11.1　怎样才叫做功 同步练习（含解析）

11．1　怎样才叫做功
269240103505知识要点分类练 夯实基础
知识点 1　功的概念
1．力学里所说的做功包括两个必要因素：一是作用在物体上的________，二是物体在力的方向上______________。
2．如图11－1－1所示，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________功，运动员在起立状态保持了3 s，在这3 s中运动员对杠铃________功。(均选填“做了”或“没有做”)
图11－1－1
3．在如图11－1－2所示的四种情景中，人对物体做功的是(　　)
图11－1－2
知识点 2　功的计算
4．如图11－1－3所示，在水平地面上，一个小朋友用50 N的水平推力推重为100 N的箱子，在10 s内前进了10 m，则这个小朋友对木箱做的功是________J，重力对木箱做的功为________J。
图11－1－3
5．一个重2 N的小球在水平桌面滚动0.5 m后从桌面掉到水平地面上，桌面距地面的高度是0.8 m。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。
6．如图11－1－4所示，用10 N的水平拉力拉重为20 N的物体沿水平方向做匀速直线运动。若5 s内拉力对物体做了80 J的功，则在这一过程中，物体沿水平方向运动了________m。
图11－1－4
7．做1 J的功就相当于(　　)
A．把质量是1 kg的物体提高1 m所做的功
B．把重为1 N的物体在水平方向移动1 m所做的功
C．在1 N的作用下物体移动1 m所做的功
D．把两个鸡蛋托起1 m高所做的功
8．小晗从学校一楼打水匀速走上三楼，每层楼的高度为4 m，水和桶的总重为50 N，上三楼后又水平匀速走了100 m到达教室，那么小晗在这个过程中对水和桶做功为多少焦？
知识点 3　机械功原理
9．下列说法中正确的是(　　)
A．省距离的机械一定费力，但可以省功
B．省力的机械可以省功，但一定费距离
C．省距离的机械一定省力，但不省功
D．省力的机械一定费距离，不省功
10．如图11－1－5甲所示，物体所受的重力大小为40 N。(不计空气阻力)
图11－1－5
(1)在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5 m，则拉力F1在这一过程中对物体所做的功为________J。
(2)若将该物体放在倾角为30°的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1 m，此时拉力F2的大小恰为20 N，则拉力F2在这一过程中对物体所做的功为________J。
(3)比较上述两种情况，能得出结论：使用斜面________(选填“省”或“不省”)功。
17399069850规律方法综合练 提升能力
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地面、粗糙水平地面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s(如图11－1－6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，下列说法中正确的是(　　)
图11－1－6
A．W1＝W2＝W3 B．W1＜W2＝W3 C．W1＜W2＜W3 D．W1＝W2＜W3
12．如图11－1－7所示是一个两面光滑的斜面，∠β大于∠α，同一个物体分别沿AC和BC斜面在拉力作用下从底端匀速运动到C点，所受拉力分别为FA、FB，所做的功分别为WA、WB，则(　　)
图11－1－7
A．FA＝FB，WA＝WB B．FA＜FB，WA＝WB
C．FA＜FB，WA＜WB D．FA＞FB，WA＞WB
13．作用力F1与F2分别对两个物体做功，两个物体沿力的方向移动的距离之比为s1∶
s2＝1∶2，功的大小之比为W1∶W2＝4∶3，则这两个力的大小之比F1∶F2是(　　)
A．2∶3　 B．3∶8　 C．8∶3 　 D．3∶2
14．在实心球测试时，小华捡起重为20 N的实心球，并缓慢举至2 m高处，这一过程中小华对球做功________J；将球用力投出后，由于________，实心球向前飞行了10 m；球出手后，小华对球做功________J。
15．小龙背着质量为25 kg的实验器材从实验楼的一楼上到三楼，又沿走廊水平走了5 m到实验室，每层楼高3 m，则小龙对实验器材做功________J。若在搬运实验器材的整个过程中小龙总共做功4500 J，则小龙自身的重力是________N。(g取10 N/kg)
16．一光滑斜面高h＝1 m，长L＝4 m，重200 N的物体在沿斜面向上的拉力F的作用下，匀速运动到斜面顶端，则克服重力做功为________J；由机械功原理可知：F＝________N，若斜面高度不变，使斜面的长度变长，则拉该物体沿斜面匀速向上运动过程中拉力________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
17．汽车沿水平公路匀速直线行驶，发动机的牵引力是7×103 N，在2 min内发动机做功8.4×106 J，则汽车的速度是________ m/s。
18．如图11－1－8所示，物体A通过滑轮在水平拉力F的作用下沿水平地面以1 m/s的速度做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为4 N，若不计动滑轮重、绳重、弹簧测力计的重力和滑轮摩擦，那么物体A与水平地面的摩擦力大小为________N；拉力F在10 s内做的功为________J。
图11－1－8
19．不计绳重和摩擦，用如图11－1－9所示的滑轮组，将重250 N的物体匀速提升0.3 m，每个滑轮重为50 N。求：
(1)绳子自由端的拉力。
(2)绳子自由端上升的距离。
(3)克服物体重力所做的功。
(4)拉力所做的功。
图11－1－9
考|　　题|　　展|　　示
20． 一名质量约50 kg的同学从一楼走到五楼，他上楼过程中克服自身重力所做的功约为(　　)
A．60 J B．600 J C．6000 J D．60000 J
21． 两次水平拉动同一物体在同一水平地面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程－时间图像如图11－1－10所示，根据图像，下列判断中正确的是(　　)
图11－1－10
A．两次物体运动的速度：v1B．两次物体所受的拉力：F1>F2
C．0～6 s两次拉力对物体所做的功：W1>W2
D．0～6 s两次拉力对物体所做的功：W1教师详解详析
1．力　通过的距离　2.做了　没有做　3.C
4．500　0
[解析] 判断力是否做功要根据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通过的距离。据此可得出推力做了功，重力没有做功。
推力做的功：W＝Fs＝50 N×10 m＝500 J；重力做功为0 J。
5．0　1.6　6.8　7.D
8．小晗从学校一楼打水匀速走上三楼，小晗提水和桶升高的距离：h＝4 m×2＝8 m，提高水和桶做功：W＝Fs＝Gh＝50 N×8 m＝400 J，水平匀速走100 m到达教室时，力的方向竖直向上，移动距离的方向是水平方向，故提水桶的力没有做功，所以小晗在这个过程中对水和桶做功为400 J。
9．D　10.(1)20　(2)20　(3)不省
11．A　[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、W3，三个功的大小都为W＝Fs，与物体质量、水平地面的粗糙程度等因素无关，即W1＝W2＝W3，故A选项正确。
12．B
13．C　[解析] 根据功的计算公式W＝Fs，得F＝ ，则F1＝，F2＝，
由于s1∶s2＝1∶2，W1∶W2＝4∶3，所以F1∶F2＝∶＝×＝×＝8∶3。
14．40　惯性　0
[解析] 小华捡起实心球，并缓慢举高，此时克服球的重力做功：W＝Gh＝20 N×2 m＝40 J；用力投出球后，实心球由于惯性仍要向前飞行一段距离；球离开人的手后，不再受到手的力，所以此时人对球不做功。
15．1500　500　[解析] 从实验楼的一楼上到三楼，通过的高度：h＝3 m×2＝6 m；实验器材的重力：G＝mg＝25 kg×10 N/kg＝250 N；克服实验器材的重力做功：W＝Gh＝250 N×6 m＝1500 J；水平运动过程中，由于支持力的方向竖直向上，与位移方向垂直，故沿走廊水平走了5 m到实验室的过程中，小龙没有做功；故整个过程中小龙对实验器材做功为1500 J。小龙克服自身重力做功：W′＝W总－W＝4500 J－1500 J＝3000 J；则小龙自身重力：G′＝
＝＝500 N。
16．200　50　变小　[解析] 克服重力做功的大小WG＝Gh＝200 N×1 m＝200 J；由机械功原理可得，使用任何机械都不省功，在不计机械自重与摩擦的情况下，则：Gh＝FL，所以F＝＝＝50 N；若斜面高度不变，使斜面的长度变长，由机械功原理可得，拉该物体沿斜面匀速向上运动过程中拉力变小。
17．10　[解析] 根据W＝Fs得，s＝＝＝1.2×103 m，t＝2 min＝120 s，则汽车的速度v＝＝＝10 m/s。
18．8　80　[解析] 弹簧测力计的示数为4 N，则拉力F为4 N，摩擦力：f＝2×4 N＝8 N；拉力移动的速度：v＝2×1 m/s＝2 m/s；拉力移动的距离：s＝vt＝2 m/s×10 s＝20 m；拉力做的功：W＝Fs＝4 N×20 m＝80 J。
19．(1)100 N　(2)0.9 m　(3)75 J　(4)90 J
20．C　[解析] 每层楼的高度大约为3 m，从一楼走到五楼的高度为h＝3 m×(5－1)＝12 m，克服自身重力做的功：W＝Gh＝mgh＝50 kg×10 N/kg×12 m＝6000 J，故C符合题意。
21．C　[解析] 由题图可知，相同时间内，第一次移动的距离大，v1>v2，故A错误；拉动同一个物体在同一水平地面上做匀速直线运动，压力和接触面的粗糙程度不变，物体受到的摩擦力不变，又物体处于平衡状态，受平衡力作用，拉力与摩擦力大小相等，所以F1＝F2，故B错误；由题图可知，0～6 s内第一次拉动，物体运动了0.6 m，第二次拉动，物体运动了0.3 m，因F1＝F2，由W＝Fs可知，W1>W2，故C正确，D错误。