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《10.3、做功了吗?》同步提升策略
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【温故而知新】:
1、不计滑轮重、绳重和摩擦,动滑轮的省力公式:F= 。滑轮组的省力公式:F= 。
2、不计绳重和摩擦,动滑轮的省力公式:F= 。滑轮组的省力公式:F= 。
(说明:“省力公式”也称为“滑轮组绳子末端(也叫绳子自由端)的拉力F与物重G的关系式”)
【夯实基础——预习导学知识点梳理】
【一、怎样才叫做功】
1.物理学中规定,作用在物体上的力,使物体在 的方向通过一段 ,就说这个力对物体做了机械功,简称做了功。(物理学中把 和物体在力的方向上 的乘积叫做功)
2.做功的两个必要因素是:(1)作用在物体上的 ;(2)物体在 的方向上通过的 。
3.在人将油桶沿斜面推到仓库的过程中,人对油桶有推力的作用,油桶在该力的方向上 (填“有”或“没有”)移动一段距离,因此,人对油桶 (填“有”或“没有”)做功。举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃 (填“有”或“没有”)做功。
4.不做功的三种情况:?
(1)劳而无功:物体受到力的作用,但没有 。比如:①用力抬一个东西却没有抬动;②把物体悬挂在空中,物体受到重力,但是重力 (选填“有”或“没有” )做功。
(2)不劳无功:物体“没受到力的作用”,但由于惯性通过了一段距离。如:足球离脚后由于惯性在水平草地上向前滚动了30m,足球滚动30m的过程中,人对足球 (选填“有”或“没有” )做功。
(3)垂直无功:物体受到力的作用,同时也移动了一段距离,但距离与力的方向垂直。比如:提着水桶沿水平方向前进一段距离,在此过程中,人对水桶 (填“有”“没有”)做功。
【二、怎样测算功】
1.物理学中规定,力对物体做的功等于 与 的乘积。
2、求解做功多少的定义式:W= ,其中W表示 ,单位是 ;F表示 ,单位是
;s表示 ,单位必须是 。 因此1J=1 。
3.在国际单位制中,力的单位为N,距离单位为m,功的单位应为“N?m”,但“N?m”有一个专门的名称,叫做 ,符号为 。
4、 1焦耳(J)的功大约多大:把2个鸡蛋举高 米所做的功大约是1焦耳。一位中学生从1楼爬到3楼所做的功大约是 J(焦耳)。
5、重力做功和克服重力做功时,求解公式可直接写成W= 。(克服阻力做功可直接写成W=fs)
6、功的“定义式”W=Fs的两个变形公式,分别为:“ F=? ? ”;“ s=?? ”。
【三、机械功原理(功的原理)】
1.人们使用机械工作时,有时可以省力,有时可以省距离。研究表明:省力必然 ;省距离则一定 ;既 又 是不可能的。也就是说, 。这个结论叫做机械功原理(即:“功的原理”)。
【温故而知新】答案:1、F=G物/2;滑轮组:F=G物/n; 2、F=(G+G动);滑轮组:F=(G物+G动)/n;
【夯实基础——预习导学知识点梳理】答案:
【一、怎样才叫做功】 1、力;距离。(力,移动距离)。 2、(1)力;(2)力;距离。 3、有;有;没有。 4、(1)距离;没有。(2) 没有。(3) 没有。
【二、怎样测算功】1、力;在力的方向上移动距离的。 2、Fs;功;J(焦耳)。力;N。距离;m(米)。1J=1N.M。3、焦耳;J。 4、1;3000。 5、Gh。 6、W/s;W/F。
【三、机械功原理(功的原理)】 1、费距离;费力,省力,省距离。使用任何机械都不省功。
《第一部分:基础知识跟踪练习》
【典型例题】:
【例1】:关于功的概念说法正确的是( )
A.只要有力作用在物体上,力就对物体做功 B.物体只要移动了距离,就有力对它做了功
C.只要有力作用在物体上,物体在力的方向上又移动了距离,则这个力就对物体做了功
D.有力作用在物体上,物体又移动了距离,这个力就一定对物体做了功
【解析】做功的两个必要因素是:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。经典力学的定义:当一个力作用在物体上,并使物体在力的方向上通过了一段距离,力学中就说这个力对物体做了功.
【变式训练1】:以下实例,力对物体做功的是( )
A.举重运动员举着杠铃不动 B.小明将水桶从地面上提起
C.吊车吊着货物在空中水平匀速移动 D.用力搬桌子而未搬起
【解析】:判断一个力是否做功,要看是否同时满足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通过的距离。特别值得注意的是物体“在力的方向上”是否通过距离。运动员对杠铃的力竖直向上,但杠铃停在空中没有移动,属于“劳而无功”;小明对桶的力竖直向上,并且桶在竖直方向上移动了一段距离,因此小明对水桶做了功;吊车对货物的力竖直向上,但运动方向是水平方向,属于“垂直无功”;用力搬桌子而未搬起,虽然有力作用在桌子上但没通过距离,属于劳而无功。
【例2】:运动员把杠铃举起的过程中,运动员对杠铃_________(选填“做功”或“没做功”).运动员高举杠铃静止不动时,运动员对杠铃___________(选填“做功”或“没做功”).
【解析】:力对物体做功的两个条件:1、力.2、物体沿力的方向通过的距离.两个条件缺一不可。举起杠铃的过程中,运动员给杠铃一个向上的力,并且使杠铃向上通过了一定的距离,所以,他对杠铃做了功(克服重力做功).但当“运动员高举杠铃静止不动”时,运动员给杠铃一个向上的力,但杠铃没有向上移动距离,所以,他对杠铃没有做功,属于“劳而无功”。
【变式训练2】:兰倩同学用500N的水平推力推着重为100N 的箱子在水平地面上前进了10m,则她对箱子做的功是 J,重力对箱子的做的功是 J。
【解析】:运用公式W = Fs进行计算时:①首先要分析清楚该力是否对物体做了功。②题目中有多个力和距离时,要注意做功的力和距离的方向上的对应关系。兰倩对箱子做的功:推力的大小为500N,箱子在推力方向上移动的距离为10m,根据功的计算公式,可知她对箱子做的功为:W=Fs=50N×10m=?。由于箱子是在水平方向移动距离,而在其重力的竖直方向上并没有移动距离,故重力对箱子做功为?。
【例3】:下列关于力做功的说法,正确的是( )
A.汽车在水平公路上匀速行驶,汽车所受重力对汽车有做功
B.人提着箱子站在地面不动,手的拉力对箱子没有做功
C.过山车向下运动过程中,车上乘客所受重力对乘客没有做功
D. 人把箱子从二楼提到三楼,手的拉力对箱子没有做功。
【解析】:A、汽车在水平公路上,重力竖直向下,汽车水平行驶没有在重力的方向上移动距离,汽车所受的重力对汽车没有做功,错误;B、人提着箱子站在地面不动,手给箱子一个向上的力,箱子静止不动,没有移动距离,手的拉力对箱子没有做功;C、过山车向下运动的过程中,车上乘客所受的重力竖直向下,乘客向下运动,乘客的重力对乘客做了功,错误;D、人把箱子从二楼提到三楼,手给箱子一个向上的力,箱子向上移动了距离,手的拉力对箱子做了功,错误。
【变式训练3】:举重项目是学校的一项传统体育课程.如图是学生举重时的图片.下列有关比赛的一些说法,你认为正确的是( )
A.她在抓举时把杠铃从地上举到头顶的过程中没有做功
B.把杠铃举过头顶稳稳地停留了3秒钟,在停留过程中她做了功
C.她把杠铃稳稳举起停留在空中时,人对杠铃的支持力和杠铃的重力是一对平衡力
D.她站在世界冠军的领奖台上,受到的重力与支持力是一对相互作用力
【分析】(1)本题要抓住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.(2)静止状态和匀速直线运动属于平衡状态,二力平衡的4个条件:大小相等、方向 ,作用在 ,作用在 。
【解答】:A、学生把杠铃从地上举过头顶,学生给杠铃一个向上的力,杠铃向上移动了距离,学生对杠铃做功.B、学生把杠铃举过头顶稳稳的停留3秒,学生给杠铃一个向上的力,杠铃向上没有移动了距离,学生对杠铃没有做功.C、杠铃处于静止状态,杠铃受到的重力和人对杠铃的支持力符合“二力平衡”的4个条件,是一对平衡力.D、学生静止在领奖台上,学生受到的重力和支持力,是一对平衡力而不是相互作用力。
【例4】:如下图所示:在水平地面上,用50N的水平推力推动重100N的箱子,前进了10米。求:(1)推箱子的小朋友做了多少功?(2)当推力撤去后,箱子由于惯性在水平面上又继续前进了5m,这时小朋友做了多少功?(3)如果把这个箱子匀速举高1.5m,他做了多少功?
【变式训练4】:一个重200N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25m,拉力撤销后,物体由于惯性又前进了10m.若拉力做的功为500J,则拉力的大小为多大?重力做了多少功?
【提示】:物体在拉力作用下移动了25m,拉力做功500J,所以F= W s =? F= W/s = 500J/25m =?;物体运动的过程中,物体没有竖直方向上上升高度。
【例5】:如图10-2-5:一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。拉力F做的功分别为W1和W2 ,则W1和W2的关系是W甲 W乙.
【解析】:功的大小比较的考查.这类题要紧扣定义,不要受定义以外的因素干扰.依据功的公式W=Fs进行分析与计算可做出解答.
【解答】:功等于力与距离的 (?http:?/??/?www.21cnjy.com?)乘积,即W=Fs,由于用相同的水平推力,所以F相同,同时,甲、乙两个物体各沿自己的力的方向移动相同的距离,所以s也相同,W=Fs,故所做的功相等。
【变式训练5】:如右图10-3-6甲所示,小华同学用水平力F拉着 (?http:?/??/?www.21cnjy.com?)木箱在水平方向上运动了距离L,则小华对木箱所做的功W1= 。小莉同学沿如图乙所示的斜面用同样大小的力F拉着同样的木箱在力的方向上也运动了距离L,小莉对木箱所做的功为W2。则W2 ______ W1(填 “>”“<” 或“=”) 图10-3-6
【解答】:依据功的公式W=Fs进行分析与计算:(1)、W1=FL。(2)W2 与 W1的大小比较同理【例5】的分析:这类题要紧扣定义,不要受定义以外的因素干扰。由于用相同的拉力F,同时,木箱各沿自己的力的方向移动相同的距离L,故所做的功皆为W=FL。
【例6】:步枪的枪筒长0.5 m,子弹重0.1N,射击时火药爆炸产生的高温高压气体对子弹的平均推力是2000N,子弹离开枪口后,在空中飞行200m击中目标,则高温高压气体对子弹做的功是( )
A.0.05 J B.100 J C.1000 J D.10000
【解答】:枪筒s=0.5m,高压气体的推力F=2000N,在枪筒内高压气体对子弹做的功:W=Fs=2000N×0.5m=1000J.子弹离开枪膛后,靠惯性在空中飞行200m,而此时高压气体对子弹没有了作用力,是不劳无功.
【变式训练6】:重为80 N的物体在大小为20 N、方向水平向右的拉力F1作用下,在水平面上以2 m/s的速度做匀速直线运动.当撤去拉力F1,物体静止后,改用方向水平向左、大小为30 N的拉力F2使物体向左运动10 m,在力F2作用的过程中( )
A.物体与地面之间的摩擦力大小为30 N B.重力做的功为800J
C.拉力F2做功为300 J D.物体运动的速度大小仍为2 m/s 。
【解析】:物体在拉力F1作用下,做匀速直线运动.物体受到的拉力与摩擦力是平衡力,大小相等,拉力大小为20N,所以摩擦力大小是20N; 物体静止后,改用方向水平向左,大小为30N的拉力F2使物体向左运动,因为摩擦力没有变,仍为20N,拉力大于摩擦力所以物体做加速运动.拉力F2做的功为:W=FS=30N×10m=300J. 物体在水平方向上运动,没有在重力方向上通过距离,所以重力没有做功.
【例7】如图所示,用F=50N的水平拉力,通过一个动滑轮,使重为200N的物体A水平向右匀速移动了3m,在这个过程中( )
A、拉力F做了150J的功 B.拉力F做了300J的功
C.重力做了600J的功 D.重力做了1200J的功
【解析】:物体在重力方向没有移动距离,不做功。利用动滑轮克服摩擦做功时,摩擦力由两段绳子承担。作用在绳子末端的拉力F=50N,绳子末端运动的距离S绳=2 S物=2×3m=6m,故拉力做功W=FS绳=50N×6m
#【变式训练7】:如右图所示,物体A通过动滑轮在水平拉力F作用下沿水平面以2m/s的速度匀速运动,此时弹簧测力计的示数是8N,若滑轮、绳子、弹簧测力计的重力和摩擦力均不计,那么物体A与水平面的摩擦力以及2S内F所做的功分别为( )
A.8N,32J B.16N,32J C.8N,64J D.16N,64J
【解析】:因为是动滑轮,摩擦力由两段绳子承担。∵物体做匀速运动,∴f=2F=2×8N=16N;物体移动的距离:s′=v物t=2m/s×2s=4m,拉力F移动的距离是物体A移动距离的两倍,即:s=2s′=2×4m=?,拉力做功:W=Fs=8N×8m=? 故答案为?
【例8】:用100N的力踢一个重为5N的足球,足球离开脚后在草地上滚动了20m停了下来.在足球滚动过程中,小明对足球做功( )A.5000J B. 100J C. 2000J D.0J
【强调】: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,二者缺一不可.
【解答】:由于惯性,球滚动了20m的距离,在此过程中小明已经不 (?http:?/??/?www.21cnjy.com?)再对球施加力,所以小明对球做的功是0;(又因为球只是在水平方向上运动,在竖直方向上移动的距离为0,所以重力对足球做的功为0.)
【变式训练8】:在校运会中,小翔参加了铅球比赛。如果他用 (?http:?/??/?www.21cnjy.com?)200N的力,将重50N的铅球投到了10m远处。则下列关于他投球时做功情况的说法中,正确的是( )
A.做功2000J ? B.做功500J? C.没有做功? D.条件不足,无法计算
【解析】:此题与【例7】形似而神异:【例7】强调的是“在足球滚动过程中”,而本题强调的是“小翔在整个投球过程中”做功的多少,小翔用200N的力将铅球推出,离开手后,铅球由于具有惯性,要继续向前运动,所以这个10m的距离既不是铅球在小翔推力作用下通过的10m,也不是铅球在重力方向上移动的10m,因此要计算出小翔投球里做功的多少,缺少了在推力作用下移动的距离,所以,条件不足,无法计算。
《第二部分:方法技能练》
*【例9】:起重机将1000牛的重物匀速竖直提升5米后,又把重物水平移动了10米,则起重机对重物所做的功是( ) A.7 000焦 B.15000焦 C.5000焦 D.10000焦.
【解答】:竖直提升5米时,起重机克服重力做功:W=Gh=1000N×5m=5000J。而重物被水平移动时,拉力方向向上,但是移动距离是水平向前,力和距离的方向不一致,属于“垂直无功”。所以做的功只有?
*【变式训练9】:如右图甲所示,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的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,则0~3s,物体处于___________状态; F对物体做的功为______J,6~9s物体受摩擦力大小为________N,6~9s推力F做的功为________J。
【解答】:由图乙的v-t图象知,物体在0~3s内,F=2N,但速度为0,物体处于静止状态(或:平衡状态),这3秒内,有力而没有距离,属于“劳而无功”, F对物体做功为0。3~6s,速度不断增大,是加速直线运动。6~9s速度保持2m/s保持不变,进行匀速直线运动,处于“平衡”状态,所以物体在“水平方向上受到的推力”和“滑动摩擦力”是一对平衡力,大小相等,即:摩擦力f=推力F=4N;由图乙的v-t图象知可知速度v=2m/s,所以移动距离为:s=vt=2m/s×3s=6m,6s末~9s末推力做功为:W=Fs=?.
*【例10】:关于力对物体做功的多少,下列说法中正确的是(????)
A. 作用在物体上的力越大,力对物体做的功就一定越多
B. 物体移动的距离越大;力对物体做的功就一定越多
C. 力一定时,物体通过的距离越大,力对物体做的功就一定越多
D. 力一定时,物体在力的方向上通过的距离越大,力对物体做的功就一定越多
【解析】:A.若物体在力的方向上没有通过距离,则没有做功,故A错;B.若力的方向与通过的距离垂直,则没有做功,故B错;C.有力作用在物体上,还要在这个力的方向上通过距离,才算是对物体做功了, C错。
【变式训练10】关于做功,下列说法正确的是( )
A.力对物体做功,一定要使物体在力的方向上发生移动
B.对一个运动的物体,作用在物体上的力一定做功
C.作用在物体上的力越大,力对物体做的功越多
D.物体运动的距离越长,作用在物体上的力对物体做的功越多
【解析】: ⑴做功的两个必要因素是:力,在力的方向上发生的距离,只有力或只有距离,或者力与物体移动的距离方向不一致,都不会存在功。只有A符合此条件。⑵功的大小:等于力与在力的方向上移动距离的乘积,但一定要保证力的方向和物体移动距离的方向保持一致,两个物理量F,s才能相乘。
*【例11】甲、乙两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动,且v甲>v乙,若不计空气阻力,则它们所受的拉力F甲和F乙及两拉力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系是( )
A.F甲>F乙 B.F甲<F乙 C.W甲>W乙 D.W甲<W乙
【解析】:因为做匀速直线运动,所以所受合力为0,因为两个物体完全相同,所以滑动摩擦力相同,
所以F甲=F乙=f,相同时间内速度大的物体位移更大,W=Fs,所以W甲更大。
#【变式训练11】:用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s—t图象如右图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为F1、 F2,相同时间内所做的功分别为W1、 W2,则它们的关系正确的是( ) A.F1>F2 W1>W2
B. F1<F2 W1<W2 C. F1=F2 W1>W2 D. F1=F2 W1<W2
【解析】:⑴据图象可知,物体两次都做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,由于压力和接触面的粗糙程度相同,因此滑动摩擦力相等,拉力也相等,即F1=F2。⑵从图象中可以判断出相同时间内第②次通过的距离小,根据公式W=Fs,当拉力相等时,通过的距离越大,拉力做的功就越大,所以W1大。
*【例12】:某物体在大小为20牛的水平拉力F作用下,沿拉力方向做匀速直线运动,其s—t图象如右图所示,求:⑴该物体的速度v? ⑵水平拉力F在6秒内做的功W?
*【变式训练12】:某人用200N的水平力拉小车,如果他做了900J的功,则小车被拉动了多少米?
【提示】:由功的定义式W=Fs可得:s=W/F=?
*【例13】:右图:用10N的水平推力推着重为120N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1m D.物体一定运动了6m
【提示】:由W=Fs得,s=W/F=? 重力方向上没有距离.
【变式训练13】:用水平拉力先后两次拉着重为20 N的同一物体,沿同一水平面做直线运动.第一次
拉力为10 N,物体恰好做匀速直线运动,拉力对物体做了20 J的功;第二次将拉力增大为20 N,拉力对物体做了48 J的功.分析两次做功过程,以下判断正确的是( )
A.第一次物体受到的摩擦力是10 N,物体运动了1 m
B.第一次物体受到的摩擦力是20 N,物体运动了2 m
C.第二次物体受到的摩擦力是10 N,物体运动了2.4 m
D.第二次物体受到的摩擦力是20 N,物体运动了4.8 m
【解答】:AB、物体在水平面上做匀速直线运动时,在水平方向受拉力和摩擦力作用,并且二力是一对平衡力,故物体受到的拉力:F=f=10N;根据W=Fs可知,第一次物体通过的距离s1=W1/F1=20J/10N=2m,故AB错误; CD、若增大拉力,而压力大小和接触面的粗糙程度都没有改变,因此,物体受到的摩擦力不变,仍为10N;根据W=Fs可知,第二次物体通过的距离s2= W2/F2=48J/20N=。故?
【例14】:如图甲某同学用两个滑轮组成的滑轮 (?http:?/??/?www.21cnjy.com?)组,用该滑轮组匀速提升不同质量的重物,得到了多组竖直作用在绳子自由端的拉力F与重物所受重力G的大小关系,并绘制出如图乙的F﹣G图象(不计绳重与摩擦).则:(1)该滑轮组中动滑轮所受重力G动为多少N;
(2)用该滑轮组将重为75N的重物匀速提起时,拉力F做功85J,则重物被提升的高度?.
【提示】(1)首先根据图甲判定滑轮组绳子的有效股数,然后从图乙中找出一组具体数据,根据F=(G+G动)可求动滑轮的重;(2)已知物重和动滑轮重,利用公式F=(G+G动)可求出拉力的大小,然后利用W=Fs求出绳子自由端移动的距离,再根据s=nh求出重物被提升的高度.
*【变式训练14】:如图10-3-14所示,小明用滑轮组将重为600N的木箱从地面匀速提到4m高的阳台上,用时40s,所用的拉力为220N,不计绳重和摩擦.求:(1)小明对滑轮组做的功;(2)动滑轮的重力.
【例15】:如图10—2—15所示的水平地面上,一个底面积为0.16m2、重为4000N的物体,在2000N的水平推力作用下,8s内匀速前进了10m.求:(1)推物体前进的速度是多大?(2)物体在运动过程中受到的摩擦力是多大(作出推力的示意图)?(3)推力在这8s内对物体做了多少功?(4)物体对地面的压强是多大?
【同步巩固提升训练】
1.如图,小明沿水平地面推箱子,但箱子没有移动,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.箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力
2.小张用40 N的推力将重为100 N的物体沿水平方向匀速推动了10 m,则小张对物体所做的功是( )【来源:21cnj*y.co*m】A.400 J B.600 J C.1 000 J D.1 400 J
3.一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.0.1 J B.1 J C.10 J D.100 J
4.一位同学正在进行投掷实心球的训练,以下情境中,他对球做功的是( )
A.手拿球静止 B.手托球水平匀速直线运动
C.将球举起 D.抛出后的球在空中继续运动
5、一个重为500N的箱子 (?http:?/??/?www.21cnjy.com?)放在水平地面上,一个小孩用100N的水平拉力将箱子匀速移动15m,另一大人把这个箱子匀速举高2m,下列说法正确的是( )
A.大人做功多 B.小孩做功多 C.他们做功一样多 D.无法比较
6.大山同学在中考体育考试中立定跳远跳出了218________(填适当的单位)的好成绩.小芳同学用60 N的力投出的实心球在空中画了一条优美的弧线.若实心球重为20 N,小芳投出了6.3 m的距离,球在空中最高点距地面2.6 m,则球在空中飞行的过程中,小芳对球所做的功为________J.2-1-c-n-j-y
7.如图,某举重运动员在0.5 s内由支撑到起立将杠铃快速地举过头顶,运动员在这个过程中对杠铃________做功;运动员在起立状态保持3 s,在这3 s内运动员对杠铃________做功.(填“有”或“没有”)
8.根据如图所示的几个情景,下列说法正确的是( )
A.女孩搬起一个箱子,女孩对箱子做了功
B.司机费了很大的力也未能推动汽车,但司机对汽车做了功
C.吊车吊着货物水平移动一段距离,吊车对货物做了功
D.足球被踢出后在草地上滚动的过程中,运动员对足球做了功
9.重为80 N的物体在大小为20 N、方向水平向右的拉力F1作用下,在水平面上以2 m/s的速度做匀速直线运动.当撤去拉力F1,物体静止后,改用方向水平向左、大小为30 N的拉力F2使物体向左运动10 m,在力F2作用的过程中( )
A.物体与地面之间的摩擦力大小为30 N B.拉力F2做功为200 J
C.物体克服摩擦做功200 J D.物体运动的速度大小仍为2 m/s
10.非洲旱季,常用Hippo roller(中间有转轴的塑料桶)运水.如下图所示,小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运一满桶水,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程,她对这一满桶水做功最多的是( )
11.如图是某运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景,她的重心在A点,体重为500N,设地面对两个手掌的支持力为F,在运动员身体撑起的过程中( )
A、支持力F一定不做功 B.支持力F一定做功
C.支持力F=500N D.支持力F>500N
12.一位同学沿教学大楼的楼梯匀速登高了3m,该同学登楼做的功最接近( )
A.15000J B.1500J C.150J D.15J
13、一些对于机械做功,下列说法中正确的是 ( )
A.省距离的机械可以省功,但一定费力 B.省力的机械可以省功,但一定费距离
C.省力的机械一定费距离,但不省功 D.省距离的机械可以省力,但不省功
14、图13-1-5是2008年北京奥运会射击运动员射击比赛的图标,如果枪膛长30cm,火药在枪膛内对子弹的推力是100N,子弹离开枪膛后前进了50m,则火药对子弹所做的功是 J。
15.某同学用已调好的弹簧测力计测量一个放在水平桌面上的钩码的重力.他从图甲所示位置(此时指针指在零刻度线)开始将测力计缓慢竖直向上提起,记下测力计移动的距离h和对应的示数F,并描出F-h图象如图乙所示:
(1)钩码的重力多大? (2)当h=15cm时,弹簧测力计对钩码所做的功是多少?
16、马拉着质量为1000kg的车在水平路面上匀速前进500m,行进中马对车的水平拉力400N.(g取10N/kg)求:(1)车所受的重力.(2)马对车做的功?
17、在学校跳绳比赛中,小燕同学1min跳了120次,每次跳起的高度约为5cm,已知她的质量是50kg,小燕同学克服自身重力跳绳时共做了多少功?
18.如图甲所示,重500N的小车受到80N的水平推力,在水平地面上做直线运动,其距离随时间变化的图象如图乙所示,此时:(1)小车的运动状态如何?运动的速度多大?(2)10s内人对小车做多少J的功?
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【提示】:(1)首先考虑小车受到的摩擦力来判断小车的运动状态,然后利用速度公式求解小车运动的速度;
(2)根据做功的两个必要条件分析;利用W=Fs求解推力对小车做的功.
#19、右图中是一个两面光滑的斜面,∠β大于 (?http:?/??/?www.21cnjy.com?)∠α,同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点,所需拉力分别为FA、FB,所做功分别为WA、WB,则( )
A.FA=FB WA=WB B.FA<FB WA=WB
C.FA<FB WA<WB D.FA>FB WA>WB
##20、如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的推力F的作用,其F-t和v-t的图象分别如图乙、丙所示.由图象可知:0~3s内,推力对物体做功______J;9~12s内,推力对物体做功______J,功率为______W;t=11s时,物体受到的摩擦力是______N.
《第一部分:基础知识跟踪练习》
【典型例题】【例1】:C。【变式训练1】:B。【例2】:做功;没做功。【变式训练2】:500J;0J。 【例3】:B。【变式训练3】:C。 【例4】:解:(1)W1=Fs=50N×10m=500J.(2)由于惯性前进了5m,属于“不劳无功”,故W2=0;(3) W3=Gh=100N×1.5m=150J。【变式训练4】:20;0。
【例5】:=。【变式训练5】W=FL, W甲=W乙。 【例6】C。【变式训练6】C。
【例7】B。【变式训练7】D。 【例8】:D。【变式训练8】D。?
《第二部分:方法技能练》
【例9】:C。【变式训练9】静止;0;4N;24J。【例10】:D。【变式训练10】A 。【例11】:C。【变式训练11】:C。【例12】:解析】:(1)由图象可知,当s=18m时,t=6s,则物体的速度为:v=s/t= 3m/s;(2)由图知,物体6s内通过的路程s=18m,则拉力做的功:W=Fs=360J。【变式训练12】:4.5米。
【例13】:D。【变式训练13】:D
【例14】:解:(1)由图可知,n=2,则F=(G+G动),由图象可知,当F=20N时,G=30N,
20N=(30N+G动), 解得:G动=10N;
(2)当G′=75N时,拉力F′=(G′+G动)=(75N+10N)=42.5N,
由W=Fs可得,绳子自由端移动的距离:s===2m,由s=nh可得,物体被提升的高度:h===1m.
故答案为:(1)10;(2)1.
【变式训练14】:解:(1)拉力移动距离:,
对滑轮组做的功:;
(4)由得,动滑轮的重力:
【例15】:【解析】(1)
(2)根据二力平衡可知,物体匀速前进时,有: f = F推 =2000N(作图略)
(3)W= F推·s=2000N×10m=2×104J; (4)
【同步巩固提升训练】
1.A 2.A 3.B 4.C 5.B 6.cm 0 7.有 没有。 8.A 9.C 10.C 11.A 12.B 13.C
14、解:子弹离开枪膛后能继续前进是由于惯性,只有在枪膛内子弹才受火药的推力。因此火药对子弹所做的功是W=Fs=100N×0.3m=30J。 15、(1)4.5 (2)0.45
16、(1)车所受的重力:
马对车做的功:.
17、(1)小燕同学重:G=mg=50kg×10N/kg=500N,小燕同学跳一次做的功:W=Gh=500N×0.04m=20J;
跳120次做的功为W 总=20J×120=2400J. 故答案为: 2400J.
18、解:(1)由图象可知,小车在推力的作用下做匀速直线运动,
当t=5s时,s=6m,小车的速度为:v===1.2m/s;
(2)由图象可知,10s内小车通过的路程为12m,推力对小车做的功W=Fs=80N×12m=960J,
19、(1)斜面AC倾斜角度小于BC,所以物体沿AC运动时拉力较小;(2)斜面“光滑”说明摩擦力为0,由W=Gh可知,它们所做的功相等。
20、?解答:((1)由丙图知:0~3s内物体的速度大小为零,物体处于静止状态,有力无距离,所以,推力对物体做功0J.(2)由丙图知,9-12s时,物体匀速运动,由乙图知,9-12s时,F=6N,所以摩擦力与推力F平衡,大小为6N.3-6s之间,物体加速运动,受力不平衡,推力大于摩擦力;但由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度没有改变,所以摩擦力大小不变;即仍为6N. 故答案为:0;6.
总结提升:不做功的3种情况:1、F≠0但S=0(劳而无功) 2、S≠0但F=0(由于惯性“不劳无功”) 3、F≠0,S≠0,但是F⊥S(劳而无功中的“垂直无功”)
F的方向和S垂直。(垂直无功)
10m
F=50N
G=100N
图10-2-5
C
B
A
图10-3-14
10m
图10—2—15
图13-1-5
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