内容正文:
第1节 功
第十一章 功和机械能
目
录
01
新知梳理
02
基础过关
03
能力进阶
1. 物理学里所说的做功,包含两个必要因素:一个是作用在物体上的 力 ;另一个是物在 这个力的方向上 移动一段距离。
2. 功等于 力 与 物体在力的方向上移动的距离 的乘积。
3. 功的表达式为 W=Fs ,式中F表示 力 ,s表示 沿力的方向移动的距离 ,W表示 功 。
4. 在国际单位制中,功的单位是 牛米 。它有一个专门的名称叫作 焦耳 ,简称 焦 ,符号是 J 。
力
这个力的方向上
力
物体在力的方向上移动的距离
W=Fs
力
沿力的方向移动的
距离
功
牛米
焦
耳
焦
J
1. 小明同学用15N的水平推力推动重为100N的超市购物车。购物车自静止开始在10s内沿水平方向前进了10m。在整个过程中,推力做的功为 150J ,重力做的功为 0 。
150J
0
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2. (2024·临汾洪洞期末)如图所示,体育课上同学们正在进行实心球投掷训练。下列过程中人对球做功的是( A )
A
第2题
A. 将球举高到头顶上方
B. 手举实心球静止不动
C. 手托球水平匀速运动
D. 抛出后球在空中运动
1
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3. 在甲、乙两图中,图甲地面粗糙、图乙地面光滑。若质量分别为m、2m的两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,则下列说法正确的是( B )
A. 图甲中F做的功小于图乙中F做的功
B. 图甲中F做的功等于图乙中F做的功
C. 图甲中F做的功大于图乙中F做的功
D. 条件不足,无法确定甲、乙两图中F做的功谁大
B
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4. (2024·忻州期末)如图所示,小明用手托着一个鸡蛋将鸡蛋举高了1m。小明的手对鸡蛋做的功可能是( B )
A. 0.05J B. 0.5J C. 5J D. 50J
B
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5. 如图所示,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5×103kg,该公交车在平直的公路上匀速行驶时所受阻力是车总重的20%。(g取10N/kg)
(1) 求该公交车在平直公路上匀速行驶时的牵引力大小。
解:(1) 公交车的总重力G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N,公交车匀速行驶时所受阻力f=20%G=0.2×5×104N=1×104N,因为该公交车在平直的公路上匀速行驶,所以此时公交车受到的牵引力、阻力是一对平衡力,大小相等,公交车受到的牵引力F=f=1×104N
第5题
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(2) 若该公交车沿平直公路匀速行驶的速度为54km/h,则在2min内该公交车的牵引力做的功是多少?
解:(2) 公交车行驶的速度v=54km/h=15m/s,由v=可得,公交车行驶的距离s=vt=15m/s×2×60s=1800m,在2min内该公交车的牵引力所做的功W=Fs=1×104N×1800m=1.8×107J
第5题
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6. 关于力做功,下列说法中正确的是( A )
A. 汽车沿公路行驶的过程中,汽车发动机的牵引力做了功
B. 足球被脚踢出后,在地面上滚动的过程中,脚对足球做了功
C. 物体从空中落向地面的过程中,物体受到的重力不做功
D. 人拎着书包在水平路面上行走时,提力对书包做了功
7. 春季运动会上,小明同学在中学男子5kg级铅球项目中创造了15.0m的新纪录。若他投掷时所用的力是500N,则他对铅球做的功是( D )
A. 0 B. 7400J
C. 7500J D. 条件不足,无法判断
A
D
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8. (2024·临汾尧都期末)用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s-t图像如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,相同时间内所做的功分别为W1、W2,则它们的关系正确的是( B )
A. F1>F2、W1>W2
B. F1=F2、W1>W2
C. F1=F2、W1<W2
D. F1<F2、W1<W2
第8题
B
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9. 如图所示,用大小为20N的水平推力F推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了40J的功,则在这个过程中( C )
A. 重力做的功一定为40J
B. 物体一定受到20N的摩擦力
C. 物体一定运动了2m
D. 物体一定运动了1m
第9题
C
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10. 对于中考“1min跳绳”测试,小晋认为:测试中,体重大的学生克服重力做功一定多。你 不赞同 (填“赞同”或“不赞同”)这个观点,理由是 跳绳时,做功的多少不仅与学生的体重有关,还与学生跳起的高度和次数有关 。
不赞同
跳绳时,做功的多少不仅与学生的体重有关,还与学生跳起的高度和次
数有关
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11. 如图所示,冬奥会冰壶比赛上,冰壶从出发点A被运动员推着运动6m后,在B点被推出,沿冰道运动30m到O点停下来。冰壶离开手后还能够继续向前运动,是因为冰壶具有 惯性 。若运动员对冰壶的推力为12N,冰壶滑行时受到的摩擦力为2N,则从A点到O点的运动过程中,运动员对冰壶做功 72 J,冰壶克服摩擦做功 72 J。
惯性
72
72
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12. 如图甲为某型号快递机器人,整机质量为10kg,与水平地面的总接触面积为40cm2,它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图像如图乙所示。求:(g取10N/kg)
(1) 机器人在0~10s内的平均速度。
解:(1) 机器人在0~6s内的路程s1=v1t1=1.2m/s×6s=7.2m;机器人在6~10s内的路程s2=v2t2=1m/s×4s=4m;则机器人在0~10s内的平均速度v===1.12m/s
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(2) 机器人空载静止时对地面的压强。
解:(2) 机器人对地面的压力大小等于其重力大小,所以机器人空载静止时对地面的压强 p=====2.5×104Pa
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(3) 此机器人把2kg的快递从一楼送到三楼,请你估测此过程中机器人对快递做的功。
解:(3) 此机器人把2kg的快递从一楼送到三楼,升高的高度h约为6m,所以此过程中机器人对快递做的功W=G'h=m'gh=2kg×10N/kg×6m=120J
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