能量转化的量度
1.在科学上,如果物体受到 力的作用,并且在这个力的方向上通过了一段距离,我们就说这个力对物体做了功 。
2.做功的两个必要因素
(1)__ _;
(2)__ __。
3.功的计算公式:__ __;单位:__ __;
单位符号:__ __。
4.做功的实质就是__ __转化的过程,因此可以用功来度量 __ __。
5.功率的定义:__ __。
计算公式:P=。
6.功率的意义:反映了__ __的快慢。
7.功率的单位:__ __,简称__ __,单位符号为__ __。
常考1 能根据功的两个必要因素判断生活、生产实例中力是否做了功,
并能计算功的大小。
例题1、(2018?株洲)在篮球比赛中,运动员对篮球没有做功的过程是( )
A.运球 B.扣篮 C.擦板 D.跳投
【解答】擦板是运动员将篮球投出后,利用篮板改变篮球的运动方向;在擦板时,球已经离开了手,运动员对篮球没有力的作用,所以运动员对篮球没有做功;
而运球、扣篮、跳投时,运动员对篮球均有力的作用,且篮球沿力的方向移动了距离,运动员都对篮球做了功,故C符合题意,ABD不符合题意;
答案:C。
常考2 理解功率的概念,掌握功率的单位及计算公式P=W/t
例题2、(2018?重庆)如图所示,某公司研发的智能服务机器人,它具有净化室内空气、陪伴老人聊天散步等功能。若它在50N的牵引力作用下,以0.5m/s的速度在水平地面匀速直线行驶60s,求:
(1)它行驶的路程;
(2)此过程中牵引力所做的功。
【解答】(1)因为v=,所以它行驶的路程:s=vt=0.5m/s×60s=30m;
(2)此过程中牵引力所做的功:W=Fs=50N×30m=1500J。
答:(1)它行驶的路程30m;
(2)此过程中牵引力所做的功1500J。
1.在国际单位制中,功的单位是( )
A.牛顿(N) B.帕斯卡(Pa) C.焦耳(J) D.米(m)
2.上体育课时,小宇用30N的力一脚将足球踢出20m,那么关于足球的说法中正确的是( )
A.足球在运动过程中,小宇对足球做功600J
B.足球滚出20m远是由于受到惯性的作用
C.足球在滚动过程中动能减小,机械能不变
D.小宇对足球做功的多少无法确定
3.如图所示,粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面,一小球由A点以速度ν沿轨道滚下,经另一侧等高点B后到达最高点C.下列关于小球滚动过程的分析正确的是( )
A.整个过程只有重力在对小球做功
B.小球在A、B两点具有的动能相同
C.小球在A、B、C三点的速度大小关系是νA>νB>νC
D.小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
4.如图所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,OP段拉力F1为300N,F1做的功为W1,功率为P1;PQ段拉力F2为200N,F2做的功为W2,功率为P2.则( )
A.W1>W2 B.W1<W2 C.P1>P2 D.P1<P2
5.甲同学在1s内用50N的水平力推动重100N的箱子在水平面上前进1m,而乙同学将这箱子匀速举高1m所用的时间为2.4s,用W1、P1和W2、P2分别表示甲、乙两同学对箱子做的功和功率,则( )
A.W1>W2,P1>P2 B.W1>W2,P1<P2 C.W1<W2,P1>P2 D.W1<W2,P1<P2
6.中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62kg级冠军,挺举成绩是176kg,图为他比赛时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的功最接近( )
A.600J B.1200J C.1800J D.3400J
7.小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上,他对课本所做功最接近于( )
A.0.02J B.0.2J C.2J D.20J
8.如图所示,用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了80J的功,则在这一过程中( )
A.重力做的功一定为80J B.物体一定受到20N的摩擦力
C.物体一定运动了2m D.物体一定运动了4m
9.一质量为2kg的滑块,以4m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s,在这段时间里水平力做的功为( )
A.0 B.8 J C.16 J D.32 J
10.下列说法中正确的是( )
A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中推力对它做了功
B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力对水桶做了功
C.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功
D.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功
11.踮脚是一项很好的有氧运动(如图),它简单易学,不受场地的限制,深受广大女性群众的喜爱。踮脚运动的基本物理模型是 ,踮脚时需要克服 力做功。
12.如图所示,在一次户外运动中,小明先后顺着竖直的杆和绳作上爬和下滑运动。
(1)小明沿杆下滑过程中, 力对小明做功,小明重力势能减小。
(2)小明沿较粗糙的绳匀速下滑受到的摩擦力为f绳、沿杆匀速下滑受
到的摩擦力为f杆,则,f绳 f杆(选填“>”,“=”,“<”)。
(3)若小明沿杆向上爬,他受到的摩擦力的方向 。
13.2017年4月3日,如罗斯圣彼得堡地铁接连发生两起爆炸,炸弹产生的冲击力导致地铁严重变形如图所示,这种现象说明力的作用效果是 ,人们在通过楼梯逃离到地面的过程中,重力是否做功? 。(选填“做功”或“不做功”)
第13题图 第14题图
14.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“=”)。
15.新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km,用时10min。已知该车的总质量为1.6×103kg,行驶中阻力为车重的0.05倍,此过程中该车牵引力做功 J,功率为 kW.(g=10N/kg)
16.学习了摩擦力后,小明提出问题:物体在斜面上滑动时,摩擦力如何测量?
小明想到了如下的二种实验方案:
方案一:根据二力平衡原理。用弹簧测力计将重为5牛的木块匀速拉上斜面,读出弹簧测力计的示数为4.6牛,即测得木块在斜面上受到的摩擦力为4.6牛。
方案二:根据能量转化与守恒定律。测出斜面的有关数据如图所示:H为15cm,S1为32cm,S2为30cm.通过计算求出摩擦力的大小。
(1)若按照方案二,当将木块拉上斜面时,需克服重力做功 J,小车在斜面上受到的摩擦力为 N。
(2)你认为方案 是正确的。
17.电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,由于对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好。如图所示,某车有关数据如下表所示,在一次测试过程中,该车以额定功率在水平面上6分钟内匀速直线行驶了8千米。求:
(1)该车在这次测试过程中牵引力所做的功为多少焦?
(2)该车受到的水平阻力为多少牛?
车辆类型
电动车
电池类型
磷酸铁锂电池
续航里程
80千米
整车质量
1720千克
额定功率
100千瓦
参考答案
知识聚焦
2、作用在物体上的力 物体在力的方向上通过一段距离
3、W=Fs 焦耳 J
4、能量 能量转化的多少
5、单位时间里完成的功叫功率
6、物体做功
7、瓦特 瓦 W
知能提升突破
1.【解答】解:在国际单位制中,
A、牛顿是力的基本单位。故A不符合题意;
B、帕斯卡是压强的基本单位。故B不符合题意;
C、焦耳是功和各种能量的基本单位。故C符合题意;
D、米是长度的基本单位。故D不符合题意。
答案:C。
2.【解答】解:A、足球在空中飞行时,不再受到脚对它的力,其仍能向前飞行是由于惯性造成的。由此可知,足球不受力时,仍能运动。故A错误。
B、足球离开脚向前运动时,不再受到脚对它的力,其仍能向前飞行是由于惯性造成的,但不能说成受惯性作用,故B错。
C、足球在滚动过程中动能减小、重力势能不变,机械能减小,故C错;
D、只知道小宇对足球的力,但不知道作用距离,做功的多少无法确定,故D正确。
答案:D。
3.【解答】解:A、小球受到竖直向下的重力的作用,下落中,移动了距离,小球的重力是做功的,因为是粗糙的弧形轨道,所以受摩擦力,要克服摩擦力做功,故A错误;
B、在粗糙的弧形轨道上受摩擦力,要克服摩擦力做功,所以小球下落过程中,机械能减小,故在A、B两点具有的动能不同,故B错误;
C、小球运动过程中,要克服摩擦力做功,机械能减小,小球质量不变,故小球在A、B、C三点的速度大小关系是νA>νB>νC,故C正确;
D、要克服摩擦力做功,机械能减小,故在A点具有的机械能大于它在C点具有的重力势能,故D错误。
答案:C。
4.【解答】解:
(1)由图知,OP段的路程s1=4m,PQ段的路程s2=6m,
OP段拉力F1做的功为:W1=F1s1=300N×4m=1200J,
PQ段拉力F2做的功为:W2=F2s2=200N×6m=1200J,
比较可知,W1=W2,故AB错误;
(2)物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,所以,物体在OP段和PQ段速度相同,
又因为F1>F2,所以根据P===Fv可知,P1>P2,故C正确,D错误。
答案:C。
5.【解答】解:
甲同学水平推力做的功:W1=F1s1=50N×1m=50J,
甲同学做功的功率:P1===50W;
乙同学将这一箱子匀速提起,则F2=G=100N,
乙同学做的功:W2=F2s2=100N×1m=100J,
乙同学做功的功率:P2==≈41.67W。
通过以上计算可知:W1<W2,P1>P2。
答案:C。
6.【解答】解:杠铃的重力:
G=mg=176kg×10N/kg=1760N,
张湘祥的身高约为1.60m;
在挺举过程中把杠铃举高的高度为张湘祥的身高加上0.4m,即:
h=1.60m+0.4=2.0m,
在挺举过程中对杠铃做的功:
W=Gh=1760N×2.0m=3520J。
答案:D。
7.【解答】解:一本物理课本的质量m=200g=0.2kg,
G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,
课桌高度约为1m,
人对课本做的功:W=Gh=2N×1m=2J。
答案:C。
8.【解答】解:
A、物体在重力的方向没有移动距离,故重力做的功为0,故A错误。
B、用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动,没有说物体做匀速直线运动,故摩擦力不一定是20N,故B错误。
CD、由W=Fs可得,物体沿水平方向运动的距离:s===4m,故C错、D正确。
答案:D。
9.【解答】解:WF=mv右2﹣mv左2=2kg×(4m/s)2﹣×2kg×(4m/s)2=0J。
答案:A。
10.【解答】解:A、抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,只有距离,不再受推力;故A错误;
B、提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力竖直向上,距离水平向前,故拉力没有做功;故B错误;
C、用水平力推着购物车前进,推力与距离的方向一致均水平向前;故推车的力做了功;故C正确;
D、书静止在水平桌面上,书受到支持力作用,但没有移动距离;故支持力没有做功;故D错误;
答案:C。
11.【解答】解:
如图所示,踮脚时,脚掌与地面接触的地方是支点,小腿肌肉对脚的拉力向上,从图中可知动力臂、阻力臂、支点,踮脚运动的基本物理模型是杠杆;
;
踮脚时需要克服重力做功
答案:杠杆; 重。
12.【解答】解:(1)重力的方向是竖直向下的,所以小明沿杆下滑过程中,受到重力的作用,且沿着竖直向下的方向移动了一段距离,所以重力做了功;
(2)小明在沿绳或杆匀速下滑时,受到的是竖直向下的重力G(G=mg=50kg×10N/kg=500N)和竖直向上的摩擦力f;
由题意可知,小明始终是匀速下滑,处于平衡状态,所以,摩擦力与重力是一对平衡力,大小均与重力相同。因此f绳=f杆;
(3)小明沿杆匀速向上爬,此时其重力仍与摩擦力是一对平衡力,人此时的运动趋势是向下的,所以此处摩擦力方向为竖直向上。
答案:(1)重;(2)=;(3)竖直向上。
13.【解答】解:炸弹产生的冲击力导致地铁严重变形,这说明力改变了物体的形状;
人们在通过楼梯逃离到地面的过程中,在重力的方向上通过了距离,故重力做功。
答案:可以改变物体的形状;做功。
14.【解答】解:重力的方向是竖直向下的;因为AB=BC,重力相同,根据W=Gh,重力做功相同,所以W1=W2。
答案:竖直向下;=。
15.【解答】解:由于车做匀速直线运动,则牵引力等于阻力,则牵引力:
F=f=0.05G=0.05mg=0.05×1.6×103kg×10N/kg=800N;
汽车做的功为:W=Fs=800N×12000m=9.6×106J;
汽车的功率为:P===16000W=16kW;
答案:9.6×106;16。
16.【解答】解:(1)克服重力做功,W有用=Gh=5N×0.15m=0.75J;
做的总功,W总=Fs2=4.6N×0.3m=1.38J,
克服摩擦力做的功就是额外功,W额=W总﹣W有用=1.38J﹣0.75J=0.63J,
由W额=fs2可得:
f===2.1N;
(2)方案一错误,斜面上的摩擦力匀速运动时不等于拉力,拉力等于摩擦力加上重力沿斜面向下的分力,故方案二正确。
答案:(1)0.75;2.1;(2)二。
17.【解答】解:(1)由表格数据可知,电动汽车的额定功率P=100kW=105W,
由P=可得,牵引力所做的功:
W=Pt=105W×6×60s=3.6×107J;
(2)由W=Fs可得,牵引力的大小:
F===4.5×103N,
因电动汽车匀速直线行驶时处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,
所以,该车受到的水平阻力:
f=F=4.5×103N。
答案:(1)该车在这次测试过程中牵引力所做的功为3.6×107J;
(2)该车受到的水平阻力为4.5×103N。
能量转化的量度
1.在科学上,如果物体受到 力的作用,并且在这个力的方向上通过了一段距离,我们就说这个力对物体做了功 。
2.做功的两个必要因素
(1)__ _;
(2)__ __。
3.功的计算公式:__ __;单位:__ __;
单位符号:__ __。
4.做功的实质就是__ __转化的过程,因此可以用功来度量 __ __。
5.功率的定义:__ __。
计算公式:P=。
6.功率的意义:反映了__ __的快慢。
7.功率的单位:__ __,简称__ __,单位符号为__ __。
常考1 能根据功的两个必要因素判断生活、生产实例中力是否做了功,
并能计算功的大小。
例题1、(2018?株洲)在篮球比赛中,运动员对篮球没有做功的过程是( )
A.运球 B.扣篮 C.擦板 D.跳投
【解答】擦板是运动员将篮球投出后,利用篮板改变篮球的运动方向;在擦板时,球已经离开了手,运动员对篮球没有力的作用,所以运动员对篮球没有做功;
而运球、扣篮、跳投时,运动员对篮球均有力的作用,且篮球沿力的方向移动了距离,运动员都对篮球做了功,故C符合题意,ABD不符合题意;
答案:C。
常考2 理解功率的概念,掌握功率的单位及计算公式P=W/t
例题2、(2018?重庆)如图所示,某公司研发的智能服务机器人,它具有净化室内空气、陪伴老人聊天散步等功能。若它在50N的牵引力作用下,以0.5m/s的速度在水平地面匀速直线行驶60s,求:
(1)它行驶的路程;
(2)此过程中牵引力所做的功。
【解答】(1)因为v=,所以它行驶的路程:s=vt=0.5m/s×60s=30m;
(2)此过程中牵引力所做的功:W=Fs=50N×30m=1500J。
答:(1)它行驶的路程30m;
(2)此过程中牵引力所做的功1500J。
1.在国际单位制中,功的单位是( )
A.牛顿(N) B.帕斯卡(Pa) C.焦耳(J) D.米(m)
2.上体育课时,小宇用30N的力一脚将足球踢出20m,那么关于足球的说法中正确的是( )
A.足球在运动过程中,小宇对足球做功600J
B.足球滚出20m远是由于受到惯性的作用
C.足球在滚动过程中动能减小,机械能不变
D.小宇对足球做功的多少无法确定
3.如图所示,粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面,一小球由A点以速度ν沿轨道滚下,经另一侧等高点B后到达最高点C.下列关于小球滚动过程的分析正确的是( )
A.整个过程只有重力在对小球做功
B.小球在A、B两点具有的动能相同
C.小球在A、B、C三点的速度大小关系是νA>νB>νC
D.小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
4.如图所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,OP段拉力F1为300N,F1做的功为W1,功率为P1;PQ段拉力F2为200N,F2做的功为W2,功率为P2.则( )
A.W1>W2 B.W1<W2 C.P1>P2 D.P1<P2
5.甲同学在1s内用50N的水平力推动重100N的箱子在水平面上前进1m,而乙同学将这箱子匀速举高1m所用的时间为2.4s,用W1、P1和W2、P2分别表示甲、乙两同学对箱子做的功和功率,则( )
A.W1>W2,P1>P2 B.W1>W2,P1<P2 C.W1<W2,P1>P2 D.W1<W2,P1<P2
6.中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62kg级冠军,挺举成绩是176kg,图为他比赛时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的功最接近( )
A.600J B.1200J C.1800J D.3400J
7.小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上,他对课本所做功最接近于( )
A.0.02J B.0.2J C.2J D.20J
8.如图所示,用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了80J的功,则在这一过程中( )
A.重力做的功一定为80J B.物体一定受到20N的摩擦力
C.物体一定运动了2m D.物体一定运动了4m
9.一质量为2kg的滑块,以4m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s,在这段时间里水平力做的功为( )
A.0 B.8 J C.16 J D.32 J
10.下列说法中正确的是( )
A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中推力对它做了功
B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力对水桶做了功
C.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功
D.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功
11.踮脚是一项很好的有氧运动(如图),它简单易学,不受场地的限制,深受广大女性群众的喜爱。踮脚运动的基本物理模型是 ,踮脚时需要克服 力做功。
12.如图所示,在一次户外运动中,小明先后顺着竖直的杆和绳作上爬和下滑运动。
(1)小明沿杆下滑过程中, 力对小明做功,小明重力势能减小。
(2)小明沿较粗糙的绳匀速下滑受到的摩擦力为f绳、沿杆匀速下滑受
到的摩擦力为f杆,则,f绳 f杆(选填“>”,“=”,“<”)。
(3)若小明沿杆向上爬,他受到的摩擦力的方向 。
13.2017年4月3日,如罗斯圣彼得堡地铁接连发生两起爆炸,炸弹产生的冲击力导致地铁严重变形如图所示,这种现象说明力的作用效果是 ,人们在通过楼梯逃离到地面的过程中,重力是否做功? 。(选填“做功”或“不做功”)
第13题图 第14题图
14.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“=”)。
15.新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km,用时10min。已知该车的总质量为1.6×103kg,行驶中阻力为车重的0.05倍,此过程中该车牵引力做功 J,功率为 kW.(g=10N/kg)
16.学习了摩擦力后,小明提出问题:物体在斜面上滑动时,摩擦力如何测量?
小明想到了如下的二种实验方案:
方案一:根据二力平衡原理。用弹簧测力计将重为5牛的木块匀速拉上斜面,读出弹簧测力计的示数为4.6牛,即测得木块在斜面上受到的摩擦力为4.6牛。
方案二:根据能量转化与守恒定律。测出斜面的有关数据如图所示:H为15cm,S1为32cm,S2为30cm.通过计算求出摩擦力的大小。
(1)若按照方案二,当将木块拉上斜面时,需克服重力做功 J,小车在斜面上受到的摩擦力为 N。
(2)你认为方案 是正确的。
17.电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,由于对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好。如图所示,某车有关数据如下表所示,在一次测试过程中,该车以额定功率在水平面上6分钟内匀速直线行驶了8千米。求:
(1)该车在这次测试过程中牵引力所做的功为多少焦?
(2)该车受到的水平阻力为多少牛?
车辆类型
电动车
电池类型
磷酸铁锂电池
续航里程
80千米
整车质量
1720千克
额定功率
100千瓦
参考答案
知识聚焦
2、作用在物体上的力 物体在力的方向上通过一段距离
3、W=Fs 焦耳 J
4、能量 能量转化的多少
5、单位时间里完成的功叫功率
6、物体做功
7、瓦特 瓦 W
知能提升突破
1.【解答】解:在国际单位制中,
A、牛顿是力的基本单位。故A不符合题意;
B、帕斯卡是压强的基本单位。故B不符合题意;
C、焦耳是功和各种能量的基本单位。故C符合题意;
D、米是长度的基本单位。故D不符合题意。
答案:C。
2.【解答】解:A、足球在空中飞行时,不再受到脚对它的力,其仍能向前飞行是由于惯性造成的。由此可知,足球不受力时,仍能运动。故A错误。
B、足球离开脚向前运动时,不再受到脚对它的力,其仍能向前飞行是由于惯性造成的,但不能说成受惯性作用,故B错。
C、足球在滚动过程中动能减小、重力势能不变,机械能减小,故C错;
D、只知道小宇对足球的力,但不知道作用距离,做功的多少无法确定,故D正确。
答案:D。
3.【解答】解:A、小球受到竖直向下的重力的作用,下落中,移动了距离,小球的重力是做功的,因为是粗糙的弧形轨道,所以受摩擦力,要克服摩擦力做功,故A错误;
B、在粗糙的弧形轨道上受摩擦力,要克服摩擦力做功,所以小球下落过程中,机械能减小,故在A、B两点具有的动能不同,故B错误;
C、小球运动过程中,要克服摩擦力做功,机械能减小,小球质量不变,故小球在A、B、C三点的速度大小关系是νA>νB>νC,故C正确;
D、要克服摩擦力做功,机械能减小,故在A点具有的机械能大于它在C点具有的重力势能,故D错误。
答案:C。
4.【解答】解:
(1)由图知,OP段的路程s1=4m,PQ段的路程s2=6m,
OP段拉力F1做的功为:W1=F1s1=300N×4m=1200J,
PQ段拉力F2做的功为:W2=F2s2=200N×6m=1200J,
比较可知,W1=W2,故AB错误;
(2)物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,所以,物体在OP段和PQ段速度相同,
又因为F1>F2,所以根据P===Fv可知,P1>P2,故C正确,D错误。
答案:C。
5.【解答】解:
甲同学水平推力做的功:W1=F1s1=50N×1m=50J,
甲同学做功的功率:P1===50W;
乙同学将这一箱子匀速提起,则F2=G=100N,
乙同学做的功:W2=F2s2=100N×1m=100J,
乙同学做功的功率:P2==≈41.67W。
通过以上计算可知:W1<W2,P1>P2。
答案:C。
6.【解答】解:杠铃的重力:
G=mg=176kg×10N/kg=1760N,
张湘祥的身高约为1.60m;
在挺举过程中把杠铃举高的高度为张湘祥的身高加上0.4m,即:
h=1.60m+0.4=2.0m,
在挺举过程中对杠铃做的功:
W=Gh=1760N×2.0m=3520J。
答案:D。
7.【解答】解:一本物理课本的质量m=200g=0.2kg,
G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,
课桌高度约为1m,
人对课本做的功:W=Gh=2N×1m=2J。
答案:C。
8.【解答】解:
A、物体在重力的方向没有移动距离,故重力做的功为0,故A错误。
B、用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动,没有说物体做匀速直线运动,故摩擦力不一定是20N,故B错误。
CD、由W=Fs可得,物体沿水平方向运动的距离:s===4m,故C错、D正确。
答案:D。
9.【解答】解:WF=mv右2﹣mv左2=2kg×(4m/s)2﹣×2kg×(4m/s)2=0J。
答案:A。
10.【解答】解:A、抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,只有距离,不再受推力;故A错误;
B、提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力竖直向上,距离水平向前,故拉力没有做功;故B错误;
C、用水平力推着购物车前进,推力与距离的方向一致均水平向前;故推车的力做了功;故C正确;
D、书静止在水平桌面上,书受到支持力作用,但没有移动距离;故支持力没有做功;故D错误;
答案:C。
11.【解答】解:
如图所示,踮脚时,脚掌与地面接触的地方是支点,小腿肌肉对脚的拉力向上,从图中可知动力臂、阻力臂、支点,踮脚运动的基本物理模型是杠杆;
;
踮脚时需要克服重力做功
答案:杠杆; 重。
12.【解答】解:(1)重力的方向是竖直向下的,所以小明沿杆下滑过程中,受到重力的作用,且沿着竖直向下的方向移动了一段距离,所以重力做了功;
(2)小明在沿绳或杆匀速下滑时,受到的是竖直向下的重力G(G=mg=50kg×10N/kg=500N)和竖直向上的摩擦力f;
由题意可知,小明始终是匀速下滑,处于平衡状态,所以,摩擦力与重力是一对平衡力,大小均与重力相同。因此f绳=f杆;
(3)小明沿杆匀速向上爬,此时其重力仍与摩擦力是一对平衡力,人此时的运动趋势是向下的,所以此处摩擦力方向为竖直向上。
答案:(1)重;(2)=;(3)竖直向上。
13.【解答】解:炸弹产生的冲击力导致地铁严重变形,这说明力改变了物体的形状;
人们在通过楼梯逃离到地面的过程中,在重力的方向上通过了距离,故重力做功。
答案:可以改变物体的形状;做功。
14.【解答】解:重力的方向是竖直向下的;因为AB=BC,重力相同,根据W=Gh,重力做功相同,所以W1=W2。
答案:竖直向下;=。
15.【解答】解:由于车做匀速直线运动,则牵引力等于阻力,则牵引力:
F=f=0.05G=0.05mg=0.05×1.6×103kg×10N/kg=800N;
汽车做的功为:W=Fs=800N×12000m=9.6×106J;
汽车的功率为:P===16000W=16kW;
答案:9.6×106;16。
16.【解答】解:(1)克服重力做功,W有用=Gh=5N×0.15m=0.75J;
做的总功,W总=Fs2=4.6N×0.3m=1.38J,
克服摩擦力做的功就是额外功,W额=W总﹣W有用=1.38J﹣0.75J=0.63J,
由W额=fs2可得:
f===2.1N;
(2)方案一错误,斜面上的摩擦力匀速运动时不等于拉力,拉力等于摩擦力加上重力沿斜面向下的分力,故方案二正确。
答案:(1)0.75;2.1;(2)二。
17.【解答】解:(1)由表格数据可知,电动汽车的额定功率P=100kW=105W,
由P=可得,牵引力所做的功:
W=Pt=105W×6×60s=3.6×107J;
(2)由W=Fs可得,牵引力的大小:
F===4.5×103N,
因电动汽车匀速直线行驶时处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,
所以,该车受到的水平阻力:
f=F=4.5×103N。
答案:(1)该车在这次测试过程中牵引力所做的功为3.6×107J;
(2)该车受到的水平阻力为4.5×103N。