内容正文:
第十一章 功和机械能
第1节 功
01力学中的功
1 [2022·福建泉州中远学校期末]如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( C )
甲
乙
丙
丁
(第1题图)
C
A.图甲:被人踢出的足球,在空中飞行时
B.图乙:人用力推汽车,汽车没动
C.图丙:人用力搬起箱子
D.图丁:人提书包站在水平输送带上通过一段距离
保分班
解析:足球在空中飞行时,没有受到人对足球的作用力,所以人对足球没有做功,A错误;人用力推汽车,汽车没动,只有力,物体没有移动距离,所以人没有做功,B错误;人用力搬起箱子,箱子在力的方向上移动了距离,所以人做了功,C正确;人提书包的力竖直向上,书包被人提着在水平输送带上通过一段距离,书包移动的方向与受力的方向垂直,所以人没有做功,D错误。
保分班
2 如图所示,推着购物车,沿水平地面向前运动一段距离,此过程中( C )
(第2题图)
C
A.重力对购物车做功
B.支持力对购物车做功
C.推力对购物车做功
D.没有力对购物车做功
解析:推着购物车,沿水平地面向前运动时,重力竖直向下、支持力竖直向上、推力水平向前,所以购物车沿推力方向移动了距离,推力对购物车做功;重力、支持力方向都与购物车运动方向垂直,所以没对购物车做功。故选C。
保分班
3 如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是( D )
(第3题图)
A.从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功
B.从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功
C.从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功
D
保分班
解析:从发力到上拉的过程中、从上拉到翻站的过程中和从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃的作用力向上,杠铃在作用力的方向上也移动了距离,所以运动员对杠铃做功,故A、B、C错误;举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃有力的作用,但是杠铃在作用力的方向上没有移动距离,所以运动员对杠铃不做功,故D正确。
保分班
02功的计算
4 将地面上的一本物理课本捡起来放到课桌上,对物理课本所做的功最接近(g取10 N/kg)( C )
A.0.02 J B.0.2 J
C.2 J D.20 J
解析:一本物理课本的质量约m=200 g=0.2 kg,重力G=mg=0.2 kg×10 N/kg=2 N,课桌高度约为1 m,则对物理课本做的功约为W=Gh=2 N×1 m=2 J。故选C。
C
保分班
5 如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6 s内拉力随时间变化的规律如图乙,速度随时间变化的规律如图丙,则在2~4 s内,物体克服摩擦力所做的功为( B )
(第5题图)
A.10 J B.30 J C.50 J D.80 J
B
保分班
解析:由题图乙可知,在2~4 s内,拉力F=3 N,由题图丙可知,在2~4 s内,物体做匀速运动,v=5.0 m/s,此时间段内摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等, f=F=3 N,由v=可得,物体运动的距离s=vt=5.0 m/s×2 s=10 m,物体克服摩擦力所做的功W=fs=3 N×10 m=30 J。故选B。
保分班
6 链教材 P64动手动脑学物理第1题改编 在水平地面上,用50 N的力沿水平方向拉着重为100 N的小车前进,拉力做功为200 J,则小车前进了 4 m,重力做功为 0 J。
解析:由题意知,拉力大小为50 N,拉力做功为200 J,由W=Fs知,小车前进的距离s===4 m。重力方向竖直向下,小车沿水平方向运动,重力不做功,即重力做功为0 J。
4
0
保分班
7 现有一辆汽车以30 m/s的速度在平直公路上匀速行驶,突然发现正前面有一辆因故障而停止的小货车,于是紧急刹车,汽车司机从发现这一情况到紧急刹车所需反应时间为0.5 s,刹车后经过10 s汽车停止,在刹车后汽车的平均速度为15 m/s,g取10 N/kg。问:
(1)从司机发现情况到汽车停止这段时间,汽车运动的路程为多少?
解:(1)汽车司机的反应时间内汽车运动的路程s1=v1t1=30 m/s×0.5 s=15 m;刹车后汽车运动的路程s2=v2t2=15 m/s×10 s=150 m;汽车运动的总路程s=s1+s2=15 m+150 m=165 m。
保分班
(2)如果汽车的质量为3 t,正常行驶时受到的阻力为重力的,那么,汽车在反应时间内牵引力做的功是多少?
解:(2)汽车在平直公路上匀速行驶,F牵=f=G=mg=×3×103 kg×10 N/kg=9 000 N,汽车在反应时间内牵引力做的功W=F牵s1=9 000 N×15 m=1.35×105 J。
保分班
8 在同一斜面上先后用相同大小的推力F,平行于