内容正文:
第十一章 机械功与机械能
11.1 怎样才叫做功
1.下列生活中的场景,学生没有对书包做功的是( )
A.放学了,学生把书包从地面抬高背在肩上
B.坐上车,学生站在水平匀速行驶的公交车上,随车子运动一段距离
C.坐上车,学生抱着书包随车子一起上坡
D.学生拎着书包坐电梯上楼
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B
2.在超市,人们常将选购的物品放入购物车,然后推着购物车前进。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
B
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3.[教材改编题]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( )
A.6 J B.30 J
C.60 J D.90 J
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C
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4.如图所示,一木块沿固定光滑斜面下滑,木块(不计大小)的重力为10 N,所受支持力为8 N,则木块由斜面顶端滑到底端的过程中,重力做功为______ J。
0.6
5.[2023·合肥包河区模拟]为积极践行“碳达峰”和“碳中和”理念,某市公交集团又增加了一批新能源纯电动公交车投入运营,该公交车既节约能源又减少碳排放。已知一辆新能源纯电动公交车与乘客的总质量为5×103 kg,该公交车在平直的公路上匀速行驶时所受阻力是车总重力的0.2。求:(g取10 N/kg)
(1)该公交车在平直公路上匀速行驶时受到的
牵引力大小。
解:公交车与乘客的总重力:
G=mg=5×103 kg×10 N/kg=5×104 N,
公交车匀速行驶时所受阻力:
f=0.2G=0.2×5×104 N=1×104 N,
公交车受到的牵引力:F=f=1×104 N。
5.[2023·合肥包河区模拟]为积极践行“碳达峰”和“碳中和”理念,某市公交集团又增加了一批新能源纯电动公交车投入运营,该公交车既节约能源又减少碳排放。已知一辆新能源纯电动公交车与乘客的总质量为5×103 kg,该公交车在平直的公路上匀速行驶时所受阻力是车总重力的0.2。求:(g取10 N/kg)
(2)如果该公交车沿平直路面匀速行驶的速度为54 km/h,则在2 min内该公交车的牵引力做功为多少?
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解:公交车行驶的速度:v=54 km/h=15 m/s,
公交车行驶的距离:s=vt=15 m/s×2×60 s=1 800 m,
在2 min内该公交车的牵引力做功:
W=Fs=1×104 N×1 800 m=1.8×107 J。
6.在历史上,机械功原理被称为“机械的黄金定律”,其内容可表述为:使用任何机械____________(填“都一定省功”“都不能省功”或“都可能省功”)。
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都不能省功
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7.如图所示,一根不可伸缩的细线的上端固定,下端系着一个小球,小球可以从A点摆动到B点再摆动到C点。其中小球从A点摆动到B点的过程中,细线对小球的拉力对小球________功;小球的重力对小球_______功。(均填“不做”或“做”)
不做
做
8.[2023年1月六安汇文中学期末]小明同学用40 N的水平推力推着重100 N的书箱在水平地面上前进了2 m,松开手后,书箱仍向前滑行了1 m,整个过程中小明对书箱做功________J,书箱的重力做功________J。
80
0
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9.[2022·日照]物理课上,喜欢动手的小明帮助老师搬运实验器材,器材所受的重力为20 N,距离讲桌的水平距离OM=1.2 m,距离讲桌面的竖直高度ON=0.8 m,如图所示。小明先用4 s的时间在M点将器材匀速竖直搬起0.8 m,再匀速直线运动5 s到达讲桌的N点。小明水平移动器材时,速度大小为__________cm/s,对器材做的功为________J。
24
0
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【点拨】小明水平移动器材时,速度大小为v= =0.24 m/s=24 cm/s;小明水平移动器材时,对器材的力方向竖直向上,器材在竖直方向上没有移动距离,所以小明没有对实验器材做功,故对实验器材做功为0 J。
10.如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为210 N的泥桶,将绳子匀速向上拉6 m,不计轮重、绳重及摩擦。则工人手拉绳子的力为________N,做功________ J。
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70
42
11.[易错题]如图(a)、(b)所示,分别用滑轮甲、乙使物体A沿同一水平地面匀速移动(滑轮的重力及滑轮间摩擦不计),若A两次移动的距离相等,则拉力F甲、F乙及拉力做的功W甲、W乙的关系,下列判断中正确的是( )
A.F甲>F乙,W甲=W乙
B.F甲=F乙,W甲>W乙
C.F甲>F乙,W甲>W乙
D.F甲>F乙,W甲<W乙
A
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12.如图所示,有一满桶水,某同学分别采用背、抱、胞、拉、滚方式来运水,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同的路程,这一过程中,他对这桶水做功最多的是( )
C
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13.[跨学科综合题]如图甲,粗细均匀的木棒AO放置在水平地面上,小明用100 N竖直向上的力将木棒A端举过头顶,此时木棒A端距地面的高度为2 m,已知OA=10 m,B为木棒的中点,木棒在O点受到的摩擦阻力忽略不计。如图乙,小明缓慢向O点移动,直至将木棒的中点B位置举过头顶,此过程中克服木棒重力做的功为______J。
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200
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$$