内容正文:
第十一章 简单机械和功
第三节 功
知识点1 做功的两个必要条件
1. [2023·镇江]小华参加校外劳动时,经历了如下过程:①
她用力搬一筐玉米,未能搬起;②她又用力推筐,仍未推
动;③在小明的帮助下,他们将这筐玉米抬起并放到手推
车上;④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓
库。则( C )
C
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A. ①中小华对这筐玉米做了功
B. ②中小华对这筐玉米做了功
C. ③中他们对这筐玉米做了功
D. ④中他们对手推车没有做功
2. 一个物体能够对外做功,表明这个物体具有 。如
图所示的单摆,将小球从A点由静止释放,小球从B点向C
点摆动的过程中,小球受到的重力 功,细绳对小球
的拉力 功。(后两空均选填“做”或“不做”)
能量
做
不做
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知识点2 功的比较和计算
3. [2023·滕州期末]运动员用200N的力把静止的重5N的足球
踢出。足球沿水平场地向前移动了30m,则运动员对足球
做的功是( D )
A. 0J B. 150J
C. 6 000J D. 无法计算
D
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4. 某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼,他提鸡蛋
的力做的功最接近于( C )
A. 6J B. 30J
C. 60J D. 90J
C
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5. [2023·漳州期末]如图所示的三个场景中,在大小相等的
拉力F作用下物体移动相同的距离。若拉力F所做的功分
别记为W1、W2、W3,下列判断正确的是( D )
A. W1=W2=W3 B. W1>W2>W3
C. W1<W2<W3 D. W1=W2<W3
D
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知识点3 斜面与功
6. 如图所示,已知某固定斜面长5m、倾角为30°,木箱重
150N。某同学用大小为100N的推力沿斜面向上推木箱,
使木箱沿斜面匀速从底部运动到顶端。在这个过程中,木
箱所受的重力对木箱做的功是 J,推力对木箱做的
功是 J,所以使用斜面可以省 ,但不能
省 。
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力
功
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7. F1与F2分别作用在两个物体上,这两个物体在力的方向上
通过的距离之比为s1∶s2=1∶3,两个力做的功的大小之
比为W1∶W2=4∶3,则这两个力的大小之比F1∶F2为
( B )
A. 1∶4 B. 4∶1
C. 4∶9 D. 9∶4
B
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8. 一枚质量为20g的子弹从枪膛中水平射出。若枪膛内火药
爆炸后气体产生的平均推力是600N,枪膛长0.6m,射出后
子弹在空中飞行1 200m,则推力对子弹做的功
为 J;若开枪时枪口离地面160cm,则落地的整个
过程中重力对子弹做的功为 J。(g取10 N/kg)
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9. 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,0~6s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2~4s内,物体受到
的摩擦力为 N,拉力所做的功为 J。
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10. 在“测量提升物体所做的功”的实验中,小李所在的
实验小组利用长木板、木块组装成斜面,并进行如下
实验:
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①用刻度尺测量斜面的长度l和高度h;
②将小车正放在斜面底端,用弹簧测力计沿
方向 拉动小车至斜面顶端,读出弹簧测力
计示数并计算做功W1;
③沿 方向匀速提升小车,使之上升高度h,读出
弹簧测力计示数并计算做功W2;
平行于斜
面
匀速
竖直
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实验
次数 斜面
坡度 斜面长度l/m 沿斜面的
拉力F/N A 小车重
力G/N 斜面高
度h/m B
1 较缓 0.8 0.6 2.0 0.20
2 较陡 0.5 0.9 2.0 0.20
④保持斜面高度不变,用不同的长木板改变斜面的坡
度,再做1组实验,并将实验数据填入表中。
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(1)根据实验目的将表格A、B两处填写完整,A
;B
。
(2)分析测量结果,可以得出结论:利用斜面提升物体可
以 ,但费距离, (选填“省”或“不
省”)功。
沿斜面
拉动小车至顶端做功W1/J
竖直提升小车做功
W2/J
省力
不省
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(3)【科学推理】若将小车翻过来放在斜面底端,用力拉至斜面顶端,该情况下小车重力做功W3 W2。若改变斜面的粗糙程度,小车仍正放并拉动小车至斜面顶端,小车重力做功W4 W2。(均选填“>”“<”或“=”)
=
=
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11. [2023·长沙]如图,小明用一个动滑轮和几个相同的杠铃
片自制了一个健身器,已知动滑轮的质量为5kg,每个杠
铃片的质量为10kg。不计绳重和摩擦,g取10N/kg,小明
通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片。
(1)杠铃片在0.5s内上升0.2m,求杠铃片的速度。
解:(1)杠铃片的速度v===0.4 m/s
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(2)动滑轮下方挂着两个杠铃片时,求握杆对绳子拉力的大小。
解:(2)由图可知,物重由两段绳子承担,
即n=2,当动滑轮下方挂两个杠铃片时,
不计绳重和摩擦,握杆对绳子的拉力
F=(G动+G铃)=(m动+m铃)g
=×(5 kg+2×10 kg)×10 N/kg=125 N
11. [2023·长沙]如图,小明用一个动滑轮和几个相同的杠铃片自制了一个健身器,已知动滑轮的质量为5kg,每个杠铃片的质量为10kg。不计绳重和摩擦,g取10N/kg,小明通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片。
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(3)动滑轮下方挂着四个杠铃片时,使杠铃片上
升0.1m,求在此过程中握杆对绳子的拉力做
的功。
解:(3)动滑轮下方挂着四个杠铃片时,拉
力所做的功
W=F's'=G总s'=G总×2h=G总h
=(5 kg+10 kg×4)×10 N/kg×0.1 m=45 J
11. [2023·长沙]如图,小明用一个动滑轮和几个相同的杠铃片自制了一个健身器,已知动滑轮的质量为5kg,每个杠铃片的质量为10kg。不计绳重和摩擦,g取10N/kg,小明通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片。
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12. [2024·吴江期中]如图,一块质量分布均匀的长方体砖平
放在水平地面上,已知这块砖的重力为144N,AB=
30cm,AA'=12cm,AD=16cm。小明将这块砖绕着AB
边(AB边始终与地面接触)翻转90°后,砖的重心升高
了 cm,完成这次翻转,小明至少对砖做 J
的功。
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