内容正文:
第三节 功
1.
功的概念
(1)
定义:物理学中,把力与物体在力的方向上通过的距离的乘积.
(2)
公式:W=Fs.
(3)
单位:焦耳,符号:J.
(4)
估测:从地上拿起一个鸡蛋,并缓缓举过头顶,所做的功大约是1
J.
2.
做功的必要条件
(1)
必要条件:一是对物体要有力的作用;二是物体要在力的方向上通过一定的距离.
(2)
三种不做功的情形
①有力无距离,如用力推木箱,没推动;
②有距离无力,如踢出去的足球滚动过程中,脚不做功;
③有力有距离,但力的方向与通过距离相互垂直,如搬重物水平移动,人对重物不做功.
3.
斜面
(1)
斜面是一种省力的简单机械.
(2)
利用斜面将物体从底端拉到某一位置时,拉力做的功为Fs,克服物体重力所做的功为
Gh,通常Fs大于Gh,这说明使用机械不能省功.
例1 下列过程中人对桶做了功的是 ( )
A.
提着桶站立不动 B.
提着桶水平移动
C.
提着桶从一楼上到三楼 D.
提着桶站在匀速行驶的汽车上
解析:A.
提着桶站立不动,人给桶一个向上的力,桶向上没有移动距离,人对桶没有做功,故 A
不符合题意;B.
提着桶水平移动,人给桶一个向上的力,桶向上没有移动距离,人对桶没有做功,
故B不符合题意;C.
提着桶从一楼上到三楼,人给桶一个向上的力,桶向上移动距离,人对桶做
功,故C符合题意;D.
提着桶站在匀速行驶的汽车上,人给桶一个向上的力,桶向上没有移动距
离,人对桶没有做功,故D不符合题意.故选C.
答案:C
例2 用10
N的水平推力推着重为60
N的物体沿水平方向做直线运动,若推力对物体做了60
J
的功,则在推力做功的过程中 ( )
A.
物体一定运动了1
m B.
物体一定运动了6
m
C.
物体一定受了10
N的摩擦力 D.
物体一定受了60
N的摩擦力
95
解析:由W=Fs可得,物体沿水平方向运动的距离s=
W
F=
60
J
10
N=6
m,因为物体的运动的状态
不确定,而只有在匀速直线运动时才可以求出摩擦力,所以摩擦力无法确定.故选B.
答案:B
例3 一款智能送餐机器人的质量50
kg,如果机器人在水平路面上以0.8
m/s的速度沿直线匀
速运动50
m,它所受到的阻力为60
N.机器人的重力是 N,重力做功 J,牵引力
对机器人做功 J.(g 取10
N/kg)
解析:机器人的重力是G=mg=50
kg×10
N/kg=500
N,机器人运动的方向和重力方向垂直,
重力不做功,即重力做功为0
J.机器人做匀速直线运动,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大
小相等,牵引力为F=f=60
N,牵引力对机器人做功为W=Fs=60
N×50
m=3000
J.
答案:500 0 3000
一、
选择题
1.
投掷实心球是我市体育中考项目之一.如图所示是扔实心球的四个过程,其中手对实心球做
功的过程是 ( )
①捡起球
②停在空中
③挥动球
④球飞出去
A.
②和③ B.
①和④ C.
①和③ D.
②和④
2.
下列事例中,人对物体做功的是 ( )
A.
用300
N的力推汽车,汽车没动 B.
提着水桶在水平地面上匀速前进
C.
扛着米袋慢慢爬上楼梯 D.
足球被踢后,在草地上滚动一段距离
3.
开学初在一楼领新书时,小明经历了如下过程:①他用力搬一箱书,未能搬起;②他又用力推
这箱书,仍未推动;③在小华的帮助下,他们将这箱书抬了起来;④接着他们把这箱书搬到了
一楼的教室里.则 ( )
A.
①中小明对这箱书做了功 B.
②中小明对这箱书做了功
C.
③中他们对这箱书做了功 D.
④中他们对这箱书做了功
4.
2024年8月6日,巴黎奥运会跳水项目女子10
m跳台决赛,全红婵以惊人的表现再次震撼了
世界.全红婵在10
m跳台跳水时重力做功最接近 ( )
A.
400
J B.
4000
J C.
900
J D.
9000
J
5.
如图所示,在建筑工地,工人常常利用定滑轮来吊运建筑材料.定滑轮在这个过
程中的主要作用是 ( )
A.
可以省力 B.
可以省功
C.
可以省距离 D.
可以改变力的方向
06
6.
如图所示,中国选手李雯雯在2024年巴黎奥运会举重项目女子81公斤以上级比赛中获得冠
军.下列说法正确的是 ( )
甲 乙
A.
运动员手握杠铃准备提起时,运动员对杠铃做了功
B.
运动员提起杠铃过程中,运动员对杠铃做了功
C.
运动员举着杠铃静止站立时,运动员正在对杠铃做功
D.
运动员将杠铃放下的过程中,没有力对杠铃做功
二、
填空题
7.
如图所示,是子弹离开枪口后的飞行轨迹,子弹在飞行过程中,重力对它 (选填“做了
功”或“没有做功”).
8.
如图所示,在冰壶比赛中,运动员将冰壶掷出后,冰壶向前滑动过程中,冰壶
的运动状态 (选填“改变”或“不变”),水平冰面对冰壶的支持
力 ,冰壶滑行时克服摩擦力 (后两空选填“做功”或“不做功”).
9.
如图所示为光滑斜面,若沿斜面AB 和AC 分别将同一重物从斜面底部拉
到顶部,所需拉力分别为F1 和F2,所做的功分别为W1 和W2,则F1 F2,W1
W2.(均选填“>”“<”或“=”)
10.
如图所示,手柄 (选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力:螺纹 (选
填“密”或“稀”)一些的螺丝钉拧起来更费力;无论使用哪种简单机械都不能省 (选
填“距离”或“力”或“功”).
11.
足球在水平草坪上滚动的过程中,地面对足球的支持力对足球 (选填“做了功”或
“不做功”).
12.
如图甲所示,人用力推车,车未动,则人的推力对车 功;如图乙所示,汽车的牵引力
使汽车沿水平方向移动一段距离,则汽车的牵引力对汽车 功,汽车的重力对汽
16
车 功.(以上均选填“做了”或“没做”)
甲 乙
13.
某运动员把1000
N的杠铃举高1.8米,则对杠铃做的功是 J,后在空中停留5秒钟,
在这5
s内他对杠铃做的功是 J.
14.
重为1000
N的小车,在拉力的作用下沿水平地面匀速前进10
m,小车所受阻力为车重的
0.3倍,则拉力对小车做的功为 J;小车重力做的功为 J.
15.
如图所示,用弹簧测力计水平拉动木块,使同一木块先后以速度v1 和v2 沿同一水平木板匀
速直线滑动相同的距离,且v1>v2,则第一次拉力做的功 第二次拉力做的功.(选填
“大于”“小于”或“等于”)
16.
在实心球比赛中,小芳同学用60
N的力投出的实心球在空中画了一条优美的弧线.实心球
重为20
N,小芳投出了6
m的距离,球最高点距地面2.5
m,则球在空中飞行的过程中,小芳
对球所做的功为 J.
17.
如图,小明用斜面将重物推上货车.小明克服重物的重力做的功叫 功,小明使用斜
面的主要目的是省 (选填“力”或“功”).
18.
如图所示,为了把两件相同货物搬运到汽车上,工人用相同材质的木板搭建了AB,CD 两个
斜面.工人先将一件货物从斜面AB 的底端匀速推到顶端,然后将另一件货物从斜面CD 的底
端以相同的速度匀速推到顶端.两次搬运过程中,工人克服货物重力做的功WAB WCD.
(选填“>”“=”或“<”)
26
三、
计算题
19.
假期小明全家驾车去某地旅游,在高速公路上以25
m/s的速度匀速行驶1
h的过程中,汽车
牵引力功率为20
kW,汽车所受阻力是其总重力的0.1倍.(g 取10
N/kg)求:
(1)
汽车所受阻力及其总质量.
(2)
汽车牵引力所做的功.
20.
2023年5月,世界智能大会在天津的成功举办,将进一步推动我国人工智能技术的研发和应
用.如图甲所示为某款智能机器人,质量为30
kg,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.(g 取10
N/kg)
(1)
求智能机器人在0~10
s内的平均速度.
(2)
智能机器人匀速直线行走时受到的水平阻力为重力的0.05倍,求在0~10
s内智能机器
人牵引力所做的功.
甲 乙
36
A 移动的速度v物=
s物
t =
1
m
2
s=0.5
m/s.
第三节 功
1.
C 2.
C 3.
C 4.
B 5.
D 6.
B 7.
做了功
8.
改变 不做功 做功 9.
< = 10.
粗
稀 功 11.
不做功 12.
没做 做了 没做
13.
1800 0 14.
3000 0 15.
等于 16.
0
17.
有用 力 18.
=
19.
(1)
800
N 800
kg (2)
7.2×107
J
20.
(1)
1.12
m/s (2)
168
J
第四节 功 率
1.
A 2.
A 3.
A 4.
A 5.
D 6.
B 7.
B
8.
0 5 9.
2∶3 3∶2 甲 10.
10 20 5 50
11.
0 12 12.
大于 6×104 6×105 13.
快
慢 0 30 14.
3500 6.3×107 0 15.
秒表
小明的质量m
mgh
t 16.
30 75 17.
①
mgh
t
①②均可 18.
1∶2 2∶1 1∶1 19.
不变
20.
秒表 时间t mg nmgh
nmgh
t A
第五节 机械效率
1.
A 2.
D 3.
D 4.
A 5.
D 6.
B 7.
D
8.
B 9.
B 10.
D 11.
A 12.
D 13.
D
14.
150 15.
100 80% 16.
720 20 17.
0.2
要克服动滑轮重和摩擦做额外功 B
18.
(1)
经分析知,0~60
s时A 浸没在水中上升时,
A 受到的拉力不变,绳端的拉力F 不变;60~70
s
时A 逐渐露出水面,70
s时A 恰好全部露出水
面,A 受到拉力变大,绳端拉力F 变大.A 上升
的速度始终为0.1
m/s,由v=
s
t
可得,井中水
深h=vt=0.1
m/s×70
s=7
m,井底受到水的
压强p=ρ水 gh=1×103
kg/m3×10
N/kg×
7
m=7×104
Pa.
(2)
实心长方体 A 浸没在水中时受到的浮力
F浮=ρ水 gV排=1.0×103
kg/m3×10
N/kg×
0.12
m3=1200
N.
(3)
由图知,通过动滑轮绳子的段数n=3,A 浸
没时(露出水面前)绳端拉力F=1000
N,A 受
到滑轮组的拉力F拉 =GA -F浮 =3600
N-
1200
N=2400
N,滑轮组的机械效率η=
W 有
W 总=
F拉h
Fs =
F拉
nF=
2400
N
3×1000
N=80%.
19.
(1)
建筑材料受到的重力为G=mg=50
kg×
10
N/kg=500
N,则工人克服建筑材料的重力
做的功即对建筑材料做的有用功为W 有用=Gh
=500
N×10
m=5000
J.
(2)
依题意可知,图甲所示的滑轮组共有3股绳
子承担,由于忽略绳重及摩擦,则可得工人的拉
力为F1=
G+G动
n =
500
N+10
N
3 =170
N.
(3)
因为忽略绳重及摩擦,所以可得滑轮组的机
械效率为η=
G
G+G动
,比较甲、乙两图可看出,当
它们提升相同的建筑材料时,重物的重力相同,
但由于乙图中的动滑轮个数多,动滑轮的重力
更大,所以乙滑轮组的机械效率更低.
第十二章 机械能和内能
第一节 机械能
1.
D 2.
D 3.
D 4.
D 5.
D 6.
A 7.
A
8.
D 9.
D 10.
AB 11.
A 12.
B 13.
D
14.
木块移动的距离 15.
减小 增大 不守恒
16.
变小 变小
17.
(1)
钢球 (2)
没有控制钢球的速度相同
(3)
速度
18.
(1)
推力做功W=Fs
=6
N×4
m=24
J.
(2)
功率P=
W
t=
24
J
2
s=12
W.
(3)
物体受到向下的重力,在重力方向上没有移
动距离,重力不做功,所以重力做功为0
J.木块
的质量不变,开始木块做匀速直线运动,速度不
变,动能不变;撤去推力后,木块由于惯性又前
进了1
m,木块的速度变小,动能变小;所以整个
过程中动能先不变后变小.
19.
(1)
减小 (2)
不平衡 (3)
② (4)
1600
第二节 内 能 热传递
1.
D 2.
D 3.
B 4.
A 5.
C 6.
C 7.
C 8.
C
9.
0 不为0 10.
增大 引力 11.
两手互搓,克服
摩擦做功,手的内能会增大,温度会升高,是通过做
6