沪科版物理八年级第十章机械与人第三节 做功了吗
同步基础练习
一.选择题(共13小题)
1.下列正在运动的物体中,没有力对其做功的是( )
A.在水平轨道上匀速行驶的列车 B.从高处下落的雨滴
C.在草坪上滚动的足球 D.在光滑水平面上做匀速直线运动的物体
2.如图所示,甲、乙、丙、丁四个实例中,人对物体做了功的是( )
A.搬石头但没搬动 B.物体在绳子拉力作用下升高
C.踢出去的足球在空中飞行时 D.手提滑板车在水平路面匀速前行
3.将两个鸡蛋从地面移至桌面,他对鸡蛋所做的功最接近的是( )
A.1J B.5J C.10J D.100J
4.关于力对物体做功,下列说法正确的是( )
A.作用在物体上的力越大,做功越多
B.用力扛着一袋米,沿水平方向前进,人对米袋做了功
C.在光滑冰面上匀速滑行的冰块,是因为有力对它做功才一直运动的
D.推出后的铅球在空中飞行过程中,运动员对铅球没有做功
5.小明用同样大小的力沿水平方向拉同一木箱,分别在光滑和粗糙两种水平地面前进相同的距离。关于拉力做的功,下列说法中正确的是( )
A.在粗糙地面上做功较多 B.在光滑地面上做功较多
C.两次做功一样多 D.无法确定
6.如图,小聪用力将水平地面上的箱子拉走了;小明用力推箱子,但没有推动。下面关于做功的分析,正确的是( )
A.小明、小聪都没有对箱子做功
B.小明对箱子做了功,小聪对箱子没有做功
C.小聪对箱子做了功,小明对箱子没有做功
D.小聪在拉箱子的过程中,箱子的重力做了功,小明在推箱子时,箱子的重力没有做功
7.用30N的水平推力推着重50N的购物小车,在水平地面前进10m,则推力做的功是( )
A.300J B.500J C.0 J D.150J
8.如图所示,已知m1>m2>m3,在同样大小的力F的作用下,三个物体都沿力的方向移动S,则力F所做的功( )
A.甲情况下最多 B.乙情况下最多
C.丙情况下最多 D.三种情况下一样多
9.如图,小虎用水平向右的力推放在水平地面上的箱子,但没有推动,则此时( )
A.小虎对箱子没有做功
B.小虎对箱子做了功
C.小虎的推力小于箱子受到的阻力
D.小虎的推力大于箱子受到的阻力
10.在图所示的四个实例中,力对(加“?”)物体没有做功的是( )
A.叉车举着货物在高处不动 B.人拉车在平路上匀速前进
C.大力士把大轮胎从地面抬起来 D. 工人扛着一桶纯净水上楼
11.如图所示,若把同一个物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个斜面匀速拉到顶端A点时,(不计摩擦)则( )
A.沿着AB用的拉力最小,做功最多
B.沿着AD用的拉力最小,做功最多
C.沿着AD用的拉力最大,做功最少
D.沿着AB用的拉力最小,三种情况做功一样多
12.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
13.如图所示,物体在相同力F的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离S,力F做的功分别为W1、W2、W3,则下列说法中正确的是( )
A.W1>W2>W3 B.W1=W2=W3 C.W1>W2=W3 D.W2>W1>W3
二.多选题(共3小题)
14.水平路面上有一个重500N的小车,在200N的水平拉力作用下,匀速向前移动了5m,在这一过程中( )
A.车受到的阻力是700N B.拉力对车做功是1000J
C.车受到的阻力是300N D.重力对车做功是0J
15.如图所示,不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦,用三种不同的方式分别拉同一物体在水平地面上做匀速直线运动相同的距离,所用拉力分别为F1、F2、F3,拉力分别做的功分别为W1、W2、W3则它们的大小关系正确的是( )
A.W1<W2<W3 B.W1=W2=W3 C.F1<F2<F3 D.F2<F1<F3
16.如图所示的四幅图是小新提包回家的情景,小新提包的力不做功的是( )
A. B. C. D.
三.填空题(共12小题)
17.物理学里的功包括两个必要的条件:一是作用在物体上的 ,二是物体在力的方向上通过的 。假如一个人提着桶在水平地面上匀速前进,那么人的拉力 对物体做功(填“有”或“没有”)。
18.物体在大小为10N的水平拉力作用下,沿水平面前进2m,则拉力做的功为 J,若物体重25N,则重力对物体做的功为 J。
19.一个重2N的小球在水平桌面滚动0.5m后从桌面掉到水平地面上,桌面距地面的高度是0.8m。则小球在桌面滚动过程中重力做功为 J,小球掉落过程中重力做功为 J。
20.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。由图象可知0~2s时间内,推力F对物体所做的功为 J,第4s~6s时间内,推力F对物体所做的功为 J。
21.重为100N的物体在大小为20N的水平拉力F作用下,水平向右匀速运动了5m,所用的时间为10s,则拉力做的功是 J,重力做的功是 J。
22.小龙背着质量为25kg的实验器材从实验楼的一楼上到三楼,又沿着走廊水平走了5m到达物理实验室。如果每层楼高3m,小龙对实验器材做的功为 J.若在搬运实验器材的整个过程中小龙总共做功7000J,则小龙自身质量为 kg.(g=10N/kg)
23.小亮用50N的力推着重为200N小车沿水平路面向前运动5m,小车所受摩擦力为40N,则小车所受合力为 N,在运动过程中小车的重力对它做功是 J。
24.如图所示,是我市部分中小学投入使用的新型安全校车,这种校车的性能完全符合校车12项安全标准,中考期间,XX中学的学生乘坐这种新型安全校车到9km外的考点参加考试,校车行驶了15min后安全到达考点,则校车在送考生过程中的平均速度是 km/h;若校车在一段平直路面均匀行驶3000m,校车受到的阻力是4500N,在该过程中校车发动机牵引力做的功是 J。
25.如图所示健身运动的过程中,物体A的质量为4kg,滑轮摩擦不计。当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢(匀速)提升时,脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小 (选填“也改变”或“不变”).若脚腕将A物体匀速提起0.3m,则对物体A所做的功为 J。
26.小明用20N的力推着一重为100N的小车在水平地面上前进了100m,则小明对小车所做的功为 J,小车的重力所做的功为 。
27.风力是指风吹到物体上所表现出的力量的大小。小明同学设计了如图的装置研究风力的大小,一根轻杆一端固定一个小球,另一端固定于O点,轻杆能够绕O点转动,用电风扇水平送风吹动小球时,轻杆将转过一定的角度,与竖直方向成一个夹角θ,小球的重力为2N,轻杆的长度为0.5m,忽略小球的体积的影响,当θ角为45°时,水平风力大小为 N,当风力将小球从竖直位置吹至θ=60°时,风力对小球至少做功 J。
28.用100N的水平拉力作用在200N的物体上,则在拉力的作用下物体沿水平方向向右移动了10m,拉力对物体做的功是 ;如果物体的运动为匀速直线运动,这时摩擦力的大小是 。
四.解答说理题(共2小题)
29.雪地上,紧急刹车后,车向前滑行了一段距离后最终停下,在这一过程中,汽车是否做了功?如果做了功,请指出是对什么做了功?如果没有做功,请说明理由。
30.有五箱水果,每箱重为50N,现要把它们从一楼搬到三楼。你可以一次把它们全部搬上去,你也可以每次搬一箱分五次搬上去。你认为用哪种方式对水果做的功多?用哪种方式需要消耗你体内的能量多?请解释原因。
五、计算题(共6小题)
31.胡巴是电影《捉妖记》里的小妖王。某商场门口放置了一实心胡巴形象,其质量为120kg,
体积为0.08m3.(g=10N/kg)求:
(1)它的密度是多少?
(2)它所受的重力是多大?
(3)若将其举高1 m,所做的功为多大?
32.如图所示,不计绳重,绳与滑轮的摩擦,搬运工人用滑轮组提升重540N的物体,所用拉力F为200N,物体以0.2m/s的速度匀速上升了10秒。求:
(1)物体上升的高度;
(2)拉力F所做的功;
(3)动滑轮对物体所做的功。
33.小伟家有一台功率是600W抽水机,试求:
(1)该抽水机在5min内可以做多少功?
(2)上述这些功可以把质量多少千克的水抽到20m高的水塔上去?(g取10N/kg)。
34.一名学生用200N的水平拉力把重为800N的木箱沿水平地面匀速拖动10m,学生做的功为多少?教师把这只箱子扛到12m高的楼上,沿楼梯走了36m,教师做的功是多少?
35.水平拉力使质量为100kg的物体沿水平地面匀速移动了10m,做功1.2×103J.求:
(1)拉力的大小;
(2)物体受到的阻力;
(3)重力对物体做的功。
36.上海大众汽车厂生产的帕萨特轿车的郡分技术指标如表:
发动机排量(升)
1.781
60千米/时等速耗油量(升/100千米)
6.9
额定功率(千瓦)
92
90千米/时等速耗油量(升/100千米)
8.2
帕萨特轿车在沪宁高速公路上以额定功率(发动机正常工作时的功率称为额定功率)匀速行驶1小时,轿车所受的阻力为4140牛,求:
(1)发动机所做的功;
(2)轿车行驶的路程;
(3)轿车行驶的速度.
沪科版物理八年级第十章机械与人第三节 做功了吗
同步基础练习
参考答案与试题解析
一.选择题(共13小题)
1.【分析】本题要抓住做功的两个必要因素:1.作用在物体上的力;2.物体在力的方向上通过的距离。
故选:D。
【点评】本题考查了做功的两个条件,属于基础知识。
2.【分析】做功的两个必要条件是:一是物体受到力的作用;二是物体在这个力的方向上通过一定的距离。
【解答】解:
A、人用力搬石头但没有搬动,有力作用在石头上,但石头没有通过距离,故力对物体没有做功,故A不符合题意;
B、绳子对物体有向上的拉力,物体在拉力的方向上通过了距离,所以拉力对物体做了功,故B符合题意;
C、踢出去的足球由于惯性在空中飞行,人对足球没有力的作用,所以人对足球没有做功,故C不符合题意;
D、用力提着滑板在水平路面上前行,此过程中,拉力与距离的方向垂直,故拉力没有做功,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】该题考查了做功的必要条件,注意三种不做功的情况:一是有力没距离;二是有距离没力;三是有力有距离,但力的方向与通过距离相互垂直。
3.【分析】一个鸡蛋的重力约为0.5N;桌子的高度约为1m;根据公式W=Gh可求做的功。
【解答】解:
将两个鸡蛋从地面移至桌面,两个鸡蛋的重力约为1N,鸡蛋被举的高度约为1m,
他对鸡蛋所做的功约为:W=Gh=1N×1m=1J,故A正确。
故选:A。
【点评】本题考查做功的计算,关键是对鸡蛋的重力和鸡蛋被举高度的估测。
4.【分析】(1)力对物体做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在该力的方向上通过距离,根据W=Fs判断力对物体做功多少;
(2)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。
【解答】解:A.根据W=Fs可知,力做功的多少与作用在物体上力的大小和物体在该力的方向上通过的距离有关,所以,作用在物体上的力越大或者物体通过的距离越大,做的功都不一定多,故A错误;
B.扛着米袋行走,看起来这一过程既有力又有距离,但移动的距离并不是力的方向上,人施给米袋一个竖直向上的力,而米袋并没有沿向上的方向移动距离,只是在水平方向上移动了距离,人对米袋没有做功,故B错误;
C.冰块在光滑冰面上靠惯性运动,在运动方向上不会受到力的作用,这属于物体通过了距离,但没有力作用的情况,是“不劳无功”,故C错误;
D.推出后的铅球因为惯性在空中飞行,运动员没有施加力的作用,运动员没有对铅球做功,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查知识点较多,难度不大,但容易出错;关键是对知识点要全面、深入的理解。
5.【分析】物理上,功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积,即W=Fs。
【解答】解:在光滑和粗糙两种不同的水平地面上F相同(同样大小的力)、s相同(前进相同的距离),
由W=Fs可得,两次做功一样多。
故选:C。
【点评】本题考查影响物体做功大小的因素(力的大小和物体在力的方向上移动距离),与接触面的粗糙程度无关。
6.【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。
【解答】解:小聪用力将水平地面上的箱子拉走了,小聪给箱子一个力,箱子在力的方向上通过了距离,所以小聪对箱子做了功;
小明用力推箱子,但没有推动,有力无距离,所以小明对箱子没有做功;
两次箱子都没有在重力的方向上通过距离,所以重力没有做功。
综上所述,只有选项C说法正确。
故选:C。
【点评】明确三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直。
7.【分析】功包含两个必要因素:作用在物体上的力和力的方向上通过的距离;功的大小等于力乘以距离,即W=Fs。
【解答】解:由题知,小车沿水平推力的方向移动了10m,
则推力做功为:W=Fs=30N×10m=300J.故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】深入理解功的概念,熟练运用功的计算公式,即可解答。
8.【分析】做功的两个必要因素,一是作用在物体上的力F,二是在力的方向上移动的距离s,做功的大小为W=Fs,与质量无关。由题知力F的大小相同,在力F的方向上移动的距离相同,根据W=Fs判断。
【解答】解:因为在同样大小的力F的作用下,三个物体都沿力的方向移动距离s,
所以,由功的公式W=Fs可知,W1=W2=W3,即三种情况下F做功一样多。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对功的公式的掌握和运用,计算时利用好W=Fs,不要受物体质量的影响。
9.【分析】(1)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离。
(2)物体静止或做匀速直线运动时,处于平衡状态,所受到的力是一对平衡力;
二力平衡的条件是:作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解:(1)根据做功的两个必要条件可知,箱子在力的方向上没有移动距离,所以小虎对箱子没有做功。故A正确,B错误;
(2)因为用水平力推静止在水平地面上的箱子,没有推动,所以箱子处于静止状态;在水平方向上所受的推力与摩擦阻力是一对平衡力,所以摩擦阻力等于推力,故CD错误;
故选:A。
【点评】此题主要考查了二力平衡条件的应用和是否做功的判断,解决此题的关键是找出题目中暗含的条件,箱子处于静止状态即平衡状态,受力平衡。同时还要明确三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直。
10.【分析】判定是否做功,就看其是否同时满足做功的两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离。两个条件缺一不可。
根据选择项中的物理情景,看其是否同时具备做功的两个必要因素,从而可以确定其正误。
【解答】解:
A、叉车举着货物在高处不动,有力作用在物体上,但物体没有在力的方向上通过距离,所以不做功,故A符合题意;
B、人拉车在平路上匀速前进,人对车有力的作用,车在拉力的作用下通过了一定的距离,所以人对车做了功,故B不合题意;
C、大力士把大轮胎从地面抬起来,人对轮胎有力的作用,轮胎在力的作用下通过了一定的距离,所以人对轮胎做了功,故C不合题意;
D、工人扛着一桶纯净水上楼,人对水桶有力的作用,水桶在力的作用下通过了一定的距离,所以人对这桶纯净水做了功,故D不合题意。
故选:A。
【点评】力做功必须同时具备做功的两个必要因素。不做功的情况一般有以下三种:①有力无距离,如D选择项以及搬而未动,举而未起;②有距离无力,物体由于惯性而运动;③有力也有距离,但距离的方向与力的方向垂直,如人提着水桶在水平地面上运动。
11.【分析】斜面倾斜角度越大,越费力:斜面AB的倾斜角度最小,斜面AD的倾斜角度最大,所以斜面AB最省力、斜面AD最费力;
不考虑摩擦,使用斜面,没有额外功,根据W=Fs=Gh分析比较做功大小关系。
【解答】解:由图可知,斜面AB倾斜角度最小,所以沿着AB用的拉力最小;斜面AD斜角度最大,沿着AD的拉力最大;
不考虑摩擦,额外功为0,利用斜面做的功都等于提升物体做的功,所以推力在三斜面上做功相同;
故选:D。
【点评】本题考查斜面的省力情况、物体做功的大小比较,关键是知道不考虑摩擦,额外功为0,W=Fs=Gh。
12.【分析】根据G=mg求出杠铃的重力,估测出举高的高度,根据W=Gh求出对杠铃做的功。
【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。
故选:D。
【点评】此题主要考查的是学生对重力、功的计算公式的理解和掌握,估测出举高的高度是解决此题的关键。
13.【分析】已知拉力和移动距离可求做的功。
【解答】解:
由题知,拉力相同,沿力的方向移动的距离相同,根据W=Fs可知,力F做的功W1=W2=W3。
故选:B。
【点评】本题考查功的计算和大小的比较。难度不大,属于基础题。
二.多选题(共3小题)
14.【分析】小车匀速运动,根据二力平衡条件可知,拉力等于小车受到的阻力;
已知前进的距离,根据公式W=Fs可求拉力做的功;小车在重力的方向上没有移动距离,所以重力对小车做功为0。
【解答】解:
AC、小车做匀速直线运动,水平方向拉力与阻力为一对平衡力,阻力等于小车受到的拉力f=F=200N,故AC错误;
B、拉力对小车做功W=Fs=200N×5m=1000J,故B正确;
D、小车在重力的方向上没有移动距离,所以重力对小车做功为0,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查阻力、做功等的计算,重点知道物体做匀速运动时一定受到平衡力作用,影响做功的因素是有力作用在物体上和物体在力的方向上移动距离。
15.【分析】定滑轮的特点:使用定滑轮不省力但能改变力的方向;
动滑轮的特点:动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省一半力,但费距离。
三种滑轮做得有用功相等,忽略绳子摩擦,额外功为0,因此总功相等。
【解答】解:
不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦,因同一物体在水平地面上匀速运动,压力和接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的摩擦力大小不变,假设物体与地面的摩擦力为f,
A滑轮为定滑轮,F1处于绳端,所以F1=f;
B滑轮为动滑轮,F2处于绳端,则F2=f;
C滑轮为动滑轮,F3作用在动滑轮的轴上,滑轮受到向左的力2f等于向右的拉力F3,即F3=2f;
故F2<F1<F3,故C错误,D正确。
物体受到的摩擦力不变且移动的距离相同,由W有=fs可知,三种滑轮做的有用功相等,忽略绳子摩擦,额外功为0,因此总功等于有用功,则总功也相等,即W1=W2=W3.故B正确,A错误。
故选:BD。
【点评】本题考查了动滑轮和定滑轮的特点,要利用好条件“不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦”,属于中等题目。
16.【分析】根据物体做功的概念,物体受到了力的作用,并且物体在力的方向上移动了距离,即W=FS。
【解答】解:A、因为小新将包提起来了,提包受到了向上的力的作用,并且提包在力的方向上移动了距离,根据W=FS知,不符合题意;
B、因为小新站在水平匀速行驶的车上,小新提着包,但是提包没有在力的方向移动距离,即S=0,根据W=FS知,符合题意;
C、因为小新是乘升降电梯,虽然在提包的力的方向上移动了距离,但力与距离却没有因果关系,故提包的力不做功,符合题意;
D、小新提着包上楼,手提着包的力上向上的,提包在力的方向上移动了距离,根据W=FS知,不符合题意;
故选:BC。
【点评】考查了做功的条件的知识点,要求学会做功的概念。
三.填空题(共12小题)
17.【分析】(1)功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上通过的距离。
(2)判断物体是否做功必须同时符合两个条件。
【解答】解:功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上通过的距离。
提着桶在水平地面上匀速前进,力的方向与距离的方向垂直,因此人的拉力没有对物体做功。
故答案为:力;距离;没有。
【点评】关于做功我们应该掌握:(1)掌握功的两个必要因素。(2)根据两个必要因素,会判断物体是否做功。(3)利用W=Fs计算功的大小。
18.【分析】已知水平拉力、物体在拉力的方向上前进的距离,利用W=Fs求拉力做的功;
做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,据此分析重力做功。
【解答】解:
拉力做功:W=Fs=10N×2m=20J;
物体在水平方向上运动,在重力方向上没有移动距离,所以重力做功为0J。
故答案为:20;0。
【点评】本题考查了功的计算、力是否做功的判断,属于基础题目。明确三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直。
19.【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,据此分析在水平桌面上滚动和滚出桌面下落的过程中重力做功情况,利用W=Gh解题。
【解答】解:
①小球在水平桌面滚动过程中,因小球在重力方向上没有移动距离,所以,此过程中重力对小球所做的功为0J;
②小球从桌面掉到水平地面上,此过程中小球沿重力方向移动了0.8m的距离,
则重力对小球所做的功:W=Gh=2N×0.8m=1.6J。
故答案为:0;1.6。
【点评】本题考查了功的理解和计算。注意在本题中物质在重力的方向上移动的距离是桌子的高度,而不是它滚动或水平移动的距离。
20.【分析】由图乙的速度﹣时间图象可以判断物体在不同时刻的运动情况;由图乙求出物体在4s~6s时间内的路程及所受的推力大小,然后由公式W=Fs求出推力对物体做的功。
【解答】解:由图可知,图象可知0~2s时间内,物体在推力的作用下并没有移动距离,即此时推力对物体所做的功为0J;
由图乙图象可知,在4~6s内推力F=2N,物体前进的距离s=vt=4m/s×2s=8m;
故这段时间内对物体做的功W=Fs=2N×8m=16J。
故答案为:0;16。
【点评】此题考查了学生对图象问题的分析能力,能从图象中得出相关的信息,然后结合功的计算公式进行计算求解。
21.【分析】(1)做功的两个必要因素:作用在物体上的力和物体在力的方向上移动距离;
(2)由功的计算公式w=Fs计算拉力做的功。
【解答】解:(1)拉力做的功:W=Fs=20N×5m=100J;
(2)物体在水平方向上运动,而重力方向是竖直向下的,物体没有在重力方向上移动距离,所以重力没有对物体做功,即重力做的功为0J。
故答案为:100;0。
【点评】此题的重点要掌握功的计算公式W=Fs,常见题目。
22.【分析】(1)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,据此先判断是否做功,若做功,利用W=Gh计算小龙对实验器材做功。
(2)整个过程中小龙做的总功减去小龙对实验器材做的功为小龙克服自身重力做的功,利用W=Gh求解总重力,然后可求小龙自身体重。
【解答】解:(1)实验器材的重力G=mg=25kg×10N/kg=250N,
一层楼高3m,一楼到三楼是两层楼高,s=3m×2=6m;
因为小龙背着实验器材的力竖直向上,所以水平方向上没有对实验器材做功,
对实验器材做功:
W=Gh=250N×6m=1500J。
(2)小龙克服自身重力做的功:
W′=W总﹣W=7000J﹣1500J=5500J,
由W=Gh得,小龙的重力:
G小龙==≈917N。
则m===91.7kg,
故答案为:1500;91.7。
【点评】此题考查功的计算公式的应用。注意一楼上到三楼的距离是多少,这是易错点。根据题意得出小龙克服自身重力做的功是关键点。
23.【分析】(1)对物体进行正确的受力分析,根据同一直线上二力的合成求出小车所受合力;
(2)力对物体做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在该力的作用方向上通过了距离,二者缺一不可;若力对物体做功,根据W=Fs计算功的大小。
【解答】解:
(1)小车沿水平路面向前运动,竖直方向上小车的重力和支持力是一对平衡力,其合力为0;
因小车在水平方向受到向前50N的推力和向后40N的摩擦力,
所以小车所受的合力为:F合=F推﹣f=50N﹣40N=10N;
(2)重力的方向是竖直向下的,小车在竖直方向上没有通过距离,所以重力不做功,即重力对它做功为0J。
故答案为:10;0。
【点评】本题考查了同一直线上二力的合成和根据做功的两个必要因素判断力对物体是否做功,属于基础题。
24.【分析】(1)知道校车行驶的路程和时间,根据v=求出平均速度;
(2)校车在一段平直路面均匀行驶行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,根据W=Fs求出该过程中校车发动机牵引力做的功。
【解答】解:(1)校车在送考生过程中的平均速度:
v===36km/h;
(2)因校车在一段平直路面均匀行驶行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,牵引力F=f=4500N,
在该过程中校车发动机牵引力做的功:W=Fs=4500N×3000m=1.35×107J。
故答案为:36;1.35×107。
【点评】本题考查了速度公式和做功公式以及二力平衡条件的应用,是一对基础题目。
25.【分析】根据定滑轮的使用特点:不省力也不费距离,但可以改变力的方向;可以判断脚腕对细绳拉力的特点;
再利用W=Fs计算对物体A所做的功。
【解答】解:健身运动的过程中,滑轮是定滑轮,所以脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小不变;
脚腕将A物体提起0.3m,所做的功是W=Gh=mgh=4kg×10N/kg×0.3m=12J。
故答案为:不变;12。
【点评】本题考查定滑轮的工作特点,功的计算,题目难度不大,属于基础题。
26.【分析】推力做功等于推力与推力移动的距离的乘积,在重力的方向上没有移动距离,故重力没有做功。
【解答】解:
推力做功:
W=Fs=20N×100m=2000J,
重力的方向是竖直向下的,物体在重力的方向上没有移动距离,所以小车的重力所做的功为0J。
故答案为:2000;0J。
【点评】本题考查了功的计算和做功的条件:物体受到力,并且在该力的方向通过距离。
27.【分析】(1)对小球受力分析,受重力、拉力和风力处于平衡,根据共点力平衡求出风对小球的作用力;
(2)当小球从竖直位置吹至θ=60°时,风力做功,转化为重力势能,利用W=mgh可求得风力对小球做功。
【解答】解:(1)对小球受力分析如下图所示:
由共点力的平衡得,风对小球的作用力:
F=mgtan45°=2N×1=2N;
(3)当风力将小球从竖直位置吹至θ=60°时,如图所示:
此时OD=OC=×0.5m=0.25m,
风力对小球做的功全部转化为小球的重力势能时风力做功最少,则
W=Gh=G×OD=2N×0.25m=0.5J。
故答案为:2;0.5。
【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析,然后运用几何知识解答,因此解答此题要求学生应具备一定的学科综合能力。
28.【分析】(1)根据W=Fs求出拉力做的功;
(2)物体做匀速直线运动,物体受的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。
【解答】解:
(1)拉力对物体做的功:
W=Fs=100N×10m=1000J;
(2)物体做匀速直线运动,物体受的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力f=F=100N。
故答案为:1 000 J;100 N。
【点评】此题主要考查的是学生对功的计算公式和二力平衡知识的理解和掌握,基础性题目。
四.解答说理题(共2小题)
29.【分析】物体间力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加力的作用时,受到另一个物体的反作用力;
做功包含的两个必要条件:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。
【解答】答:
汽车对雪地做了功。
因为汽车滑行过程中受到雪地的阻碍,雪地对汽车做功;由于力的作用是相互的,所以汽车对雪地做了功。
【点评】此题考查的是我们对物体是否做功的判断,是一道应用题,体现了物理与生活的密切关系。
30.【分析】(1)求出水果的总重力和被升高的高度,可求水果做的功;
(2)已知有用功相同,比较额外功即可知道他需要消耗的能量。
【解答】解:(1)水果的总重力为G物,对水果做的功:W有用=G物h。
所以两种方式对水果做的功相同;
(2)一次把它们全部搬上去,W额外1=G人h。
分五次搬上去W额外2=5G人h。
由W总=W有用+W额外可知:W总1<W总2。
答:两种方式对水果做的功相同;每次搬一箱分五次搬上去消耗体内的能量多。
【点评】本题考查有用功和总功的比较,解决本题的关键是额外功的计算,这个已知条件隐含,自己去挖掘。
五、计算题(共6小题)
31.【分析】(1)已知胡巴质量和体积,利用ρ=得到其密度;
(2)已知胡巴质量,利用G=mg得到其重力;
(3)已知重力和举起高度,利用W=Gh得到做的功。
【解答】解:
(1)胡巴的密度:ρ===1.5×103kg/m3;
(2)胡巴受到的重力:G=mg=120kg×10N/kg=1200N;
(3)将其举高1 m,所做的功(克服重力做功):W=Gh=1200N×1m=1200J。
答:(1)它的密度是1.5×103kg/m3;
(2)它所受的重力是1200N;
(3)若将其举高1m,所做的功为1200J。
【点评】此题考查了密度、重力和功的计算公式的应用,计算过程不复杂,难度不大。
32.【分析】(1)知道物体的上升速度和时间,利用速度公式v=变形公式s=vt可求出物体上升的高度;
(2)由图可看出连接动滑轮绳子的股数,根据s=nh求出绳子自由端移动的距离,然后利用W=Fs求出拉力F所做的功;
(3)知道物体的重力和上升的高度,根据W=Gh求出有用功即为动滑轮对物体所做的功。
【解答】解:(1)由v=得,物体上升的高度:h=s物=v物t=0.2m/s×10s=2m。
(2)由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=3,
绳子自由端的移动距离:s=3h=3×2m=6m,
则拉力F所做的功:W总=Fs=200N×6m=1200J。
(3)动滑轮对物体所做的功(即有用功):W有=Gh=540N×2m=1080J。
答:(1)物体上升的高度为2m;
(2)拉力F所做的功为1200J;
(3)动滑轮对物体所做的功为1080J。
【点评】此题考查速度公式及其应用和功的计算等知识,利用好s=3h是本题的关键,属于基础性题目,比较简单。
33.【分析】(1)知道抽水机的功率和抽水的时间,根据W=Pt求出做的功;
(2)根据W=Gh=mgh求出这些功可以把多少质量的水抽到20m高的水塔上去。
【解答】解:(1)由P=可得,抽水机5min内做的功:
W=Pt=600W×5×60s=1.8×105J;
(2)由W=Gh=mgh可得,这些功可以抽到20m高水塔上水的质量:
m===900kg。
答:(1)该抽水机在5min内可以做1.8×105J的功;
(2)上述这些功可以把质量900kg的水抽到20m高的水塔上去。
【点评】本题考查了功率公式的灵活应用,是一道基础题目。
34.【分析】学生拖动箱子做的功利用W=Fs计算;教师把箱子扛到楼上做的功利用W=Gh计算。
【解答】解:
学生拖动箱子做的功:
W=Fs=200N×10m=2000J
教师把箱子扛到楼上做的功:
W′=Gh=800N×12m=9600J。
答:学生做的功为2000J;教师做的功是9600J。
【点评】本题考查了功的计算,注意:第一问重力不做功,重力属于干扰项;第二问沿楼梯走的路程为干扰项,易错题!
35.【分析】(1)根据W=Fs求出拉力大小;
(2)因为匀速运动,所以物体受的阻力和拉力是一对平衡力,大小相等;
(3)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,而是物体在力的方向上移动一段距离,二者缺一不可。
【解答】解:(1)由W=Fs得拉力的大小:
F===120N;
(2)因为匀速运动,所以物体受的阻力和拉力是一对平衡力,大小相等,
物体受到的阻力:f=F=120N;
(3)重力的方向竖直向下,而物体是在水平地面上运动,没有沿重力方向移动距离,所以重力对物体做的功为0J。
答:(1)拉力的大小为120N;
(2)物体受到的阻力为120N;
(3)重力对物体做的功为0J。
【点评】此题主要考查的是学生对功的计算公式、平衡力和功的两个必要因素的理解和掌握,难度不大。
36.【分析】(1)由表格数据可知,轿车发动机正常工作时的功率,又知道做功时间,利用W=Pt求出发动机所做的功;
(2)求出了发动机所做的功,知道轿车受到的阻力大小,根据二力的平衡求此时牵引力大小,再利用W=Fs求轿车行驶的路程;
(3)又知道行驶时间,利用速度公式求轿车行驶的速度。
【解答】解:
(1)由表中数据可知,以额定功率匀速行驶的发动机功率:
P=92kW=9.2×104W,
(3)轿车行驶的速度:
v===80km/h;
答:(1)发动机所做的功为3.312×108J;
(2)轿车行驶的路程为80km;
(3)轿车行驶的速度为80km/h。
【点评】本题考查了学生对速度公式、功的公式、功率的公式的掌握和运用,从轿车部分技术指标表中得出发动机的正常工作功率是本体的突破口,灵活运用公式是关键。
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