苏教版九年级物理教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：06【提高】功（含答案）

功（提高）
【学习目标】　　1、知道功的概念，理解做功的两个必要因素；　　2、能够判断力在什么情况下做功及不做功；　 3、掌握功的定义、单位；能够用功的定义式进行计算。
【典型例题】
类型一、功的概念
1、（2019?通州区二模）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．用手从地面提起水桶，手的拉力对水桶做了功
D．用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功
【思路点拨】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，据此分析是否做功。
【答案】C
【解析】A、抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，人不再施加力，推力不做功，故A错；B、提着水桶在路面上水平向前运动，在拉力方向上没有移动距离，手的拉力对水桶没有做功，故B错；C、用手从地面提起水桶，在拉力方向上移动了距离，手的拉力对水桶做功，故C正确；D、用力推一辆汽车，汽车静止不动，在推力方向上没有移动距离，推力没有做功，故D错，故选C。
【总结升华】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。
举一反三：
【变式】如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（ ）
【答案】D
2、某人用了50N的力，将重30N的铅球抛到7m远处，这个人对铅球做的功为（　　）
A．350J B．210J C．0 D．无法计算
【思路点拨】从题中筛选出有用数据，注意做功时力和距离一定对应才可以
【答案】D
【解析】由W=Fs可知，功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积，在推铅球的过程中，知道用力的大小，但不知道在力的方向上移动距离的大小，所以无法计算功的大小。
【总结升华】本题考查了学生对功的公式的掌握和运用，关键是掌握做功的两个必要条件（一是力，二是在力的方向上移动的距离）。
举一反三：
【变式】质量相等的甲、乙两物体在空中匀速下落，且下落的高度相等，已知甲下落的速度是2m/s，乙下落的速度是4m/s，则下落过程中，重力对两物体做功的说法正确的是（　　）
A．对甲做的功多 B．对乙做的功多 C．对两物体做的功一样多 D．无法判断
【答案】C
3、（2019?徐州模拟）小明用100N的力踢一个重5N的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了20m。在球滚动的过程中（　　）
A．小明对足球做功2000J
　 B．重力对足球做功100J
　 C．小明对足球做功2100J
　 D．小明和重力对足球做功都是0J
【答案】D
【解析】球离脚后，在水平草地上向前滚动的过程中，靠惯性运动，球脱离了脚，脚没有给球施加力，对球不做功，故D正确，A、B、C都错。故选D。
【总结升华】本题考查了做功的两个必要因素，抓住“球离脚后，脚、球之间没有力的作用”是本题的关键。
举一反三：
【变式1】（2019?南京中考）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.l J B．1 J C．10 J D．100 J
【答案】B
【变式2】两辆车，大车的重力是小车的2倍，在相同的力作用下沿不同粗糙程度的水平路面通过了相同的路程，则（ ）
A.力对大车所做的功比小车多
B.力对小车所做的功多
C.力对两辆车所做的功相同
D.难以判断
【答案】C
4、如图所示，半径为r的圆筒上绕着绳子．某同学用恒力F拉着绳的自由端使圆筒在地上滚动，则他使圆筒滚动一周所做的功是（　　）

A．πrF B．2πrF C．4πrF D．0
【答案】C
【解析】因为圆筒在地面上滚动，所以我们可以把此圆筒看做是一个动滑轮。动滑轮省一半的力，却费一倍的距离。由于圆筒在地面上滚动了一周，即2πr，所以绳子自由端移动的距离是4πr，所以拉力所做的功是4πrF。
【总结升华】本题关键是要求出拉力F所移动的距离，可把圆筒看作成动滑轮。
类型二、功的计算
5、2012年年底，南宁到广州的高速铁路将开通，全程约为570km，只需3h。若全程为平直轨道，动车组以5×105N的牵引力做匀速直线运动，求：（1）动车组运动的速度；（2）动车组受到的阻力；（3）牵引力在全程做的功。
【答案与解析】（1）动车组运行的速度为：；
（2）∵动车组做匀速直线运动，
∴动车组受平衡力，阻力为：f=F=5×105N；
（3）牵引力在全程做的功为：W=FS=5×105N×5.7×105m=2.85×1011J。答：（1）动车组运行的速度为190km/h；（2）动车组受到的阻力为5×105N；（3）牵引力在全程做的功为2.85×1011J。
【总结升华】此题考查的是速度和功的计算以及二力平衡条件的应用，只要熟悉相应的公式或基本规律就能解答，难度适中。
举一反三：
【变式】如图所示，用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动。若推力对物体做了60J的功，则在这一过程中（　　）
A.物体一定受到10N的摩擦力 B.重力做的功一定为360J
C.物体一定运动了lm D.物体一定运动了6m
【答案】D
【巩固练习】
一、填空题
1、5J＝________N·m。
2、（2019?枣阳市模拟）在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为______J；工人对木箱做功为______J。
3、一个质量是3kg，体积是1dm3的物体，若将其在水中匀速向上提2m的距离(物体始终浸没在水中)，拉力做的功是________J。(g取10N/kg)
4、木块在大小为10 N的水平拉力作用下，沿水平面匀速前进2 m，拉力做功为________J，木块受到摩擦力的大小为________N；若木块重16 N，在此过程中重力做功为________J。
5、如图所示，甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼，甲对木箱做的功________乙对木箱做的功。(填“大于”“等于”或“小于”)
6、（2019?泉州中考）在水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示，此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示，则，从3s到5s内，推力对木块所做的功　 　J，第2秒木块受到的合力为　 　N。
二、选择题
7、（2019?咸宁中考）如图所示的情景中，关于力对物体做功的叙述，正确的是（　　）
A．大力士表演拉汽车前行，此时人拉车的力做了功
B．起重机吊着重物水平移动，钢丝绳的拉力对重物做了功
C．举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃做了功
D．足球在水平地面上运动，足球的重力对足球做了功
8、下列情况中做功最多的是（ ）　　A.将200N的一袋大米竖直向上匀速提高10m　　B.将200N的木箱用10N的水平拉力使其在水平面上前进10m　　C.重为400N的木箱在光滑的水平面上匀速移动10m　　D.大力士用力举着800N的杠铃不动
9、（2019春?桂阳县期末）某学生用100牛的力将重70牛的铅球抛出15米远，则铅球在空中运动过程中，人对铅球所做的功是（　　）
A．450 焦 B．300 焦 C．0 焦 D．1500 焦
10、如图，是小球从某高度处由静止下落h过程的路程与时间关系图，在下面的四个选项中，描述重力对该球做功大小与时间关系正确的图线是（　　）

11、一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　）

A．W1＜W2＜W3 B．W1＜W2=W3 C．W1=W2=W3 D．W1=W2＜W3
12、如图所示是一个两面光滑的斜面，θ＜α。同一个物体分别沿AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点时，所需拉力分别为FA、FB，所做的功分别为WA、WB。则（ ）　　A．FA＝FB，WA＝WB 　　B．FA＜FB，WA＜WB 　　C．FA＜FB，WA＝WB 　　D．以上说法都不正确　 13、用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离S的关系图象如图，由图可知，甲、乙两个力的大小关系是（　　）

A．F甲＞F乙 B．F甲＜F乙 C．F甲=F乙 D．条件不足，无法判断
三、计算题
14、（2019?泰安中考）如图所示，将一块重为5N的物体用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水面的高度由14cm上升到16cm。将物体在水中匀速缓慢提升2cm，物体仍然处于浸没状态，拉力做功0.02J（物体与水的摩擦阻力忽略不计）。g取10N/kg，求：
（1）拉力的大小；
（2）容器中水的质量。
15、小军体重500 N，他的家距离学校2400 m，他骑自行车在水平路面上以4 m/s的速度匀速直线行驶回校。有关数据在下表中列出:
求:(1)行驶过程中，车对地面的压强是多大?
(2)小军骑自行车上学从家到学校的过程至少要做多少功?
【答案与解析】
一、填空题
1、【答案】5
2、【答案】0；600
【解析】由题知，箱子在水平地面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0；
工人对木箱做功：W=Fs=100N×6m=600J；故答案为：0；600。
3、【答案】40
4、【答案】20 10 0
【解析】拉力做功W＝Fs＝10 N×2 m＝20 J。由于木块做匀速直线运动，受力平衡，所以摩擦力等于拉力，为10 N；物体沿水平方向移动，没有沿其重力的方向运动，所以重力对物体不做功。
5、【答案】大于
【解析】因为根据甲、乙两人上楼的情况来看，甲承担的力更大一些，而两人上升的高度是相同的，根据公式W＝Fs可以判断，甲对木箱做的功大于乙对木箱做的功。
6、【答案】400；100
【解析】（1）由图象可知在3～5s内的运动速度v3=1m/s，推力F3=200N，由v=可得，在3~5s内移动的距离为：s3=v3t3=1m/s×2s=2m，推力做功：W=F3s3=200N×2m=400J；
（2）由图丙知，3到5s时间内，物体做匀速直线运动，由图乙可知，此时f=F=200N；而第2s末F=300N，所以2s末木块所受的合力为F合=F﹣f=300N﹣200N=100N。
二、选择题
7、【答案】A
【解析】A、人拉车，车移动了距离，有力的作用，也在力的方向上移动距离，所以做功了，符合题意。
B、起重机吊着重物水平移动，钢丝对重物有向上的拉力，重物沿水平方向移动了距离，没在拉力方向上移动距离，所以没做功，不合题意。
C、运动员举着杠铃不动，有力但是没有在力的方向上移动距离，所以没有做功，不合题意。
D、足球在水平地面上滚动，足球受重力的作用，但是并没有在重力的方向上移动距离，所以重力没有对足球做功，不合题意。故选A。
8、【答案】A
9、【答案】C
【解析】铅球在空中运动过程中，只受到竖直向下的重力和阻力的作用；铅球已经脱离了手的作用，虽然有距离，但没有推力的作用，所以人对铅球不做功，即人对铅球所做的功0J，故选C。
10、【答案】C
【解析】由h-t图象可知可知，单位时间内物体下落的高度越来越大，根据W=Gh可知，单位时间内重力对该球做功也越来越多，因物体的重力不变，所以重力做功的变化与高度的变化是相同的。结合选项可知C符合，ABD不符合。
11、【答案】C
【解析】一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离S；该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，三个功的大小都等于W=Fs；即W1=W2=W3；
故C正确；ABD错误。
12、【答案】C
【解析】本题较为灵活，光滑的斜面不考虑摩擦。应用功的原理，可知使同一物体，升高相同的高度，所做的功相等。斜面长，省力、费距离、不省功。由于斜面光滑且等高，因此物体沿两侧匀速运动到顶端时，克服重力做功应该相等。因AC＞BC利用斜面公式可得FA＜FB。
13、【答案】A
【解析】如图，当移动距离为s时，两个力做的功：
W甲＞W乙，
∵W=Fs，
∴F甲＞F乙
三、计算题14、【答案与解析】
（1）据W=Fs可知：F===1N；
（2）物体在水中受到的浮力是F浮=G﹣F拉 即F浮=5N﹣1N=4N﹣﹣﹣﹣①
由阿基米德原理可知，F浮=ρ液gV排﹣﹣﹣﹣②
可以计算出物体的V排===0.0004m3
设圆柱体的底面积是S，则V柱=V排=S（h2﹣h1），S==0.02m2，
m水=ρ水V水=ρ水Sh1=1000kg/m3×0.02m2×0.14m=2.8kg，
故水的质量是m=2.8kg。
答：（1）拉力的大小是1N；（2）容器中水的质量为2.8kg。
15、【答案】(1)1.5×105 Pa (2)7．2×104 J
【解析】(1)；
(2)W＝Fs＝30 N×2400 m＝7.2×104 J。