4.2机械功
一、选择题
在如图所示的四种情景中,其中力对物体没有做功的是
A.
火箭腾空升起的推力
B.
叉车举起重物的举力
C.
人推石头未动时的推力
D.
马拉木头前进的拉力
一位初中生从教学大楼的底楼走到
楼,所做功约为
A.
焦
B.
焦
C.
焦
D.
焦
运动员用
牛的力将质量为
千克的铅球推出手,铅球落到
米远处后又在地上向前滚动了
米,铅球在空中飞行的过程中,运动员对铅球所做的功是
A.
焦
B.
焦
C.
焦
D.
焦
如图所示,在水平地面上,用
的水平推力推动重
的箱子,前进了
,如图所示,推箱子的小朋友做功为
A.
B.
C.
D.
下列情景中,重力对小球做功的是
A.小球由高处落下
B.小球在地面上静止
C.小球沿水平轨道运动
D.小球悬挂在天花板上不动
将一本八年级物理课本从地面捡起放到课桌上,所做的功大约是
A.
B.
C.
D.
在举重时,一运动员在第一阶段把
的杠铃很快举过头顶,第二阶段使杠铃在空中停留
.关于运动员对杠铃做功的说法,正确的是
A.他在第一阶段内没做功
B.他在第二阶段内没做功
C.他在两个阶段内都没做功
D.他在两个阶段内都做了功
小明用
的力踢重
的足球,球离脚后在水平草地上滚动了
。在球滚动过程中
A.小明对足球做功
B.重力对足球做功
C.小明对足球做功
D.小明和重力对足球做功都是
如图所示,两个人分别用
牛的水平力推一个较大和较小的箱子前进了
米,大箱子重
牛,小箱子重
牛,下列说法正确的是
A.推大箱子做的功多,因为大箱子重
B.做的功一样多
C.推小箱子做的功多,因为推小箱子运动快
D.以上说法都不对
小李同学先后用同样大小的力
使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上移动相同的距离,该力
在这三个过程中所做的功分别为
、
、
,关于做功的大小的下列说过正确的是
A.
B.
C.
D.
如图所示,小华分别用甲、乙两个滑轮把同一桶沙子从地面提到二楼,用甲滑轮所做的总功为
,用乙滑轮所做的总功为
,若不计滑轮重、绳重与摩擦,则
A.
B.
C.
D.
在自由下落过程中物体运动速度会越来越快。一个物体由
点自由下落,相继经过
、
两点,已知
,如图所示,物体在
段重力做功
;在
段重力做功
;则下列关系正确的是
A.
B.
C.
D.
如图所示,物体
在拉力的作用下沿水平面匀速运动了一段距离
,试比较拉力
、
及拉力所做的功
、
的大小(滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计)。下列判断正确的是
A.
B.
C.
D.
二、填空题
当一个力作用在物体上,并且物体沿
方向通过了一段距离,物理学上称这个力对物体做了
,符号
,在国际单位制中的单位是
。
物理学中做功的两个必要因素:一是
,二是
。
物体重力为
牛,在大小为
牛的水平推力下,沿水平地面前进了
米,则推力对物体做的功为
焦,重力对物体做的功为
焦。
如图所示,
、
、
三个物体的质量关系为:,它们在同样大小的力
作用下,都沿着力
的方向移动了相同的距离,比较力
对三个物体做功大小关系是
。
如图所示的轻质滑轮装置,物体
、
均重为
牛,滑轮与绳子间的摩擦不计。若物体
在
秒内匀速上升
米,力
所做的功为
焦。当用力
匀速提升物体
时,力
的大小为
牛;若将
向上提升
米,则
做的功
所做的功。(选填“”“”或“”)
用如图所示的滑轮沿水平方向匀速拉动重为
牛的物体
,拉力
大小为
牛。(不考虑滑轮的重力和绳子与滑轮间的摩擦)。物体
与地面间的摩擦力
牛。若
秒内物体
被拉动
厘米,拉力
所做的功
焦,重力做功
焦。若拉力增大了
牛,此时物体
所受合力的大小为
牛。
三、计算题
如图使用重
牛动滑轮把重
牛的物体提高
米,用时
秒(不计绳重和摩擦)求:
(1)
所用竖直向上拉力为多少牛;
(2)
所用竖直向上拉力为多少牛。
某建筑工地上的起重机将重达
的钢筋水泥板匀速提升到楼顶,已知提升的高度为
,所用时间为
,求:
(1)
起重机的绳索对钢筋水泥板的拉力
;
(2)
起重机的绳索对钢筋水泥板所做的功
。
答案
一、选择题
1.
【答案】C
【解析】火箭腾空,符合做功的两个必要因素,A不符合题意.
叉车举起重物,符合做功的两个必要因素,B不符合题意.
人推石头,有力没有距离,所以没做功,C符合题意.
马拉动圆木,符合做功的两个必要因素.D不符合题意.
2.
【答案】D
【解析】一个中学生的质量为
,重力
,即人爬楼所用的力为
;一层楼高度大约为
米,从底层走到
楼的高度为
米,所以该学生上楼做的功:。
3.
【答案】D
【解析】铅球在空中飞行的过程中,运动员对铅球没有力的作用(铅球能够向前飞行是因为其具有惯性),所以运动员对铅球没有做功。D符合题意。
故选D。
4.
【答案】B
【解析】推箱子的小朋友做的功:。
5.
【答案】A
【解析】【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;
【解析】解:小球由高处落下,重力竖直向下,竖直向下移动了距离,重力对小球做功。符合题意。
小球在地面静止,小球在水平轨道运动,小球悬挂在天花板上,小球受到的重力竖直向下,竖直向下没有移动距离,重力没有对小球做功。不符合题意。
故选:。
【点评】掌握力是否做功的判断方法。
有力有距离,力对物体不一定做功。
6.
【答案】B
【解析】课桌的高度约为
,物理课本的重力约为
,将一本八年级物理书从地面捡到课桌做的功为:。
7.
【答案】B
【解析】在此过程中,运动员给杠铃一个向上的力,并且使杠铃通过了一定的距离,所以,他对杠铃做了功,故A错误;在此过程中,运动员给杠铃一个力,但杠铃没有通过距离,所以,他对杠铃没有做功,故B正确;由于运动员在第一个过程中做了功,所以说他两个阶段都没做功是错误的,故C错误;运动员在第二个过程中没有做功,所以说他在这两个阶段都做了功是错误的,故D错误.
8.
【答案】D
9.
【答案】B
10.
【答案】C
【解析】一个人先后用同样大小的力
使物体沿力的方向移动相同的距离
;该力在这三个过程中所做的功分别为
、
、
,三个功的大小都等于
;
即
;
故C正确;ABD错误。
11.
【答案】B
【解析】设物体的重力为
,把物体提高
米(从地面提到二楼)。
小华用甲滑轮(定滑轮)做功
,
小华用乙滑轮(动滑轮)做功
,
所以
。
12.
【答案】D
【解析】因为下落距离
,物体的重力相同,根据
,所以
。
13.
【答案】C
【解析】滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计,物体
在两种情况下受到的摩擦力相等,首先分析
、
和摩擦力的关系,比较出
和
的大小,然后用
和
的表达式表示出
和
,最后比较出
、
的大小。
物体
在两种情况下受到的摩擦力
相等,上图滑轮是正常使用的动滑轮,下图中拉力作用在滑轮的轴上,可以看做是特殊使用的动滑轮。根据动滑轮使用的特点可知:
、
;故:;
拉力
通过的距离
,拉力
通过的距离
,根据功的公式可知:;;故:。故选C。
二、填空题
14.
【答案】力的;功;;
【解析】当一个力作用在物体上,并且物体沿力的方向通过了一段距离,物理学上称这个力对物体做了功,功用符号
表示,在国际单位制中功的单位是焦耳。
15.
【答案】有力作用在物体上;
【解析】做功的两个必要因素:一是有力作用在物体上;二是物体在力的方向上移动的距离。
16.
【答案】;
【解析】推力所做的功:,重力的方向与运动方向垂直,重力不做功。
17.
【答案】
【解析】根据功的大小计算
可知:功的大小只与力的大小和物体在力的方向上通过的距离的大小有关,与其他因素无关进行。
因为对三个物体的拉力相等都为
,三个物体在力
的方向上移动的距离相等都为
,所以
对三个物体所做的功一样多。
18.
【答案】;;
【解析】如图所示的轻质滑轮装置,动滑轮重力不计,绳重和摩擦均不计,所以:
物体
使用的是定滑轮,不省力、不省距离,拉力:,
拉力所做的功:
物体
使用的是动滑轮,能省一半力,拉力:。
若将
向上提升
米,拉力移动的距离:,
则
做的功:,
故
做的功等于
所做的功。
19.
【答案】;;;
【解析】由图中滑轮为动滑轮,在不计滑轮与绳重、及滑轮与绳之间的摩擦的条件下,摩擦力
与拉力
的关系是:,
若
秒内物体
被拉动
厘米,绳子移动的距离为:,
拉力
所做的功:,
物体在竖直方向上没有通过距离,重力做功为
;
若拉力增大了
牛,即
,此时物体
受到的拉力为:,
压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,竖直方向重力和支持力平衡,水平方向上所受合力的大小为:。
三、计算题
20.
【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1)
由
得,所用竖直向上拉力为:。
(2)
由
得:拉力移动的距离:;
由
得,拉力所做的功是:。
21.
【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1)
由题知,钢筋水泥板匀速提升到楼顶,所以水泥板受到的拉力与重力是一对平衡力,所以
。
(2)
起重机所做的功为:。