内容正文:
[随堂基础巩固]
1.足球比赛时某足球运动员用20 N的力,把重为5 N的足球踢出10 m远,在这一过程中运动员对足球做的功为( )
A.200 J
B.50 J
C.98 J
D.无法确定
解析:足球运动员用20 N的力作用在足球上,一瞬间就能把足球踢出去,足球在这个力的作用下的位移不知道,所以无法计算运动员对足球所做的功。故D正确。
答案:D
2.如图1-1-6所示,甲、乙、丙三个物体分别在大小相等、方向不同的力F的作用下,向右移动的位移均为s,关于F对甲、乙、丙做的功的大小W1、W2、W3判断正确的是
( )
图1-1-6
A.W1>W2>W3
B.W1=W2>W3
C.W1=W2=W3
D.W1<W2<W3
解析:W1=W2=Fscosα,W3=Fscos(180°-α)=-Fscosα,又因为功的正、负不表示大小,所以W1=W2=W3。
答案:C
3.北京时间2012年8月6日,伦敦奥运会男子100米决赛中,牙买加选手博尔特以9秒63的成绩获得冠军并打破奥运会记录。博尔特在比赛中,主要有起跑加速、途中匀速和加速冲刺三个阶段。假设他的脚与地面间不会发生相对滑动。则( )
A.加速阶段地面对博尔特的摩擦力做正功
B.匀速阶段地面对博尔特的摩擦力做负功
C.由于脚与地面间不发生相对滑动,所以不论加速还是匀速,地面对博尔特的摩擦力始终不做功
D.无论是加速还是匀速阶段,地面对博尔特的摩擦力始终做负功
答案:C
4.质量为m=2 kg的物体在水平地面上,受到与水平面成θ=37°、大小F1=10 N的拉力作用,移动的距离为s=2 m。已知物体与地面的动摩擦因数μ=0.3,取g=10 m/s2。求:
(1)拉力F1对物体所做的功;
(2)摩擦力对物体所做的功;
(3)重力对物体所做的功;
(4)支持力对物体所做的功;
(5)求合力的功。
解析:对物体受力分析知,物体受拉力F1、摩擦力F2、重力G和支持力F3,如图所示。
F3=G-F1sinθ=20 N-10×0.6 N=14 N,
F2=μF3=0.3×14 N=4.2 N。
故:W1=F1scosθ=10×2×0.8 J=16 J,
W2=F2scos180°=-4.2×2 J=-8.4 J,
WG=WF3=0,
W=W1+W2+WG+WF3=7.6 J。
答案:(1)16 J (2)-8.4 J (3)0 (4)0 (5)7.6 J
$$[随堂基础巩固]
1.关于功的原理,下列说法中正确的是( )
A.如果考虑摩擦和机械自身的重力,功的原理就不适用了
B.如果一个机械省力,另一个机械省距离,把这两个机械组合起来的装置可以既省力又省距离
C.实际中,利用机械所做的功,一定大于不用机械直接用手做的功
D.有的机械既能省力同时又省距离
解析:功的原理是一个普遍原理,不仅适用于理想机械,也适用于非理想机械,如果考虑摩擦和机械自身的重力,功的原理仍是适用的,故A错误。既省力又省距离的机械是不存在的,故B、D错误。实际中,利用机械所做的功,由于要克服摩擦和机械自身重力做功,因此利用机械所做的功一定大于不用机械而直接用手做的功,故C正确。
答案:C
2.2011年3月11日,日本东北和关东地区发生里氏9.0级地震。在地震救援中,某空降兵在刚跳离飞机、降落伞尚未打开的一段时间内,下列说法中正确的是( )
A.空气阻力做正功
B.重力势能增加
C.动能减少
D.空气阻力做负功
解析:空降兵跳离飞机,在尚未打开降落伞的这段时间内,空降兵向下运动,重力对空降兵做正功,重力势能减小,空气阻力对空降兵做负功,由于重力大于空气阻力,空降兵向下做加速运动,其动能增加。故A、B、C错,D正确。
答案:D
3.如图1-2-4所示,把同一物体分别沿BA、CA、DA三个光滑斜面匀速推到同一高度的A点,下列说法中正确的是( )
A.沿BA斜面最费力,做的功最多
B.沿DA斜面最费力,做的功最少
图1-2-4
C.沿三个斜面推力大小都一样,沿DA斜面最省功
D.沿三个斜面做的功一样多,沿BA斜面最省力
解析:沿三个光滑斜面BA、CA、DA将物体推上A点,由于不计摩擦,由功的原理知道,使用任何机械都不省功,无论沿哪个斜面将物体推上A点,都与不用斜面直接将物体从E点匀速提升到A点做的功一样多,若推力为F,斜面长为L,则有FL=Gh,L越长,F越小,所以选项D正确,选项A、B、C错误。
答案:D
4.如图1-2-5所示,某人通过滑轮组将重为60 kg的重物匀速提升,滑轮自身重力和摩擦阻力不计。求:
(1)人的拉力;
(2)把重物提高2.0 m人所做的功。
图1-2-5
解析:(1)由于定滑轮不省力,而动滑轮省力,物体匀速上升,受力平衡,而物体的重力被两个动滑轮上的四