11.1功同步练习
1.在国际单位制中 ,功的单位是( )
A.牛顿 B.焦耳 C.帕斯卡 D.瓦特
2.在图的四种情况中,力F对物体做功的是( )
A.搬着箱子在水平地面上匀速前进 B.举着哑铃不动
C.石头没有推动 D.从地面上检起石块
3.如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示,小明沿水平地面推箱子,但箱子没有推动,此过程( )
A.小明对箱子没有做功
B.重力对箱子做了功
C.小明对箱子的推力大于地面对箱子的阻力
D.小明对箱子的推力小于地面对箱子的阻力
5.小李同学先后用同样大小的力F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,力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,关于做功大小的下列说法正确的是( )
A.W甲<W乙<W丙 B.W甲>W乙>W丙
C.W甲=W乙=W丙 D.W甲=W乙<W丙
6.一物体受到5N竖直向上的拉力作用,沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s,拉力对物体做的功为( )
A.0J B.1J C.10J D.50J
7.如图所示,三种情况中物体所受的拉力都是F,甲图中物体上升sm,乙图中物体沿斜面向上移动sm,丙图中物体水平移动sm.比较拉力F做功的多少,结论是( )
A.甲图做功最多 B.乙图做功最多
C.丙图做功最多 D.做功一样多
8.在水平拉力作用下,A、B两物体分别在光滑和粗糙的水平面运动,拉力FA、FB的功与路程的关系如图所示,比较拉力FA、FB的大小:( )
A.FA>FB B.FA9.小刚是一名初中生,他从一楼跑到三楼的过程中,克服自己重力所做的功最接近下面哪个值( )
A.3 J B.30 J
C.300 J D.3000 J
二、填空题
10.做功包含两个必要因素:一是作用在物体上的 ;另一个是物体在 的方向上移动的 。
11.如图所示是篮球运动员比赛时的情景。运动员把飞来的篮球接住,说明力可以改变物体的 ;运动员再将篮球投出,篮球离开手后,继续向上运动,是因为篮球具有 ;篮球离开手后,手对篮球 (选填“做功”或“不做功”)。
12.如图所示,古时候,有端午节吃桃子的习俗,桃子从树上落下,先后经过A、B、C三点,且AB=BC,在AB和BC过程中桃子受到的重力方向是 的,若重力所做的功分别为W1、W2,则有Wl W2(选填“>”、“<”或“=”)。
13.如图所示,水平桌面上放一物体A,物体A在3N的水平推力F的作用下,运动0.2m,从甲图位置运动到乙图位置,在此过程中,推力F对物体A做功 J, 物体A受到桌面的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.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。则第2秒末时,物体处于 状态,第6秒末到第9秒末,推力F做功是 焦耳。
三、计算题
15.一辆重为6000N的汽车在1200N的牵引力作用下在水平平直公路上匀速行驶,1min内通过的路程为1200m,求:
(1)匀速行驶过程中,重力对汽车做的功?
(2)匀速行驶过程中,牵引力对汽车所做的功?
16.由于干旱少雨,近期在某地发生的山火中,部队及时出动直升机进行扑救,有效地抑制了火情的蔓延。直升机灭火主要靠外挂吊桶,直升机吊桶一次装满水后,飞到火头上空,把水洒下去,可直接将火头熄灭。若飞机将水竖直提升,水平飞行,则飞机对水做了多少功?
17.某轿车在平直公路上行驶的45s内,其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示。已知前10s轿车运动的路程为100m。求:
(1)前10s轿车运动的平均速度;
(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程;
(3)动力F做的总功。
参考答案:
1.B
【详解】为了纪念焦耳对热学、热力学和电方面的贡献,把功的单位定义为焦耳。
故选B。
2.D
【详解】A.搬着箱子在水平地面上匀速前进,物体在力的方向没有移动距离,故力不做功,故A不符合题意;
B.举着哑铃不动,只有力没有距离,故力不做功,故B不符合题意;
C.推石头没有推动,只有力没有距离,故力不做功,故C不符合题意;
D.从地面上捡起石块,力和距离的方向都向上,故力对石头做功,故D符合题意。
故选D。
3.A
【详解】A.把箱子搬起来,人对箱子施加了向上的力,并让箱子在力的方向上移动了一段距离,人对箱子做了功,故A符合题意;
B.司机推车未动,人虽然对车施加了力,但车并没有在力的方向上移动移动距离,所以人对车没有做功,故B不符合题意;
C.背着书包在水平路面匀速行走,人对书包施加的力沿竖直方向,书包在水平方向移动,力的方向和物体运动的方向垂直,力对物体不做功,故C不符合题意;
D.足球离开脚后仍然能在草地上继续向前滚动是因为足球具有惯性,此时人没有对球施加力,人对足球不做功,故D不符合题意。
故选A。
4.A
【详解】A.小明推箱子虽然用了力,但箱子仍然静止在原位置,即有推力没有移动距离,所以小明对箱子没有做功,故A符合题意;
B.重力的方向是竖直向下的,箱子虽然受重力,但箱子在竖直方向没有移动距离,所以重力不做功。故B不符合题意;
CD.小明推箱子时,在水平方向上箱子受到推力和地面的阻力作用,在这两个力的作用下箱子保持静止,说明这两个力是一对平衡力,这两个力大小相等。故CD不符合题意。
故选A。
5.C
【详解】作用在物体上的力与物体在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。由题意知作用力同样大小为F,物体在力的方向上移动的距离相同为s,根据W=Fs得W甲=W乙=W丙=Fs。故C选项正确。
故选C。
6.A
【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离;二者缺一不可。
【详解】A.一物体受到5N竖直向上的拉力F作用,沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s,力与物体的运动方向垂直,对物体没有做功,即做功为0J,故A符合题意;
B.一物体受到5N竖直向上的拉力F作用,沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s,力与物体的运动方向垂直,对物体没有做功,即做功为0J,故B不符合题意;
C.一物体受到5N竖直向上的拉力F作用,沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s,力与物体的运动方向垂直,对物体没有做功,即做功为0J,故C不符合题意;
D.一物体受到5N竖直向上的拉力F作用,沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s,力与物体的运动方向垂直,对物体没有做功,即做功为0J,故D不符合题意。
故选A。
【点睛】本题考查了力是否做功的判断方法,基础题目。
7.D
【详解】功的大小等于力和物体在力的方向上移动的距离的乘积,由图知道,拉力和移动的距离相同,由W=FS知道,做的功相同,故选D.
8.A
【详解】根据公式,结合图像可知,当运动的路程相同时,,所以可以得出。
故选A。
9.D
【详解】根据生活经验知道,初中生的体重大约是500N,即
一层楼的高度大约是3m,则从一楼跑到三楼上升的高度是
所以,该同学在此过程中克服自己重力所做的功大约是
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10. 力 力 距离
【详解】[1][2][3]物体在力的作用下,如果沿力的方向移动了一段距离就说这个力对物体做功了。所以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移动了距离。
11. 运动状态 惯性 不做功
【详解】[1]运动员把飞来的篮球接住,篮球因受到力的作用,由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]篮球离开手后,由于具有惯性,篮球仍保持原来的运动状态,继续向上运动。
[3]做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动一定的距离。篮球离开手后,手对其没有作用力,故手对篮球不做功。
12. 竖直向下 =
【详解】[1][2]因为重力的方向始终是竖直向下,又因为重力相同,且
由
可知,在两个阶段重力做功相同,即
13. 0.6 不变
【详解】[1]由题意可知,物体A运动的距离为s=0.2m,推力F=3N,故由W=Fs可得,在此过程中推力F对物体A做的功为
W=Fs=3N×0.2m=0.6J
[2]在此过程中,物体A与桌面之间的压力和粗糙程度均不变,故可知物体A受到桌面的滑动摩擦力不变。
14. 静止 24
【详解】[1]由v-t图像可知,第2秒末时,物体速度为0,故此时物体处于静止状态。
[2]由v-t图像可知,第6秒末到第9秒末,物体速度始终为2m/s,运动的时间为3s,则路程
s=vt=2m/s×3s=6m
由F-t图像可知,第6秒末到第9秒末,推力F=4N,则推力F做功
W=Fs=4N×6m=24J
15.(1)0;(2)1.44×106J
【详解】解:(1)重力的方向竖直向下,汽车没有在竖直方向上通过距离,所以重力对汽车做功为0。
(2)牵引力做功
W=Fs=1200N×1200m=1.44×106J
答:(1)匀速行驶过程中,重力对汽车做的功为0;
(2)匀速行驶过程中,牵引力对汽车所做的功是1.44×106J。
16.
【详解】解:飞机对水的拉力竖直向上,所以在竖直方向上对水做功,水平飞行时,没有对水做功,故飞机对水做功为
答:飞机对水做功为。
17.(1)10m/s;(2)700m;(3)1.1×106J
【详解】(1)前10s轿车运动的平均速度
(2)根据可知,轿车在匀速直线运动阶段通过的路程
(3)动力F做的总功
答:(1)前10s轿车运动的平均速度是10m/s;(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程是700m;(3)动力F做的总功为1.1×106J。