内容正文:
第十一章 功和机械能
第1节 功
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力学中的功
1. (2024·东莞月考)如图所示的情境中,人对物体做功的是( B )
B
A. 用力搬石 头,没有搬动
B. 将重物从地面拉到高处
C. 运动员踢出 去的足球在草坪上滚动
D. 人抱箱子沿水平方向匀速直线运动
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2. [物理观念]下列有关功的说法正确的是( B )
A. 用力推车没有推动,人对车也做了功
B. 足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
C. 运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D. 学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功
B
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功的计算
3. 小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里,他提鸡蛋的力做功最接近( C )
A. 9 J B. 30 J
C. 90 J D. 300 J
C
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4. 如图所示,物体在大小相同的力F作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s,力F做的功分别为W1、W2、W3,则下列说法中正确的是( A )
A. W2=W3 B. W2>W3
C. W1<W2 D. W1>W3
A
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5. 如图所示,斜面长度为0.2 m,高度为0.1 m,重为10 N的小球A从斜面滚下,重力做功为 J;若斜面对小球的支持力为6 N,则支持力对小球做的功为 J. 小球在水平面上运动了0.5 m,重力做功为 J.
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6. [物理观念]如图所示,一个箱子静止在水平地面,小聪用300 N的水平拉力将400 N的箱子移动了60 cm,小聪的拉力做功为 J,
箱子的重力做功为 J. 待箱子静止后,小明用80 N的水平推力推这个箱子没有推动,小明的推力做功为 J.
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7. 某学生用40 N的力将重60 N的铅球抛出5 m远,则铅球在空中运动过程中,人对铅球所做的功是( C )
A. 200 J B. 300 J
C. 0 D. 500 J
C
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8. 作用力F1与F2分别对两个物体做功,两个物体在力的方向上通过的距离之比为 s1∶s2=1∶2,功的大小之比为W1∶W2=4∶3,则这两个力的大小之比F1∶F2为( C )
A. 2∶3 B. 3∶8
C. 8∶3 D. 3∶2
C
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9. [科学思维]如图所示,a、b、c三种情况下,用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s,对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是( D )
A. Wa=Wb=Wc B. Wa=Wb<Wc
C. Wa>Wb=Wc D. Wa<Wc<Wb
D
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10. [物理学与社会发展]中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇已成功完成多次升空大气科学观测任务,最高升空至9 050 m,超过珠峰,创造了浮空艇原位大气科学观测海拔最高的世界纪录.若浮空艇总质量为2.625 t,g取10 N/kg,浮空艇上升过程中重力不变,则其上升2 500 m克服重力做的功为多少?
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解:浮空艇的总质量
m=2.625 t=2 625 kg
浮空艇的总重力
G=mg=2 625 kg×10 N/kg=26 250 N
其上升2 500 m克服重力做的功
W=Gh=26 250 N×2 500 m=6.562 5×107 J
答:若浮空艇上升过程中重力不变,则其上升2 500 m克服重力做的功为6.562 5×107 J.
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11. 如图甲所示,在水平地面上有一个木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动,此过程中,重力做功为 J;从3 s到5 s内,推力对木块所做的功为 J,第2 s末木块受到的合力为 N.
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【解析】木箱在水平地面上移动,在重力的方向上没有移动距离,所以重力不做功,即重力所做的功为0;由图像可知在3~5 s内的运动速度v3=1.0 m/s,推力F3=200 N,由v=可得,在3~5 s内移动的距离s3=v3t3=1.0 m/s×2 s=2 m,推力做功W=F3s3=200 N×2 m=400 J;
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由题图丙知,3~5 s时间内,物体做匀速直线运动,由题图乙可知,此时f=F3=200 N;而第2 s末F=300 N,在运动过程中,箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以整个过程摩擦力不变,所以第2 s末木块所受的合力F合=F-f=300 N-200 N=100 N.
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