11.3功
1.(2025·无锡滨湖区期末)物理老师把实验器材拿到教室,下列过程中老师对器材做功的是( )
①单手提器材,没提动;②双手将器材从地上提起;③提着器材水平移动到楼梯口;④提着器材从4楼到5楼;⑤将器材搬到讲台上.
A. ②③ B.②③⑤ C.②④⑤ D.②⑤
2.九年级的小明同学在做第八套广播体操跳跃运动这一节时,他每跳一次克服自身重力所做的功约为 ( )
A.5J B.50 J C.100 J D.6000 J
3.在如图的三种场景中,拉力 F 、F 、F 大小相等,在拉力的作用下物体移动的距离也相等.若拉力所做的功分别记为 W 、W 、W ,下列关于它们大小关系的判断中正确的是 ( )
4.中考前夕,老师将一个粽子挂在横杆上,让同学们跳一跳、顶一顶,寓意“奋起高粽”.如图甲所示,O为悬挂点,图乙中虚线A→B→C 表示粽子离开人头顶后在空中的运动轨迹,下列说法正确的是 ( )
A.在AB段,人对粽子做功,挂绳对粽子做功
B.在AB段,人对粽子不做功,挂绳对粽子不做功
C.在BC段,重力对粽子做功,挂绳对粽子做功
D.在BC段,重力对粽子不做功,挂绳对粽子不做功
5.如图是某商场营业大厅自动扶梯的示意图.大厅两层之间的距离为 BC=6m,自动扶梯的横向距离为AC=8m;当重为500 N的小明同学站在匀速运行的自动扶梯上,从A 点运动到B 点时,扶梯对小明的支持力做的功为 .
6.如图为游乐园过山车的轨道,过山车从高处滑下的过程中,轨道对过山车的支持力 (填“做功”或“不做功”).
7.小枫的家住在小区3楼,一天,他跟妈妈从超市回来,把装有30个鸡蛋的很轻的布袋,从小区停车坪沿水平路面一直提到家里,已知每一个鸡蛋的质量是50g,每层楼高3m ,停车坪到小枫家的一楼的水平距离是100m,则小枫提鸡蛋的力做的功约是 ( )
A.45 J B.90J
C.900 J D.1500 J
8.如图所示,水平面AC 由粗糙程度相同的铁面AB 和铜面 BC 拼接而成,AB=BC,磁铁 M在水平拉力作用下从A 到 C 做匀速直线运动,M在AB 和 BC段运动的时间分别为t 、t ,拉力做的功分别为W 、W .则(磁铁对铁有吸
引力,对铜没有吸引力) ( )
9.(2024·乐山中考)如图所示,某次比赛中,运动员推着冰壶从A 点运动6m 到达 B 点时轻轻松手,随后冰壶沿冰道运动30m停在 O 点.若运动员对冰壶的水平推力为9 N,冰壶运动中受到水平方向的阻力,大小恒定为1.5N.从A 点到 O 点冰壶沿直线运动中 ( )
A.推力对冰壶做功为270 J
B.推力对冰壶做功为324 J
C.冰壶克服阻力做功为54 J
D.冰壶克服阻力做功为45 J
10.某建筑工地上,一台起重机将两种材料同时从地面竖直匀速起吊送至两个不同的高度,整个过程中起重机提升材料所做的功 W与提升高度 h的关系如图所示.由图可知(g取10 N/ kg)( )
A.两种材料总质量为1.5t
B.两种材料总质量为2t
C.吊到40m高处的材料质量为1t
D.吊到40m高处的材料质量为1.5t
11.如图所示,一根不可伸缩的细线的上端固定,下端系着一个小球,让小球从A 点静止释放,小球从A 点向 B 点摆动的过程中,小球受到的重力对小球 功,细绳对小球的拉力 功.(均填“做”或“不做”)
12.(2024·苏州胥江实验中学期中)一块厚度、密度均匀,重为 G 的长方形水泥板放在水平地面上,用如图所示的甲、乙两种方法,欲使其一端抬离地面,则 ;如果两种方法都将水泥板拉至竖直位置,不计空气阻力等因素,两次拉力做功 W W .(均填“>”“=”或“<”)
13.如图所示,在拉力 F作用下,一个重600 N的物体以0.1m/s 的速度沿水平地面向右匀速直线运动了10 s,在此过程中拉力 F 做了150 J的功,则拉力 F 的大小为 N,若不计绳重、动滑轮重及摩擦,则物体与地面间的摩擦力为 N.
14.如图是自助餐厅里的餐盘机,当顾客取走上面一只餐盘时,余下的餐盘会自动上升一段距离,保持最上面的餐盘高度不变,以方便下一位顾客取用餐盘.现餐盘机里有一叠10 只相同的餐盘,每个餐盘的质量为m,每两个餐盘之间的间距为h,则顾客取走第1只餐盘,餐盘机对余下的餐盘做功 ,若餐盘被逐一取走,当剩下7只餐盘时,餐盘机对餐盘共做功 .
15.如图,小西同学用一个距离手3m 高的定滑轮拉住重200 N 的物体A,从滑轮正下方沿水平方向移动4m,将物体匀速提升.不计绳重和摩擦,求小西的拉力做的功.
16.如图甲所示,有一质量为3kg 的正方体物块,在拉力 F 的作用下在水平面上做直线运动.拉力随时间变化、速度随时间变化图像分别如图乙、丙所示,已知物块在2~4s的运动距离为2m.求:
(1)在2~4s 物块受到的摩擦力.
(2)在前6s 内,拉力 F做的功.
17.新素材创新装置悠悠球是世界上较古老的玩具,它由轮与轴(含绕轴上的线)两部分组成(如图甲).一悠悠球,轮半径为 R,轴半径为r,线为细线,如图乙是玩悠悠球的两种不同方式,小科用拉力 F 使球在水平方向匀速运动距离s,则下列说法正确的是 ( )
A.两种方式拉力 F做功均为 Fs
B. a方式拉力 F 所做的功大于 b方式拉力 F所做的功
C. a方式拉力 F所做的功小于 b方式拉力 F 所做的功
D.无法判断
18.图像法是物理学研究的重要方法.如图甲所示,在F-s图像中,图线与坐标轴合围的面积即为功.同理,如果 F与s满足一次函数关系,则图线与坐标轴合围成的三角形或梯形面积都可以作为做功的值.现用铁锤把小钉钉入木板,设木板对小钉的阻力与钉进的深度成正比,已知铁锤第一次敲钉子克服阻力做功为W,将钉子钉进的深度为d(如图乙),如果第二次敲钉子时铁锤克服阻力做功仍为 W,则第二次敲击将钉子钉进的深度为 (用d表示).
19.(2025·苏州立达中学期中)一根长度为1.2m 、重为5 N 的金属棒AB 置于水平地面上,用弹簧测力计始终沿竖直方向拉棒的 B端使其缓慢匀速拉起,直至离开地面,如图甲所示.
(1)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 h的关系,如图乙所示,其中最合理的是 .
(2)在B端拉起的过程中,当 时,测力计的示数 F 为3 N;由此推断:金属棒的重心到A 端的距离 d= m;当 时,拉力 F 总共做的功W = J.
三、功
1. C 2. B 3. A
4. B解析:AB.粽子在 AB 段运动过程中,头跟粽子已经分离,人对粽子没有力的作用,所以人对粽子不做功,此过程中,绳子处于松弛状态,即挂绳对粽子没有力的作用,所以挂绳对粽子不做功,故A错误,B正确;CD.粽子在 BC段运动过程中,粽子在重力的方向移动了一定的距离,故重力对粽子做功,挂绳与粽子之间没有力的作用,所以挂绳对粽子不做功,故CD错误.故选 B.
5.3000 J 解析:小明同学站在匀速运行的自动扶梯上,处于平衡状态,扶梯对小明的支持力和小明的重力是一对平衡力,所以支持力 F=G=500 N,方向竖直向上.小明在支持力方向上移动的距离s=h=BC=6m,则扶梯对小明的支持力做的功为W= Fs=500 N×6m=3000 J.
6.不做功 解析:过山车从高处加速滑下的过程中,轨道对车有支持力作用,但支持力方向与物体运动方向垂直,即过山车没有在支持力的方向上移动距离,所以轨道对过山车的支持力不做功.
7. B解析:在上楼的过程中,提着30个鸡蛋在小枫提力的方向上移动了距离,则小枫对鸡蛋做功;从停车坪到小枫家的一楼,该过程中,鸡蛋在小枫提力的方向上没有移动距离,小枫对鸡蛋不做功;在整个过程中,上升的高度/h=(3-1)×3m=6m.已知1个鸡蛋的重力约为 0.5 N,则30个鸡蛋的重力约为15 N,小枫提鸡蛋的力做的功约为W= Gh=15 N×6m=90 J,故B符合题意.
8. C解析:磁铁M在水平拉力作用下从A到C做匀速直线运动,且AB=BC,由 知道,磁铁在AB 和 BC 面运动时间相等,即 因为AB为铁面,对磁铁有吸引力,而BC为铜面,对磁铁没有吸引力,所以磁铁对AB的压力大于 BC,又因为铁面AB和铜面BC的粗糙程度相同,所以磁铁在AB 面受到的摩擦力较大.磁铁M 在水平拉力作用下做匀速直线运动,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以磁铁在AB 面受到的拉力较大,又因为AB=BC,根据W=Fs知道,拉力在AB面做的功较大,即 .综上C符合题意.
9. C 解析:AB.冰壶从A 点运动6m 到达B点的过程中受到推力,则推力对冰壶做功为W= Fs=9N×6m=54J,故AB错误;CD.冰壶全程都受到阻力,则冰壶克服阻力做功为 W'=fs'=1.5 N×(6m+30m)=54 J,故C正确,D 错误.故选 C.
10. C 解析:AB.由图示知,上升高度为10m时,提升材料所做的功 据W= Gh知,两种材料的总重力 两种材料的总质量 故 AB错误;CD.吊到40m的材料单独升高的高度为 30m,此段高度提升材料所做的功 ,吊到40m高处的材料重力 其质量 1t,C正确,D错误,故C符合题意.
11.做不做 解析:小球从A 点向 B点摆动的过程中,小球的高度降低,在重力的作用下沿重力的方向移动了距离,所以小球受到的重力对小球做了功;细绳对小球的拉力方向与小球的运动方向垂直,细绳没有伸缩,小球没有在拉力的方向上移动距离,故细绳对小球的拉力没有做功.
12、=>解析:由图可知,两次抬起水泥板时的用力情况如下图:
在上述两种情况下,动力克服的都是水泥板的重力,对于形状规则、质地均匀的物体,其重心在其几何中心上,所以阻力臂等于动力臂的二分之一.根据杠杆的平衡条件知道 所以前后两次所用的力相同.若甲、乙两种情况均将水泥板拉至竖直位置,由图知道 两种情况下拉力做功 所以
13.50 150 解析:由图中滑轮组结构可知承重绳的股数为n=3,绳子自由端移动的距离 10s=3m,由 可得拉力 50 N,若不计绳重、动滑轮重及摩擦,则物体与地面间的摩擦力为、f=nF=3×50 N=150 N.
+.9mgh 24mgh 解析:剩下的9只餐盘上升的高度为h,则餐盘机对餐盘所做的功 ;只剩下7只餐盘,即是取走了3只餐盘.取第一只餐盘时,餐盘机对剩下9 只餐盘做的功 ,取走第二只餐盘时,餐盘机对剩下8只餐盘做的功 ,取走第三只餐盘时,餐盘机对剩下7只餐盘做的功 ,餐盘机做的总功
i5.400 J 解析:根 据 勾 股定 理 可知,斜边长 为 定滑轮不省力,也不省距离,题图中,原来的绳子长为3m,移动后绳子的长为5m,绳子自由端移动的距离为:s=5m-3m=2m;定滑轮不省力,不计绳重和摩擦,小西的拉力做的功:W=Fs=200 N×2m=400 J.
16.(1)6N (2)42J
解析:(1)由图像可知物块在4~6s做匀速直线运动,摩擦力f与拉力F大小相等,即f=F=6N,物块运动过程压力和接触面粗糙程度不变,摩擦力不变.所以2~4s物块受到的摩擦力f'=f=6N.
(2)0~2s物块处于静止状态,拉力不做功,已知物块在2~4s运动的距离s'=2m,2~4s 拉力 F做的功W'=F's'=9N×2m=18 J,物块在4~6s 内运动的距离s= vt=2m/s×2 s=4m,4~6s 拉力 F 做的功 4m=24J,前6s拉力F做的功
17. C解析:当悠悠球的轮向前滚动的距离为s时,已知轮半径为R,轮滚动的圈数 轴滚动的圈数与轮相同,已知轴半径为r,则轴向前滚动的距离 a图,拉力 F 作用在轴的下端时,轴向前滚动会使细线“收缩”,拉力端实际移动的距离 F做功大小 b图,拉力F作用在轴的上端时,轴向前滚动会使细线“拉长”,拉力端实际移动的距离 F.做功大小 比较可得 故C正确.
解析:由题可知,木板对小钉的阻力与钉进的深度成正比即f=kd,作出该函数图像,图像下方的面积表示铁锤克服阻力做的功.如图所示:
由题意可知铁锤第一次克服阻力做功为W,即d点左侧小三角形面积;第二次做功为d~d'之间梯形面积,两次做功相同,则有: 结合f= kd,解得d'= ,则第二次敲击将钉子钉进的深度 1)d.
19.(1)B (2)0.72 7.6
解析:(1)当金属棒没离开地面时,金属棒是在拉力作用下绕着A端被缓慢匀速提起,此时金属棒是杠杆,支点为A,动力为测力计对金属棒的拉力,阻力为金属棒的重力,其中棒长L,设金属棒的重心离A端距离为d,如图:
根据杠杆的平衡条件可得 且由数学知识可得 所以 这一过程中测力计对金属棒的拉力F 不变,且F (2)当 时,此时金属棒A端还未脱离地面,测力计的示数F 为3 N,由(1)可知, 代入F =3 N,G=5 N,L=1.2m,解得d=0.72m,即金属棒的重心到A端的距离d为0.72m.当 时,金属棒AB已经离开地面,未离开地面时,弹簧测力计示数 F 为3 N且不变,弹簧测力计对棒做的功为 .金属棒离开地面继续上升的高度为 离开地面后,弹簧测力计对棒所做的功为克服棒重力做的功为 .故当 时,拉力 F做的功为