第三节 做功了吗
一、单选题
1.???如图所示,在大小相同的力F作用下,物体甲、乙、丙(m甲>m乙>m丙)都沿着力F的方向移动了相同距离s,比较力F对三个物体所做的功,正确的是( )
A.?对甲做的功最多?????????????????????????
B.?对乙做的功最多?????????????????????????
C.?对丙做的功最多?????????????????????????
D.?一样多
2.???如图所示的几种情况,人对物体做了功的是( )
A.?
拉车向前运动????????????????????????????????????????
B.?
搬而未动????????????????????????????????????????
C.?
将杠铃举着静止不动????????????????????????????????????????
D.?
提着滑板在水平路面上前行
3.???野山鼠擅长打洞,假设山鼠打洞时受到的阻力f与洞的深度L成正比,即f=kL(k为比例常数),则野山鼠从洞深d1打到洞深d2时,需要克服阻力做的功为( )
A.??????????????????????????
B.?1/2k(d2-d1)2?????????????????????????
C.?1/2k(d2+d1)2?????????????????????????
D.?1/2kd1d2
4.???在超市,人们常将选购的物品放入购物车,然后人推着购物车前进。购物车在人水平方向推力作用下,沿水平地面匀速运动一段距离,则下列判断正确的是( )
A.?重力对购物车做了功?????????????????????????
B.?推力对购物车做了功?????????????????????????
C.?地面的支持力对购物车做了功?????????????????????????
D.?没有力对购物车做功
5.???如图所示,甲、乙是粗糙程度不同的两个水平面,有质量分别为m1、m2(m1<m2)的两个物体受到相同的拉力F在甲、乙水平面上分别匀速运动相同的距离。两个拉力对两物体做的功分别为W甲和W乙,则它们的大小关系为( )
A.?W甲=W乙?????????????????????????
B.?W甲<W乙?????????????????????????
C.?W甲>W乙?????????????????????????
D.?无法判断
6.???一个九年级中学生质量约为50kg,他从教学楼的一楼登上三楼的过程中,做的功最接近( )
A.?30J?????????????????????????
B.?300J?????????????????????????
C.?3000J?????????????????????????
D.?4500J
7.???如图所示,将物体G分别沿斜面AC和BC拉到顶端C,所用的力分别是F1和F2,所做的功分别是W1和W2,不计摩擦,比较它们的大小( )
A.?F1>F2??????W1=W2????????????????????????????????????????
B.?F1<F2??????W1<W2????????????????????????????????????????
C.?F1<F2??????W1=W2????????????????????????????????????????
D.?F1=F2??????W1>W2
8.???下列过程中,哪种情况小明对桶做了功( )
A.?小明提着水桶站立不动????????????????????????????????????????
B.?小明提着水桶沿水平路面匀速前进????????????????????????????????????????
C.?小明提着水桶站在匀速水平运动的车厢内????????????????????????????????????????
D.?小明提着水桶站在匀速向上运动的电梯内
二、多选题
1.???如图所示的实例中,人对物体做功的是( )
A.?
搬而未起????????????????????????????????????????
B.?
拉着物体向上运动????????????????????????????????????????
C.?
提着滑板在水平路面上前行????????????????????????????????????????
D.?
推着小车向前运动
2.???如图所示,重为12N的物体A放在足够长的水平台面上,通过轻质细绳与滑轮相连,不计绳重与滑轮间的摩擦,动滑轮重为2N,重为6N的物体B通过滑轮拉动物体A向右做匀速直线运动,A的速度为0.2m/s,2min后,物体B着地,以下说法不正确的是( )
A.?物体A受到的摩擦力为3N????????????????????????????????????????
B.?1min内绳子对物体A做功为144J????????????????????????????????????????
C.?2min内物体B的重力做功为288J????????????????????????????????????????
D.?若此时用一个水平向左的拉力?F使A向左做匀速直线运动,则F=8N
3.???如图甲、乙、丙所示,在粗糙程度相同的接触面上用大小相等的拉力F,沿F的方向拉动物体通过相同的路程s,拉力F做的功分别为W甲、W乙、W丙,则下列关系式正确的是( )
A.?W甲<W乙?????????????????????????
B.?W甲>W丙?????????????????????????
C.?W甲=W乙?????????????????????????
D.?W乙=W丙
4.???(双选)现在各学校都在开展“足球进校园”活动,关于同学们在足球比赛中涉及的物理知识,下列分析正确的是( )
A.?足球鞋底凹凸不平,是为了增大摩擦力
B.?用头顶足球攻门时头感到疼,说明物体间力的作用是相互的
C.?静止在场地上的足球受到的重力和它对地面的压力是一对平衡力
D.?守门员将足球踢出,守门员没有对足球做功
???如图所示小明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.?小明的推力小于箱子受到的阻力????????????????????????????????????????
B.?小明的推力等于箱子受到的阻力????????????????????????????????????????
C.?小明对箱子做了功????????????????????????????????????????
D.?小明对箱子没有做功
6.???用水平力F推动重为G的小车,在水平地面上匀速移动距离s,下列说法正确的是( )
A.?小车受到摩擦力大小为F????????????????????????????????????????
B.?在此过程中小车受到的重力做功为G????????????????????????????????????????
C.?在此过程中水平地面对小车的支持力做功为零????????????????????????????????????????
D.?若水平推力改为2F,仍使小车移动距离s,则推力做功为2Fs
填空题
???如图为四旋翼无人机,质量为1.2kg,下方悬挂着一个质量为0.3kg的摄像机。前5s无人机从地面竖直上升了10m,然后水平飞行了30秒。无人机前5s对摄像机做功______J,后30s,无人机对摄像机做功______J。
2.???在抗洪抢险时,有甲、乙两台机器同时做功,已知甲的功率比乙的功率大,则甲做的功______(填“一定”或“不一定”)比乙做的功多。
3.???随着社会的发展,城市高楼林立,高空抛物致使人伤害事件频频发生。2021年1月1日起我国《民法典》将高空抛物列入违法行为。从高空抛下的物体在下落过程中,重力对物体______(填“做功”或“不做功”)。
4.???如图甲所示,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关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2秒末时,物体处于______状态,第4秒末时,物体受到的摩擦力是______N,第6秒末到第9秒末,推力F做功是______J.
?
5.???健腹轮是一种健身器材,使用时可将膝盖跪在垫上,双手紧握健腹轮手柄,向前推动健腹轮至身体水平于地面,然后回收归位,反复操作,如图所示。
(1)图甲所示,身重为500牛的人身体从状态1到状态2的过程中,身体重心平均下降30厘米,重力所做的功为______焦。
(2)在身体从状态1到状态2的过程中,轮内的弹性钢圈因形变而绕紧,在从状态2恢复到状态1时,绕紧的钢圈会自动恢复到原来的状态,让人体自动回弹。图乙是两种弹性钢圈使用过程中弹性势能的变化图,结合图中信息进行分析,在健腹轮中安装______(填“A”或“B”)型钢圈将使产品具有更强的自动回弹功能。
四、实验探究题
实验序号
竖直提升(米)
拉力(牛)
拉力做功(焦)
1
0.12
8
0.96
实验序号
斜面长度(米)
拉力(牛)
拉力做功(焦)
2
0.16
6
0.96
3
0.20
4.8
0.96
4
0.24
4
0.96
5
______
2
______
???在许多公共场所的楼梯旁建有供残疾人车辆上下的坡道,在物理中我们把它叫做斜面。某学习小组的同学在学习了杠杆和滑轮的知识后,想研究使用斜面的特点。他们用弹簧测力计将重为G的物体匀速提升h高度,测力计示数为F.然后他们利用光滑的木板(摩擦阻力忽略不计)做成高度为h的斜面,把物体先后放在斜面上,用弹簧测力计拉着物体沿斜面向上,记下弹簧测力计的示数。在保持斜面高度不变的情况下,多次改变斜面的长度进行实验(如图)。他们将实验数据记录在表中,并计算出拉力做的功,如下表所示。
(G=8牛,h=0.12米)
(1)分析比较表中拉力和物体重力的大小关系,可得:使用斜面,______;
(2)分析比较表中拉力与斜面长度的变化关系及相关条件,可得:______;
(3)分析比较表中最后一列拉力做功,可发现:______;
(4)根据(3)中得出的结论,请填写第5次实验数据。
2.???小张同学在做实验时发现使用斜面能省力但费距离。于是他猜想利用斜面做功和不用斜面直接对物体做功可能相等。为了验证猜想,他用木块作为研究物体,在相同材质、不同倾角的斜面上进行实验,其实验过程如图21所示。先用测力计测出木块的重力G,并竖直向上使木块匀速上升一段高度h;再将木块放在斜面底端,沿斜面用测力计将木块匀速拉到相同高度h。读出每次实验的拉力F的大小,量出木块上升的高度h和斜面的长度l,并把实验数据分别记录在表一、表二中。
表一(斜面A)
实验
序号
重力G
(牛)
拉力F
(牛)
木块上升
距离h(米)
斜面的长度l(米)
直接提起木块
做功WG(焦)
拉力通过斜面
做功WF(焦)
1
2.5
1.5
0.3
1.2
0.75
1.8
2
5
3
0.2
0.8
1.0
2.4
3
7.5
4.5
0.2
0.8
1.5
3.6
表二(斜面B)
实验
序号
重力G
(牛)
拉力F
(牛)
木块上升
距离h(米)
斜面的长度l(米)
直接提起木块
做功WG(焦)
拉力通过斜面
做功WF(焦)
4
2.5
2
0.3
0.75
0.75
1.5
5
5
4
0.2
0.5
1.0
2.0
6
7.5
6
0.2
0.5
1.5
3.0
(1)实验结果表明:利用斜面对物体做功______不用斜面直接对物体做功(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)请进一步综合分析表一、表二中的最后两列相关数据并归纳得出结论:
(a)分析表一或表二中WG和WF的数据及相关条件,可得出的初步结论是:沿相同材质、相同倾角的斜面拉物体,______。
(b)分析表一和表二中WG和WF的数据及相关条件,可得出的初步结论是:______。
第三节 做功了吗
【答案】
1.??D???????2.??A???????3.??A???????4.??B???????5.??A???????
6.??C???????7.??C???????8.??D???????
【解析】
1.??
解:因为对三个物体的作用力都是大小相等的力F,三个物体在力F的方向上移动的距离都是s,
根据功的计算公式W=Fs可知,F对三个物体所做的功一样多。
故选:D。
已知力F的大小和沿着力F的方向移动的距离s,根据功的计算公式W=Fs可判断F对三个物体所做功的大小。
本题考查了功的计算,本题的关键是要抓住影响功的大小的因素,就是力的大小和物体在力的方向上通过的距离的大小,与其他因素无关。
2.??
解:
A、人给小车一个向前的拉力作用,小车在拉力作用下向前移动了距离,人对小车做功,故A符合题意。
B、搬石头时,人给石头一个力的作用,石头在力的作用下没有移动距离,人对石头没有做功,故B不符合题意。
C、运动员将杠铃举起后不动,运动员给杠铃一个向上的力,杠铃向上没有移动距离,人对杠铃没有做功,故C不符合题意。
D、提着滑板在水平路面上前行,给滑板一个向上的力,但滑板向上没有移动距离,人对滑板没有做功,故D不符合题意。
故选:A。
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。
有力有距离,力对物体不一定做功,要使力对物体做功,物体移动的距离一定是在力的方向上通过的。
3.??
解:根据题意可知,阻力f与深度L成正比,作出阻力与深度之间的关系图象如图所示;
根据W=FL可知图象与横轴所围成的图象表示克服阻力所做的功,则知克服摩擦力做功为:
W=?(d2-d1)=?(d2-d1)=
故选:A。
根据题意作出阻力f与距离L间的关系图象,图象与L轴所围的面积表示克服阻力做的功,由几何知识求解。
本题考查物理知识的迁移应用,要注意明确因W=FL中F是变力,故可以直接根据图象的面积求解力所做的功。
4.??
解:A.在重力的方向上没有移动距离,重力未对购物车做功,故A错误;
B.在推力的方向上有移动距离,推力对购物车做了功,故B正确;
C.在地面的支持力方向上没有移动距离,未对购物车做功,故C错误;
D、推力对购物车做功,故D错误。
故选:B。
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(即力和距离的方向要一致);
二者缺一不可。
本题考查了力是否做功的判断方法。
5.??
解:由题可知,甲、乙两个物体受到的拉力F相同,在力的方向上移动的距离s相同,根据W=Fs可知,两个拉力对两物体做的功大小相同,即W甲=W乙。
故选:A。
功的大小等于力与在力的方向上通过距离的乘积,即W=Fs,据此分析即可判断。
此题考查了功的大小比较,但要排除题干中接触面的粗糙程度不同、质量不同等因素的干扰。
6.??
解:由常识可知,每层楼高约3米,中学生从教学楼的一楼登上三楼,高度升高约6米,取g=10N/kg,
则此过程中做的功约:W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×6m=3000J。
故选:C。
估测出从教学楼的一楼登上三楼通过的距离,根据W=Gh=mgh求出中学生从一楼登上三楼做的功。
本题考查了重力和功的计算,正确估算出从教学楼的一楼登上三楼通过的距离是关键。
7.??
解:(1)不计摩擦,即使用光滑的斜面没有做额外功;
所以,将物体G分别沿斜面AC和BC拉到顶端C,拉力做的功等于克服物体重力做的功;
因为重力G相同、上升高度h相同,
由W=Fs=Gh可知,拉力对物体做的功相同,即W1=W2。
(2)从图可知,LAC>LBC,而W1=W2,
根据W=FL可知,Fl<F2。
故选:C。
(1)不计摩擦,即使用光滑的斜面没有额外功。无论是沿哪一个斜面匀速拉同一物体到顶端,由于其高度相同,
由功的原理可知沿斜面所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功,从而可以判断出两个斜面拉力做功的大小关系;
(2)知道斜面长的大小关系,利用W=FL比较拉力关系。
本题考查斜面的省力情况,物体做功大小的判断,关键是知道使用任何机械都不省功;也可以利用斜面倾斜角度越大,越费力,来判断两次拉力的大小关系。
8.??
解:A、小明提着水桶站立不动,提的力竖直向上,但水桶在竖直方向没有移动距离,故小明没有对桶做功;
B、小明提着水桶沿在水平路面匀速前进,提的力竖直向上,但水桶在竖直方向没有移动距离,故小明没有对桶做功;
C、小明提着桶站在匀速水平运动的车厢内,提的力竖直向上,但桶在水平方向移动了距离,即距离与力的方向垂直,故小明没有对桶做功。
D、小明提着桶站在匀速向上运动的电梯内,小明给桶一个向上的力,桶向上移动距离,小明对桶做功。符合题意。
故选:D。
首先要清楚力对物体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移动的距离;其次会逐一分析小明提桶的各种情况是否符合做功的两个必要因素。
有力有距离,力对物体不一定做功,物体必须在力的作用下通过了距离,力对物体才做功。
【多选题答案】
1.??BD???????2.??ABC???????3.??CD???????4.??AB???????5.??BD???????
6.??ACD???????
【解析】
1.??
解:A、搬而未起,人对石头有作用力,但没有移动距离,故人对物体没有做功,故A错误。
B、拉着物体向上运动,拉力方向向上,移动距离方向也向上,故人对物体做功,故B正确。
C、提着滑板在水平路面上前行,提力的方向向上,移动距离方向水平向前,两者方向不一致,故人对物体没有做功,故C错误。
D、推着小车向前运动,推力和运动距离的方向均向前,故人对物体做功,故D正确。
故选:BD。
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(即力和距离的方向要一致);
二者缺一不可。
本题考查了力是否做功的判断,属于基础题目。
2.??
解:
A、由图知,动滑轮上绳子的股数n=2,不计绳重与滑轮间的摩擦,则绳子的拉力:
F′=1/n(GB+G动)=1/2×(6N+2N)=4N,
物体A向右做匀速直线运动时处于平衡状态,受到向左的摩擦力和向右绳子的拉力是一对平衡力,则物体A受到的摩擦力f=F′=4N,故A错误;
B、由v=可得,1min内物体A移动距离:s=vt=0.2m/s×60s=12m,
则1min内绳子对物体A做功:WA=F′s=4N×12m=48J,故B错误;
C、2min内物体A移动距离:s′=vt′=0.2m/s×2×60s=24m,B物体下降的高度:h=1/2s′=1/2×24m=12m,
B物体的重力做功为:WB=GBh=6N×12m=72J,故C错误;
D、若用一个向左的拉力F使?A向左匀速运动,此时A对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度不变,则A受到的摩擦力大小不变,仍为4N;
此时A受到向左的拉力F、向右的绳子拉力F′和摩擦力f处于平衡状态,其合力为零,
则有:F=f+F′=4N+4N=8N,故D正确。
故选:ABC。
(1)由图可知,动滑轮上绳子的股数n=2,不计绳重与滑轮间的摩擦,根据F=1/2(G+G动)求出绳子的拉力,物体A向右做匀速直线运动时处于平衡状态,受到向左的摩擦力和向右绳子的拉力是一对平衡力,二力大小相等,据此求出物体A受到的摩擦力;
(2)根据s=vt求出1min内物体A移动距离,利用W=Fs求出拉力对A物体做的功;
(3)根据s=vt求出2min内物体A移动距离,利用s=nh求出B物体下降的距离,再利用W=Gh求出B物体的重力做的功;
(4)若用一个向左的拉力F使A向左匀速运动,此时A的压力和接触面的粗糙程度不变,受到的摩擦力不变,对A来说受到向左的拉力F、向右的绳子拉力F′和摩擦力f处于平衡状态,其合力为零,据此求出拉力F的大小。
本题考查了动滑轮绳子拉力公式、速度公式、做功公式以及二力平衡条件的应用等,涉及到的知识点较多,综合性强,有一定的难度。
3.??
解:
由题知,三种情况下,拉力F大小相同,移动的距离s相同,由W=Fs可知,甲、乙、丙三种情况下拉力做功一样多,即:W甲=W乙=W丙,故AB错误、CD正确。
故选:CD。
已知三种情况下拉力的大小、在拉力方向上移动的距离,利用公式W=Fs可知做功的大小关系。
本题考查功的计算公式W=Fs的应用,本题中力F、在力的方向上移动的距离s这两个因素都相同,所以做功一样多。
4.??
解:
A、足球鞋底凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A正确。
B、用头顶足球攻门时头感到疼,说明物体间力的作用是相互的,故B正确。
C、静止在场地上的足球受到的重力和它对地面的压力作用在不同的物体上,且方向都是向下的,所以这两个力不是平衡力,故C错误
D、守门员将足球踢出的过程中,守门员对足球有力的作用,且球沿力的方向移动了距离,所以他对足球做了功,做功的过程是他的脚与球相互作用的阶段,故D错误。
故选:AB。
(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)物体间力的作用是相互的;
(3)作用在一个物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,这两个力是一对平衡力;
(4)做功的两个必要因素是作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离。
此题是一道力学综合题,考查了增大摩擦的方法、力的作用的相互性、平衡力的辨别、力是否做功的判断,考查的知识点较多,但难度不大。
5.??
解:(1)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A错误、B正确;
(2)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,所以小明对箱子没有做功。故C错误,D正确。
故选:BD。
(1)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。
(2)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。
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。
6.??
解:
A、在水平地面上匀速推动箱子,箱子处于平衡状态,箱子所受的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即f=F,故A正确;
B、箱子在水平地面上运动,没有在重力方向上通过距离,所以重力不做功,故B错误;
C、在此过程中,水平地面对小车的支持力的方向竖直向上,箱子在力的方向上没有移动距离,支持力不做功,即做功为零,故C正确;
D、若水平推力改为2F,仍使箱子移动距离s,则推力做功为:W=2Fs,故D正确。
故选:ACD。
(1)小车在水平地面上匀速移动,处于平衡状态时,受到的推力、摩擦力是一对平衡力,大小相等;
(2)做功的两个必要条件: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,据此判断重力、支持力是否做功;
(3)利用功的公式W=Fs分析计算。
本题考查了二力平衡条件的应用、力是否做功的判断以及功的公式的应用,属于基础题目。
第三节 做功了吗
【答案】
1.??30? 0???????
2.??不一定???????
3.??做功???????
4.??静止? 4? 24???????
5.??150? A???????
【解析】
1.??
解:摄像机的重力:
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N;
无人机前5秒对摄像机做的功:
W=Gh=3N×10m=30J;
后30s,无人机对摄像机的拉力是竖直向上的,无人机在水平方向上飞行,摄像机沿拉力方向没有移动距离,所以无人机对摄像机没有做功,即无人机对摄像机做功为0J。
故答案为:30,0。
(1)前5s无人机从地面竖直上升,需要克服摄像机的重力做功,利用W=Gh即可求出对摄像机做的功;
(2)根据做功的两个必要因素进行分析,先确定拉物体时作用在物体上的力,然后根据拉物体过程中物体在拉力作用下移动的距离,最后利用W=Fs进行计算。
理解做功的两个必要因素是解答本题的关键,并且会熟练应用功的计算公式。
2.??
解:由公式P=可得W=Pt,可知做功大小与功率和时间都有关;虽然甲的功率比乙的功率大,但做功的时间未知,所以甲做的功不一定比乙做的功多。
故答案为:不一定。
根据公式W=Pt可知,做功大小与功率和时间都有关,只有做功时间相同时,功率越大,做功才越多。
本题考查了功的大小比较,利用好公式W=Pt是解题的关键。
3.??
解:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离是做功的两个必要因素,从高空抛下的物体在下落过程中,在重力方向上有移动距离,重力对物体做功。
故答案为:做功。
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(即力和距离的方向要一致);
二者缺一不可。
本题考查了力是否做功的判断方法。
4.??
解:(1)从图乙可以看出物体在第2秒末时速度为0,所以物体静止;
(2)从图乙v-t图象上看出,第6s以后,物体做匀速直线运动,受到的摩擦力f=F=4N;第4秒末时,物体加速运动,和6s以后相比,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,大小为4N;
(3)从图乙可以看出,6s~9s这段时间中F=4N,v=2m/s,
由v=可得,s=vt=2m/s×3s=6m,
利用功的计算公式得,W=Fs=4N×6m=24J;
故答案为:静止;4;24。
(1)因为第二秒末物体的速度为0,所以物体静止;
(2)从图乙v-t图象上看出,第6s以后,物体做匀速直线运动,受到的摩擦力等于拉力;由图乙F-t图象得出拉力大小;第4秒末时,物体加速运动,和6s以后相比,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变;
(3)根据图乙可以看出6秒到9秒作用在物体上的力是4N,并且在这段时间内物体在做匀速直线运动,速度为2m/s,求出物体运动的距离,再利用公式W=FS求出推力所做的功。
对于图象,要先看清它的坐标轴表示的物理量,再顺着图象看横坐标轴数值变化时对应的纵坐标轴数值如何变化,从而找到物体的运动规律。本题还考查了学生对v-t图象、F-t图象的认识,根据二力平衡的条件确定摩擦力的大小是本题的难点。
5.??
解:(1)身重为500牛的人身体从状态1到状态2的过程中重力所做的功:W=Gh=500N×0.3m=150J;
(2)弹性势能的变化图可知,A型钢圈弹性形变大,所以在健腹轮中安装A型钢圈将使产品具有更强的自动回弹功能。
故答案为:(1)150;(2)A。
(1)根据W=Gh求出重力所做的功;
(2)由图乙比较AB的弹性势能的变化图即可得出结论。
本题考查了功的计算,这是一道结合学生实际的题目,要学会分析题目所给的图形,从图形上找到解题的信息。
第三节 做功了吗
【答案】
1.??0.48? 0.96? 可以省力? 在斜面高度和提升物体重力相同的条件下,斜面越长,拉力越小? 使用斜面不能省功???????
2.??大于? 沿相同材质、相同倾角的斜面拉物体,拉力所做的功与直接提起重物所做的功的比值相同? 沿相同材质、不同倾角的斜面拉物体,拉力做的功与直接提起重物所做的功的比值不同,斜面倾角越大,WF与WG比值越小???????
【解析】
1.??
解:(1)他们用弹簧测力计将重为G的物体匀速提升h高度,测力计示数为F,由二力平衡知识,物体受到的拉力与物体的重力为一对平衡力,拉力与物体的重力大小相等,由表中数据知F=8N,故G=8N;
分析比较表中序号2、3、4数据,利用斜面的拉力都小于物体的重力,故可得:使用斜面可以省力;
(2)分析比较表中拉力与斜面长度的变化关系及相关条件知:在斜面高度和提升物体重力相同的条件下,斜面越长,拉力越小;
(3)分析比较表中序号2、3、4最后一列拉力做功,可发现做的功都为0.96J,与序号1中直接提升物体做的功相等,得出的结论是:使用斜面不能省功;
(4)根据(3)中得出的结论:使用斜面不能省功,故第5次实验拉力做的功为0.96J;
根据W=Fs,
故第5次实验斜面的长度:
s=0.48m。表中分别填0.48;0.96。
故答案为:
(1)可以省力;
(2)在斜面高度和提升物体重力相同的条件下,斜面越长,拉力越小;
(3)使用斜面不能省功;(4)0.48;0.96。
(1)由二力平衡知识,由表中数据得出G的大小;分析比较表中序号2、3、4数据得出结论;
(2)纵向分析表中数据,找出相同量和不同量,分析得出结论;
(3)分析比较表中最后一列拉力做功大小得出结论;
(4)根据(3)中得出的结论回答;
根据W=Fs求第5次实验斜面的长度。
本题考查二力平衡知识、控制变量法和功的计算及数据分析归纳结论的能力。
2.??
解:(1)根据表格中最后两列相关数据可知,如果对重物做同样的功,利用斜面做功大于不用斜面直接对物体做功;
(2)①分析表一或表二或表三中WG和WF的数据及相关条件,可得出的初步结论是:沿相同材质、相同倾角的斜面拉物体,拉力所做的功与直接提起重物所做的功的比值相同;
②分析表一和表二和表三中WG和WF的数据及相关条件,可得出的初步结论是:沿相同材质、不同倾角的斜面拉物体,拉力做的功与直接提起重物所做的功的比值不同,斜面倾角越大,WF与WG比值越小。
故答案为:(1)大于;
(2)(a)沿相同材质、相同倾角的斜面拉物体,拉力所做的功与直接提起重物所做的功的比值相同。
(b)沿相同材质、不同倾角的斜面拉物体,拉力做的功与直接提起重物所做的功的比值不同,斜面倾角越大,WF与WG比值越小。
(1)从实验结果可以直接判断利用斜面做功多少与不用斜面直接对物体做功多少的关系;
(2)综合分析表一、表二、表三中的最后两列相关数据,结合控制变量法得出结论。
此题考查的是斜面机械效率的计算和影响因素,虽然题目没有出现机械效率这一概念,但探究过程包含了利用物重、斜面的材料、倾角对效率高低的影响,考查的是我们发现规律、总结规律的能力,有一定的难度。