楼的过程中,工人对这桶水做的功。
参考答案
课时衔接
1.漂浮 12 1.2×10-3
基础通关
2.N m N·m 焦耳 焦 J
3.等于 没有
4.100 0
5.C 6.C
素养提升
7.350
8.0.4 0.15
9.解:(1)桶对送水工人肩膀的压强:
p====3.8×104 Pa
(2)送达七楼的过程中,工人对这桶水做的功:
W水=G水h=190 N×20 m=3800 J
211.1 功（巩固训练）
【课时衔接】
1.(做功的判断)如图所示,放在水平桌面A处的小球,在水平推力F持续作用下运动。当小球运动到B处时迅速撤去推力F,小球继续运动到C处,最终落到地面D处。在小球运动过程中,重力对小球做功的过程是 ( )
A.小球从A处运动到B处
B.小球从B处运动到C处
C.小球从C处运动到D处
D.小球从A处运动到C处
【基础通关】
2.通常而言,如果一个力作用在物体上,物体在这个 上移动了一段 ,就说这个力对物体做了功。
3.“嫦娥五号”探测器降落时,先悬停,选定安全地点后再着陆。如图,悬停时,反推发动机提供的推力对探测器 ;水平匀速移动过程中,该推力对探测器 。(均选填“做功”或“不做功”)
4.质量为60 kg的小明做引体向上,在1 min时间内完成了10个,每次上拉,身体的重心上升30 cm,则他每完成一次引体向上做功 J,1 min内小明做的功是 J。(g取10 N/kg)
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.0.1 J B.1 J
C.10 J D.100 J
6.新素材近年来AI送餐机器人以其优质的服务、良好的互动、幽默的语言得到了大家的喜爱。图为送餐机器人手持托盘水平匀速前进送餐的场景。下列说法正确的是 ( )
A.机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力是一对平衡力
B.机器人空载时与满载时所具有的惯性相同
C.为了让机器人行进时更平稳而不易“跌倒”,应使其重心更高些
D.托盘的支持力对餐碗、餐碟没有做功
7.真情境如图所示,跳远运动员在比赛过程中要先助跑,再起跳至最高点,最终落地。在这一过程中,若不考虑空气阻力,则下列说法正确的是 ( )
A.助跑增大了运动员的惯性,使他跳得更远
B.当运动员助跑时,重力没有对他做功
C.运动员从空中下落过程中,重力对他做功
D.落地时,运动员对地面的压力大于地面对他的支持力
【素养提升】
8.如图所示,用水平向左、大小为20 N的压力F将重为5 N的物体压在竖直的墙壁上静止,此时物体受到的摩擦力为 N;当F减小为10 N后,物体沿竖直的墙壁下滑1 m,在这个过程中,压力F做的功为 J。
9.汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车的性能进行测试,甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动,且v甲A.F甲B.F甲>F乙,W甲>W乙
C.F甲=F乙,W甲D.F甲=F乙,W甲=W乙
10.在校运动会中,小明参加了铅球比赛。如果他用200 N的力,将重50 N的铅球投到了10 m远处。下列关于他投球时做功情况的说法正确的是 ( )
A.做功2000 J
B.做功500 J
C.没有做功
D.条件不足,无法计算
11.在水平地面上,小明沿水平方向推重为400 N的木箱做直线运动,木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4 s~8 s内木箱受到的推力做的功是 600 J,在这段时间(4 s~8 s)内,木箱受到的推力恒为 N,8 s~10 s内木箱受到的摩擦力是 N(忽略空气阻力)。
12.某水底打捞作业中,需将一长方体石柱从水底匀速打捞出水面,图为吊车钢丝绳拉力F随石柱下表面距水底深度h变化的图像。求:(水的阻力忽略不计,ρ水=1×103 kg/m3,g取 10 N/kg)
(1)石柱浸没在水中时受到的浮力;
(2)石柱未露出水面前,在水中上升2 m过程中钢丝绳拉力所做的功;
(3)在水底时,石柱上表面受到的水的压强。
13.如图所示,这是被誉为“中华神盾”的防空导弹驱逐舰,它是我国海军的中坚力量,它满载时总重为6×107 N。在某次演习中,驱逐舰满载时以36 km/h 的速度匀速直线航行了30 min,航行过程中受到的阻力是总重的。问:
(1)驱逐舰匀速直线航行的路程是多少
(2)驱逐舰匀速直线航行过程中所受牵引力是多少
(3)驱逐舰匀速直线航行过程中克服阻力做了多少功
参考答案
课时衔接
1.C
基础通关
2.力的方向 距离
3.不做功 不做功
4.180 1800
5.B 6.D 7.C
素养提升
8.5 0
9.C
10.D 解析:根据题意可以得出,推铅球时作用在铅球上的力为200 N;推铅球时,只有在铅球被推出去之前,铅球在推力的作用下移动了一段距离,铅球离开手后是由于惯性向前运动的,不能确定铅球在推力作用下移动的距离,因此他对铅球做了功,但无法计算做功的多少。故选D。
11.150 150
12.解:(1)石柱浸没在水中时受到的浮力:
F浮=G-F=12500 N-7500 N=5000 N
(2)钢丝绳拉力所做的功:
W=Fs=7500 N×2 m=15000 J
(3)由图像可知,石柱高度为2 m,在水底时石柱上表面距水面的深度:
h=h2-h1=5 m-2 m=3 m
在水底时,石柱上表面受到的水的压强:
p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×3 m=3×104 Pa
13.解:(1)由v=可得,驱逐舰航行的路程:
s=vt=36 km/h× h=18 km
(2)因为驱逐舰做匀速直线运动,受平衡力的作用,所以牵引力:
F=f=G=×6×107 N=6×105 N
(3)驱逐舰克服阻力做的功:
W=fs=6×105 N×18000 m=1.08×1010 J
2
