第1节 功（重难点训练）物理新教材人教版八年级下册

第1节 功 一．功的概念和单位（共8小题） 二．力做功的必要因素（共10小题） 三． 功的估算（共8小题） 四． 功的公式应用（共10小题） 五．比较功的大小（共7小题） 一．功的概念和单位（共8小题） 1．航天员在空间站会进行科学的体育锻炼，下列增强体质的活动中最有效的是（    ） A．举哑铃 B．跳绳 C．做俯卧撑 D．用拉力器进行锻炼 【答案】D 【详解】A．空间站内物体处于失重状态，举哑铃通过克服重力来锻炼身体，失重状态下无法实现，故A不符合题意； B．空间站内物体处于失重状态，此时跳绳不会克服重力做功，因此起不到锻炼身体的作用，故B不符合题意； C．空间站内物体处于失重状态，做俯卧撑通过克服重力来锻炼身体，失重状态下无法实现锻炼身体，故C不符合题意； D．用拉力器进行锻炼需要克服的是弹簧的弹力，不受失重的影响，可以达到增强体质的目的，故D符合题意。 故选D。 2．体育活动中蕴含丰富的物理知识。下列说法中正确的是：（　　） A．原地跳绳人不做功，因为没有移动距离 B．篮球在空中飞向球筐的过程中不受力的作用 C．用拳头扣排球的时候手是施力物不是受力物体 D．足球被踢起来后飞向球门是因为足球有惯性 【答案】D 【详解】A．原地跳绳时，上升需要克服重力做功，下降过程重力做功，故A错误； B．篮球在空中飞向球筐的过程中，受到重力和空气阻力作用，故B错误； C．由于物体间力的作用是相互的，所以用拳头扣排球的时候手是施力物体，同时也是受力物体，故C错误； D．足球离开运动员后还能在空中飞行，是因为足球具有惯性，仍然要保持原来的运动状态，故D正确。 故选D。 3．下列单位中不是功的单位的是（    ） A．J B． C． D． 【答案】C 【详解】A．在国际单位制中，功的主单位是J，故A不符合题意； B．由W=Pt知，P是功率，t是时间，W⋅s是功率与时间的乘积，是功的单位，故B不符合题意； CD．由W=Fs知，F是力，s是距离，N⋅m是力与距离的乘积，是功的单位，N⋅s不是功的单位，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 4．功是能量变化的量度。图中所示的四位科学家，以其名字命名功和能量单位的是（　　） A．瓦特 B．帕斯卡 C．牛顿 D．焦耳 【答案】D 【详解】在物理学中，功和能量的单位是焦耳，这是为了纪念19世纪英国物理学家詹姆斯•普雷斯科特•焦耳。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．关于对功的理解，下列说法正确的是（　　） A．作用在物体上的力越大，力做的功就越多 B．把重1N的物体举起1m，克服重力所做的功为1J C．物体通过的路程越长，作用力做功越多 D．力作用的时间越长，做的功就越多 【答案】B 【详解】A．根据可知，作用在物体上力越大，但是不知道物体在力的作用下通过的距离，所以不能确定力做功多少，故A错误； B．由题可知，把重1N的物体举起1m，克服重力所做的功为 故B正确； C．根据可知，只知道物体在力的作用下移动的距离，但不知道力的大小也不能确定做功多少，故C错误； D．物体做功的多少与物体受力的大小和在力的方向上移动的距离有关，与时间无关，故D错误。 故选B。 6．为了纪念一些科学家对科学事业所做出的贡献，很多物理量的单位是用科学家的名字来命名的，如以牛顿命名 的单位，以焦耳命名 的单位。 【答案】 力 功和能 【详解】[1][2]为纪念英国科学家牛顿和焦耳在物理学中的突出贡献，将牛顿的名字命名为力的单位，将焦耳的名字命名为功和能的单位。 7．当一个力作用在物体上，并且物体沿 方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了功。在国际单位制中，功的单位是 。 【答案】 力的 焦耳 【详解】[1][2]当一个力作用在物体上，并且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了功，功用符号W表示，在国际单位制中，功的单位是焦耳（焦）。 8．功 （1）定义：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的 移动了一段距离，就说这个力对物体做了功； （2）做功的必要因素：一个是 ，另一个是 。 【答案】 方向上 见解析 见解析 【详解】（1）[1]功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，所以如果一个力作用在物体上，物体需要在这个力的方向上移动了距离，力才对物体做功。 （2）[2][3]由功的定义知，力做功的两个因素是：一是力作用在物体上，二是物体在力的方向上移动距离。 二．力做功的必要因素（共10小题） 9．如图所示，人对物体做功的是（    ） A． 背书包站在水平运行的自动人行道上匀速前进 B． 费了很大的力气，汽车还是不动 C． 足球被踢后，在草地上滚了一段距离 D． 把一箱报刊搬起来 【答案】D 【详解】A．背书包站在水平运行的自动人行道上匀速前进，力的方向与运动方向垂直，人对书包不做功，故A不符合题意； B．费了很大的力气，汽车还是不动，有力无距离，人对汽车不做功，故B不符合题意； C．足球被踢后，在草地上滚了一段距离，此时脚对足球已经没有力的作用了，有距离无力，所以人对足球没有做功，故C不符合题意； D．把一箱报刊搬起来，人对报刊施加了一个向上的力，并且报刊在向上的力的方向上移动了一段距离，所以人对报刊做了功，故D符合题意。 故选D。 10．如图所示，是一款“挪车神器”，交警可以通过手机操控该设备进入违停车辆底部，托举起车辆进行移除，关于该“挪车神器”，下列说法中正确的是（   ） A．托起车辆上升一段距离，对车辆做了功 B．托起车辆上升一段距离，对车辆没有做功 C．托着车辆水平匀速移动，对车辆做了功 D．手机操控“挪车神器”进入违停车辆底部没有做功 【答案】A 【详解】AB．“挪车神器”托起车辆上升一段距离，对车辆施加了一个竖直向上的力，并且车辆在竖直向上的方向上移动了一段距离，所以“挪车神器”对车辆做了功，故A正确，B错误； C．“挪车神器”托着车辆水平匀速移动时，它对车辆的支持力方向是竖直向上的，而车辆的移动方向是水平的，力的方向与物体移动的方向垂直，因此“挪车神器”对车辆没有做功，故C错误； D．手机操控“挪车神器”进入违停车辆底部时，“挪车神器”在自身动力的作用下移动了一段距离，符合做功的条件，所以手机操控“挪车神器”进入违停车辆底部做功了，故D错误。 故选A。 11．掷实心球是广州体育中考选考项目之一，如图所示的是某学生投掷实心球的过程，下列选项中该学生对实心球做了功的是（　　） A．手持实心球静止站立 B．用力挥动实心球过程 C．实心球被掷出后在空中飞行 D．实心球落地后在地面滚动 【答案】B 【详解】物理学中，力做功必须满足两个必要条件：一是有力作用在物体上，二是物体在力的方向上移动了一段距离。   A．手持实心球静止站立时，学生对实心球有向上的支持力，但实心球没有在力的方向上移动距离，所以学生对实心球没有做功。故A不符合题意。 B．用力挥动实心球的过程中，学生对实心球施加了力，并且实心球在力的方向上移动了一段距离，满足做功的两个必要条件，所以学生对实心球做了功。故B符合题意。 C．实心球被掷出后在空中飞行，是由于惯性继续运动，此时学生的手已经与球分离，不再对球施加力的作用，所以学生对实心球没有做功。故C不符合题意。 D．实心球落地后在地面滚动，是由于惯性继续运动，学生没有对实心球施加力的作用，所以学生对实心球没有做功。故D不符合题意。   故选B。 12．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在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起；③然后抬着这筐玉米水平移动到手推车上；④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则他们对这筐玉米做功的过程是（　　） A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 【答案】D 【详解】①她用力搬一筐玉米，未能搬起，没有移动距离,故不做功；②在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起，克服重力做功；③抬着这筐玉米水平移动到手推车上时，拾的力竖直向上，玉米在竖直向上的方向上没有移动距离，故他们对这筐玉米不做功:④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库，推力水平方向，推车在水平方向移动了距离，因而做功了。他们对这筐玉米做功的过程是②④，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 13．如图所示，在2008年北京奥运会举重比赛中，中国举重运动员吕小军获得金牌，运动员将杠铃举起并在空中停留3秒的过程中，关于他对杠铃做功的情况，下列说法正确的是（　　） A．举起过程做了功，停留过程也做了功 B．举起过程做了功，停留过程没做功 C．举起过程没做功，停留过程做了功 D．举起过程和停留过程都没做功 【答案】B 【详解】要判断是否做功，需依据做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。 运动员把杠铃从地面举起的过程中，有力作用在物体上，物体在力的方向上通过了距离，所以举力对杠铃做了功；他举起杠铃在空中停留的3s，有力无距离，所以举力对杠铃不做功。故ACD错误，B正确。 故选B。 14．新学期，同学们参加校园大扫除。下列劳动过程中，同学对工具或物品不做功的是（　　） A．为了书本入柜，搬着书从教室前走到教室后 B．为了扫地，把椅子搬到课桌上 C．为了拖地，推着拖把沿地面匀速前进 D．为了擦窗，从一楼提水到二楼教室 【答案】A 【详解】A．搬书时，同学施加的力是竖直向上的支持力，而书本移动方向是水平的，力与运动的方向垂直，故不做功，故A符合题意； B．搬椅子时，同学施加的力竖直向上，椅子在力的方向上移动了高度，故做功，故B不符合题意； C．推拖把匀速前进时，推力是水平方向的，拖把在推力的方向移动了距离，故推力做功，故C不符合题意； D．提水到二楼时，力竖直向上，水桶在力的方向移动了高度，故做功，故D不符合题意。 故选A。 15．如图是哪吒踢毽子的场景，哪吒踢出毽子后，毽子在上升过程中，哪吒对毽子 ；毽子在落向地面的过程中，重力对毽子 。（选填“做功”或“不做功”） 【答案】 不做功 做功 【详解】做功的两个必要条件：有力作用在物体上，且物体在力的方向上移动距离。 [1]毽子上升过程中，哪吒对毽子已无作用力（踢的力仅在接触瞬间存在），因此哪吒对毽子不做功。 [2]毽子在落向地面的过程中，受到重力的作用，毽子在重力的方向上移动了距离，所以重力对毽子做了功。 16．在台球比赛中，如图，选手推动球杆撞击白球，白球受力运动后碰撞其它球，手推动球杆前进时，手对球杆 ，白球在水平桌面滚动的过程中重力 ，（均选填“做功”或“不做功”）。 【答案】 做功 不做功 【详解】要判断一个力是否做功，需同时满足两个条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。 [1]手推动球杆前进时，手对球杆施加了力，且球杆在力的方向上移动了一段距离，所以手对球杆做功。 [2]白球在水平桌面滚动的过程中，重力的方向是竖直向下的，而白球是在水平方向上移动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功。 17．围棋起源于中国，是中华文化的组成部分之一。如图所示是同同小朋友下围棋的情景，他从棋罐中取出棋子时对棋子 （选填“做了”或“没做”）功；棋盘上的棋子增加时，棋子对棋盘的压强 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 做了 不变 【详解】[1]他从棋罐中取出棋子时，将棋子提到一定高度，人对棋子施加了力，棋子在力的方向上移动了距离，所以人对棋子做了功。 [2]设一个棋子的重力为G，一个棋子放在棋盘上时受力面积为S，此时棋子对棋盘的压力大小等于一个棋子的重力大小，此时棋子对棋盘的压强，若棋盘上的棋子增加了n个，则棋子对棋盘的总压力的大小为nG，总受力面积为nS，此时棋子对棋盘的压强 则棋盘上的棋子增加时，棋子对棋盘的压强不变。 18．如图所示，一个物体被水平力F压在竖直墙面时静止，水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑，则静止时水平力对物体 （选填“做了”或“不做”）功，下滑时水平力对物体 （选填“做了”或“不做”）功。 【答案】 不做 不做 【详解】[1]静止时，物体没有水平力的方向上移动一段距离，水平力对物体不做功。 [2]下滑时，物体没有水平力的方向上移动一段距离，水平力对物体不做功。 三． 功的估算（共8小题） 19．初中生小明同学将两个鸡蛋从地面缓缓举过头顶的过程中，对鸡蛋做功最接近（　　） A．0.5J B．2J C．5J D．10J 【答案】B 【详解】一个鸡蛋质量约为50g，两个鸡蛋受到的重力 人手臂竖直上举时，手掌距地面的高度约为2m，故小明同学把两个鸡蛋从地面缓缓举过头顶，他克服鸡蛋重力所做的功 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 20．放学后，小明背着重50N的书包，先从一楼匀速走到三楼教室（每层楼高约3m），然后在水平走廊走了30m到座位（水平行走时忽略书包高度变化）。整个过程中他对书包做的功约为（　　） A．0J B．300J C．450J D．1800J 【答案】B 【详解】小明对书包施加的力是竖直方向的，因此小明在竖直方向对书包做功，书包在竖直方向移动的距离是6m，则整个过程中他对书包做的功约为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 21．以下说法正确的是（　　） A．托起一个苹果的力约为15N B．将苹果从一楼拿上二楼做功约为 C．一个鸡蛋重约为10N D．10米水柱产生的压强为 【答案】B 【详解】A．一个苹果质量约150g，其重力为 故托起一个苹果的力约等于其重力，应为1.5N左右，不是15N，故A错误； B．一个苹果的重力约1.5N，一楼到二楼高度约3m，将苹果从一楼拿到二楼做功约为 故B正确； C．一个鸡蛋质量约50g，重力为 故C错误； D．根据液体压强公式，则10米水柱产生的压强为 故D错误。 故选B。 22．根据你对生活中物理量的认识，下列说法正确的是（　　） A．托起一瓶矿泉水需要的力约500N B．教室里静止的讲台所受合力为0N C．高山上的大气压高于1个标准大气压 D．中学生爬一步梯子所做的功约为500J 【答案】B 【详解】A．一瓶矿泉水质量约为0.5kg，则托起一瓶矿泉水的力为F=G=mg=0.5kg×10N/kg=5N 远小于500N，故A错误； B．教室里静止的讲台，处于平衡状态，受平衡力的作用，因此所受合力为0，故B正确； C．大气压随高度增加而降低，高山上的大气压低于1个标准大气压，故C错误； D．中学生体重约500N，爬一步梯子高度约0.15m，做功W=Gh=500N×0.15m=75J 远小于500J，故D错误。 故选B。 23．在物理学习中，经常要进行估测。某同学对生活中的一些物理量进行了估测，其中与实际情况最接近的是（　　） A．一本初二物理书的重力约为2.5N B．峨眉山山顶的大气压强约为 C．一名中学生上一层楼克服自身重力做功约为3000J D．一名中学生双脚站立时对水平地面的压强约为 【答案】A 【详解】A．一本初二物理书的质量约为250g，重力约为2.5N，故A符合题意； B．一标准大气压约为1×105Pa，峨眉山顶高度较大，山顶气压小于一标准大气压，不可能达到1×106Pa，故B不符合题意； C．一名中学生的重力约为500N，一层楼的高度约为3m，上一层楼克服自身重力做功约为1500J，故C不符合题意； D．一个中学生的重约为500N，双脚站立时对地面的压力约为500N，地面受力面积约为5×10-4m2，双脚站立时对地面压强约为 故D不符合题意。 故选A。 24．小明将重500N的木箱沿水平方向推动4m，他所用水平推力为60N，木箱与水平地面的接触面积是0.5，则在推动过程中，重力所做的功为 J，推力做功的功为 J，当木箱静止在水平地面上时，对地面的压强是 Pa。 【答案】 0 240 1000/ 【详解】[1]做功要同时满足两个条件：一、有力作用在物体上；二、在力的方向上通过一段距离。重力竖直向下，木箱在水平方向上运动，力和运动不在同一方向上，不满足做功的条件，故重力不做功。 [2]推力做功为 [3]当木箱静止在水平地面上时，对地面的压强 25．露营受到年轻一代家长的欢迎。如图所示是一种露营折叠小推车，装满物品后车总重 200N，小明用50N的水平拉力拉着小推车在水平路面上匀速直线前进了50m，小明对小推车做功 J ，重力对小推车做功 J。 【答案】 2500 0 【详解】[1]在这个过程中，小明对小推车做功 [2]车子在水平路面上运动，车子在重力的方向没有移动距离，即重力做功为0。 26．如图所示是北京冬奥会上的智能服务机器人，重为450N。其内置电动机为机器人提供300N的水平动力，机器人在水平地面上6s内匀速前进了5m，则机器人所受的重力做功 J，水平动力做的功是 J。 【答案】 0 1500 【详解】[1]机器人在水平地面上前进，在重力方向上没有移动距离，重力做功为0J，重力对机器人不做功。 [2]水平动力做的功 四． 功的公式应用（共10小题） 27．如图所示，在某次冰壶运动中，运动员用30N的水平力将19kg的冰壶从A点推至B点后放手，随后离手后的冰壶沿水平方向继续滑行至O点停止。A点到O点的距离是30m，A点到B点的距离是4m。运动员对冰壶做的功是（　　） A．120J B．780J C．900J D．5700J 【答案】A 【详解】A点到B点的过程中运动员对冰壶施加力，且沿力的方向移动距离，因此运动员对冰壶做功，而B点到O点的过程中运动员未对冰施加力，未对冰壶做功，则运动员对冰壶做的功是 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 28．如图所示，两块完全相同的长方体薄木板置于水平桌面上，左侧与桌面边缘对齐，每块木板的长度为L、质量为m，现用推力F 向左推木板，使两块木板在水平桌面上缓慢滑动至恰好全部掉落地面。已知木板在水平桌面上滑动时受到的摩擦力大小为压力大小的，则这个过程中推力F 做的功至少为（    ） A． B． C． D．mgL 【答案】B 【详解】左边木板掉落前，木板在水平桌面上滑动时受到的摩擦力为 则推力至少为 左边木板重心到达桌子边缘时掉落，则此阶段推力做的功至少为 左边木板掉落后到两块木板恰好全部掉落地面为止，木板在水平桌面上滑动时受到的摩擦力为 则推力至少为 右边木板重心到达桌子边缘时掉落，则此阶段推力做的功至少为 所以这个过程中推力F 做的功至少为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 29．小明同学乐于助人，某次小雨脚扭伤了行动不方便，小明帮助小雨背书包。他背着两只书包匀速上楼，到达二楼后放下小雨书包又继续登上五楼，整个过程中小明对书包所做的功W与登楼高度h的关系如图所示。由图可知（）（    ） A．两只书包的总重为100N B．小雨的书包重量为50N C．小明对两只书包做功一样多 D．小明对小雨的书包做功多一些 【答案】A 【详解】AB．由图得，小明登上2~5楼，对自己的书包做的功为 由得，自己的书包重为 登上2楼时，小明对自己书包做的功为 登上2楼时，小明对小雨书包做的功为 由得，小雨的书包重为 两只书包的总重为 故A符合题意，B不符合题意； CD．由上述计算可知，小明对自己的书包做功为 300J+100J=400J 对小雨的书包做功为200J，小明对两只书包做功不一样多，对小雨的书包做功少一些。，故CD不符合题意。 故选A。 30．如图所示，一根长为L的木棒的B端放在截面直径为D的圆柱体上，且木棒保持水平，用水平力F推木棒的A端，圆柱体在水平地面上向前滚动，设木棒与圆柱体、圆柱体与地面向均无滑动现象，当把木棒从图甲位置匀速推至图乙位置时，推力F做的功是（　　） A． B．FL+πD C．2FL D．2FL+πD 【答案】C 【详解】力F做功可以看成：对木棒的功加上对球做的功。 对木棒的做的功：位移s1等于木棒的长度L，由W＝Fs得W1＝FL； 对球做的功：①木棒和圆柱体、圆柱体和地面没有滑动摩擦，只有滚动摩擦，所以圆柱体的位移s2就等于圆柱体转动的距离，圆柱体转动的距离又等于木棒的长度L；②由于推动过程是匀速运动，所以木棒和圆柱体的受力都是平衡的。木棒的推力F等于圆柱体对木棒的摩擦力，木棒对圆柱体和球对木棒的摩擦力是一对相互作用力，两力是相等的，所以圆柱体受到的力也为F；由W＝Fs得W2＝FL； 故F做的总功 W＝W1+W2＝2FL。 故选C。 31．在水平地面上沿水平方向推重20N的木箱，推力与木箱速度随时间变化的图像分别如图甲、乙所示。由图可知，2~4s内摩擦力为 N，4~6s内推力对木箱做的功为 J。 【答案】 2 1.6 【详解】[1]由图可知，4~6s，物体做匀速直线运动，物体受到的滑动摩擦力等于拉力，此时拉力为2N，则此时物体受到的摩擦力为2N；2~4s内物体做加速直线运动，物体运动过程中对水平面的压力、接触面的粗糙程度不变，则物体受到的滑动摩擦力不变，为2N。 [2]由得，4~6s内木箱运动的距离为 推力对木箱做的功为 32．055型驱逐舰是我国正在研发的新一代万吨级大型驱逐舰（如图所示），该舰具有防空、反潜、反舰、对陆攻击等综合作战能力。该舰满载排水量为1.2万吨，则在海面上满载时所受浮力为 N；当它以40km/h的速度匀速航行时受到的阻力为，则航行1km的过程中动力做的功是 J。（） 【答案】 【详解】[1]该舰满载排水量为1.2万吨，则在海面上满载时所受浮力为 [2]由平衡条件得，动力 航行1km的过程中动力做的功是 33．蹦极运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着个小球，小球从O点释放后上下往复运动。假设空气阻力忽略不计。如图乙所示是小球下落速度v与下落距离h的关系图像，如图丙所示是弹性细绳弹力F与小球下落距离h的部分关系图像。则小球从O点释放到下落至最低点过程中，重力做功为 J。如果考虑空气阻力，小球最终会停在O点下方的某个位置，则小球最终停在h＝ m的位置。 【答案】 7.2 1.5 【详解】[1]小球在刚开始下落时，只受重力，所以小球做加速运动；当绳子上受到拉力并逐渐增大到拉力等于重力时，合力为零，速度达到最大；然后随着绳子的伸长，拉力大于小球的重力，小球开始做减速运动直到速度为零，小球降到最低点。由乙图可知，速度最大时，高度为1.5m，此时拉力等于重力，由丙图可知，当h=1.5m时，拉力F=3N，即G=3N；由乙图可知，小球下落的最大高度为2.4m；因为不计空气阻力，小球从O点释放到下落至最低点过程中，重力做功为 W=Gh=3N×2.4m=7.2J [2]有空气阻力，小球最终静止，小球仅受重力和拉力，且二者大小相等；由乙图可知，拉力等于重力（速度最大时），小球的高度为1.5m，所以小球最终停在h=1.5m的位置。 34．2025年2月16日，石头G30 Space探索版机器人上市，搭载了行业首创的五轴仿生机械手，让扫地机器人具备了拾取、搬运等能力，可以自动将袜子归位脏衣篓、玩具收进收纳箱，甚至将垃圾投入垃圾桶。如图所示该机器人将一只棉袜从地面捡起，匀速举高0.35m，已知棉袜的质量约为30g。（取10N/kg）求：此过程中机器人对棉袜做的功。 【详解】此过程中机器人对棉袜做的功为 35．中远亚洲号货轮是我国首条拥有全部产权并由中国船员驾驶的集装箱货轮，可装载10062个标准集装箱，货轮满载排水量为，空载质量为。某次航行货轮以7.5m/s（约15节）的速度匀速行驶在海洋中。求：（g取10N/kg） (1)该货轮满载时受到的浮力为多少？这10062个标准集装箱的总质量不得超过多少？ (2)货轮以7.5m/s的速度匀速行驶时受到的阻力是，此时货轮在1min内做功多少？ 【详解】（1）该货轮满载时受到的浮力为 该货轮满载时漂浮，总重力为 则该货轮满载时总质量为 则10062个标准集装箱的总质量最大为 （2）货轮在1min内行驶的距离为 因为做匀速直线运动，处于平衡状态，动力和阻力是一对平衡力，大小相等，则动力为 则货轮在1min内做功 36．一个底面积的不吸水的圆柱体用细线拴在柱形容器底部，容器的底面积为，水面与圆柱体上表面恰好相平，如图甲所示；现将水缓慢放出，圆柱体底部受到水的压强随着容器中水的深度变化的图像如图乙所示，水的密度为。 (1)图甲中圆柱体受到的浮力； (2)求圆柱体的密度； (3)若不将水放出，在图甲的基础上剪断细线，当圆柱体静止时，求圆柱体克服重力所做的功。 【详解】（1）图甲中水面与圆柱体上表面恰好相平，此时圆柱体底部受到水的压强从图乙中可看出为1500Pa，图甲中圆柱体受到的浮力 （2）由可得，圆柱体的体积 由图乙可知，圆柱体刚刚漂浮时，圆柱体底部受到水的压强，由可得，此时圆柱体底部受到水的压力，此时圆柱体上表面受到水的压力为0，由浮力产生的原因，所以圆柱体漂浮时所受浮力又因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，故圆柱体的重力，由可得，圆柱体的质量 则圆柱体的密度 （3）圆柱体静止时漂浮，此时受到的浮力，由可得，此时排开水的体积 排开水的体积变化量 水面下降的高度 圆柱体上升的高度，原来圆柱体上表面与水面相平，圆柱体的高度 漂浮时圆柱体浸入水中的深度 所以 圆柱体克服重力所做的功 五．比较功的大小（共7小题） 37．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（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由图可知，a、b、c三种情况下拉力的大小相同，a中力与物体运动方向垂直，即物体在力的方向上通过的距离为0，则此时拉力不做功；b中物体在力的方向上通过的距离为s，c中物体斜向上运动，则物体在力的方向上通过的距离要小于s，根据可知，在b中做的功大于在c，则有Wa<Wc<Wb，故ABC错误，D正确。 故选D。 38．如图所示，和均为光滑的斜面，现用与斜面平行的拉力和分别将同一重物从底部匀速拉到顶部，所做的功分别为和，则（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，则把同一物体沿斜面AB和AC分别拉到顶端，h相同，由W=Gh可知两次做的功相同，即W1=W2。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 39．在水平拉力作用下，A、B两物体分别在光滑和粗糙的水平面运动，拉力FA、FB的功与路程的关系如图所示，比较拉力FA、FB的大小：（    ）    A．FA>FB B．FA<FB C．FA=FB D．无法确定 【答案】A 【详解】根据公式，结合图像可知，当运动的路程相同时，，所以可以得出。 故选A。 40．有一质量分布均匀的工件，正放时如图甲所示，倒放时如图乙所示，现要用力沿箭头方向将它推翻，变成如图丙方式放置。如果在图甲方式放置时推倒所所需要做的最小功为W1，图乙方式放置时推倒所需做的最小功为W2，则（　　） A．W1>W2 B．W1＜W2 C．W1=W2 D．无法比较 【答案】B 【详解】由于质量分布均匀的几何体，重心在它的几何中心上，则由图可知，乙的重心最高，甲的重心较高，丙的重心最低；在用力沿箭头方向将它推翻，即从甲→丙、乙→丙的过程中，工件的重心都是降低的，而在推翻工件过程中按图甲方式工件重心高度变化比乙的小，即∆h甲＜∆h乙，根据W=Gh可知：W1＜W2。故B符合题意，故ACD不符合题意。 故选B。 41．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，则第一次拉力做的功 第二次拉力做的功。（填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】等于 【详解】功等于力乘以沿力方向移动的距离，与运动的速度无关，同一物块在同一水平木板上移动相同的距离，摩擦力相同，故拉力相同，所以所做的功也相同。 42．如图所示小球从斜面的A处自由滚下，在B处与小木块相撞，小球推着木块运动到D处停下，C点为BD的中点。从A到B过程，小球自身重力对小球 （选填“做”或“不做”）功；BC段木块受到的摩擦力做功为W1，CD段木块受到的摩擦力做功为W2，则W1和W2的大小关系是：W1 （选填“＞”“＜”或“＝”）W2。 【答案】 做 ＝ 【详解】[1]从A到B过程，小球在重力的方向上由发生移动，小球自身重力对小球做功。 [2]依题意得，C点为BD的中点，则BC段的距离等于CD段的距离，小球在BD段对水平面的压力大小不变，与水平面间的粗糙程度不变，小球受到水平面的摩擦力大小不变，由 得 43．小明用50N的水平力推着重300N木箱，先通过10m长的水平塑胶跑道，做的功为W1，然后又通过10m长的水平粗糙的人造草坪，做的功为W2，则W1 W2（选填“大于”、“等于”或“小于”），重力对木箱做的功是 J。 【答案】 等于 0 【详解】[1]由题知，小明在水平塑胶跑道和粗糙的人造草坪上推木箱的力均为50N，通过的距离均为10m，根据可知，两次推力做功相同，即。 [2]由题知，木箱在水平方向上运动，其运动方向与重力方向垂直，重力方向上没有移动距离，所以重力对木箱没有做功，即重力做功为0。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 功 一．功的概念和单位（共8小题） 二．力做功的必要因素（共10小题） 三． 功的估算（共8小题） 四． 功的公式应用（共10小题） 五．比较功的大小（共7小题） 一．功的概念和单位（共8小题） 1．航天员在空间站会进行科学的体育锻炼，下列增强体质的活动中最有效的是（    ） A．举哑铃 B．跳绳 C．做俯卧撑 D．用拉力器进行锻炼 2．体育活动中蕴含丰富的物理知识。下列说法中正确的是：（　　） A．原地跳绳人不做功，因为没有移动距离 B．篮球在空中飞向球筐的过程中不受力的作用 C．用拳头扣排球的时候手是施力物不是受力物体 D．足球被踢起来后飞向球门是因为足球有惯性 3．下列单位中不是功的单位的是（    ） A．J B． C． D． 4．功是能量变化的量度。图中所示的四位科学家，以其名字命名功和能量单位的是（　　） A．瓦特 B．帕斯卡 C．牛顿 D．焦耳 5．关于对功的理解，下列说法正确的是（　　） A．作用在物体上的力越大，力做的功就越多 B．把重1N的物体举起1m，克服重力所做的功为1J C．物体通过的路程越长，作用力做功越多 D．力作用的时间越长，做的功就越多 6．为了纪念一些科学家对科学事业所做出的贡献，很多物理量的单位是用科学家的名字来命名的，如以牛顿命名 的单位，以焦耳命名 的单位。 7．当一个力作用在物体上，并且物体沿 方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了功。在国际单位制中，功的单位是 。 8．功 （1）定义：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的 移动了一段距离，就说这个力对物体做了功； （2）做功的必要因素：一个是 ，另一个是 。 二．力做功的必要因素（共10小题） 9．如图所示，人对物体做功的是（    ） A． 背书包站在水平运行的自动人行道上匀速前进 B． 费了很大的力气，汽车还是不动 C． 足球被踢后，在草地上滚了一段距离 D． 把一箱报刊搬起来 10．如图所示，是一款“挪车神器”，交警可以通过手机操控该设备进入违停车辆底部，托举起车辆进行移除，关于该“挪车神器”，下列说法中正确的是（   ） A．托起车辆上升一段距离，对车辆做了功 B．托起车辆上升一段距离，对车辆没有做功 C．托着车辆水平匀速移动，对车辆做了功 D．手机操控“挪车神器”进入违停车辆底部没有做功 11．掷实心球是广州体育中考选考项目之一，如图所示的是某学生投掷实心球的过程，下列选项中该学生对实心球做了功的是（　　） A．手持实心球静止站立 B．用力挥动实心球过程 C．实心球被掷出后在空中飞行 D．实心球落地后在地面滚动 12．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在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起；③然后抬着这筐玉米水平移动到手推车上；④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则他们对这筐玉米做功的过程是（　　） A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 13．如图所示，在2008年北京奥运会举重比赛中，中国举重运动员吕小军获得金牌，运动员将杠铃举起并在空中停留3秒的过程中，关于他对杠铃做功的情况，下列说法正确的是（　　） A．举起过程做了功，停留过程也做了功 B．举起过程做了功，停留过程没做功 C．举起过程没做功，停留过程做了功 D．举起过程和停留过程都没做功 14．新学期，同学们参加校园大扫除。下列劳动过程中，同学对工具或物品不做功的是（　　） A．为了书本入柜，搬着书从教室前走到教室后 B．为了扫地，把椅子搬到课桌上 C．为了拖地，推着拖把沿地面匀速前进 D．为了擦窗，从一楼提水到二楼教室 15．如图是哪吒踢毽子的场景，哪吒踢出毽子后，毽子在上升过程中，哪吒对毽子 ；毽子在落向地面的过程中，重力对毽子 。（选填“做功”或“不做功”） 16．在台球比赛中，如图，选手推动球杆撞击白球，白球受力运动后碰撞其它球，手推动球杆前进时，手对球杆 ，白球在水平桌面滚动的过程中重力 ，（均选填“做功”或“不做功”）。 17．围棋起源于中国，是中华文化的组成部分之一。如图所示是同同小朋友下围棋的情景，他从棋罐中取出棋子时对棋子 （选填“做了”或“没做”）功；棋盘上的棋子增加时，棋子对棋盘的压强 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 18．如图所示，一个物体被水平力F压在竖直墙面时静止，水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑，则静止时水平力对物体 （选填“做了”或“不做”）功，下滑时水平力对物体 （选填“做了”或“不做”）功。 三． 功的估算（共8小题） 19．初中生小明同学将两个鸡蛋从地面缓缓举过头顶的过程中，对鸡蛋做功最接近（　　） A．0.5J B．2J C．5J D．10J 20．放学后，小明背着重50N的书包，先从一楼匀速走到三楼教室（每层楼高约3m），然后在水平走廊走了30m到座位（水平行走时忽略书包高度变化）。整个过程中他对书包做的功约为（　　） A．0J B．300J C．450J D．1800J 21．以下说法正确的是（　　） A．托起一个苹果的力约为15N B．将苹果从一楼拿上二楼做功约为 C．一个鸡蛋重约为10N D．10米水柱产生的压强为 22．根据你对生活中物理量的认识，下列说法正确的是（　　） A．托起一瓶矿泉水需要的力约500N B．教室里静止的讲台所受合力为0N C．高山上的大气压高于1个标准大气压 D．中学生爬一步梯子所做的功约为500J 23．在物理学习中，经常要进行估测。某同学对生活中的一些物理量进行了估测，其中与实际情况最接近的是（　　） A．一本初二物理书的重力约为2.5N B．峨眉山山顶的大气压强约为 C．一名中学生上一层楼克服自身重力做功约为3000J D．一名中学生双脚站立时对水平地面的压强约为 24．小明将重500N的木箱沿水平方向推动4m，他所用水平推力为60N，木箱与水平地面的接触面积是0.5，则在推动过程中，重力所做的功为 J，推力做功的功为 J，当木箱静止在水平地面上时，对地面的压强是 Pa。 25．露营受到年轻一代家长的欢迎。如图所示是一种露营折叠小推车，装满物品后车总重 200N，小明用50N的水平拉力拉着小推车在水平路面上匀速直线前进了50m，小明对小推车做功 J ，重力对小推车做功 J。 26．如图所示是北京冬奥会上的智能服务机器人，重为450N。其内置电动机为机器人提供300N的水平动力，机器人在水平地面上6s内匀速前进了5m，则机器人所受的重力做功 J，水平动力做的功是 J。 四． 功的公式应用（共10小题） 27．如图所示，在某次冰壶运动中，运动员用30N的水平力将19kg的冰壶从A点推至B点后放手，随后离手后的冰壶沿水平方向继续滑行至O点停止。A点到O点的距离是30m，A点到B点的距离是4m。运动员对冰壶做的功是（　　） A．120J B．780J C．900J D．5700J 28．如图所示，两块完全相同的长方体薄木板置于水平桌面上，左侧与桌面边缘对齐，每块木板的长度为L、质量为m，现用推力F 向左推木板，使两块木板在水平桌面上缓慢滑动至恰好全部掉落地面。已知木板在水平桌面上滑动时受到的摩擦力大小为压力大小的，则这个过程中推力F 做的功至少为（    ） A． B． C． D．mgL 29．小明同学乐于助人，某次小雨脚扭伤了行动不方便，小明帮助小雨背书包。他背着两只书包匀速上楼，到达二楼后放下小雨书包又继续登上五楼，整个过程中小明对书包所做的功W与登楼高度h的关系如图所示。由图可知（）（    ） A．两只书包的总重为100N B．小雨的书包重量为50N C．小明对两只书包做功一样多 D．小明对小雨的书包做功多一些 30．如图所示，一根长为L的木棒的B端放在截面直径为D的圆柱体上，且木棒保持水平，用水平力F推木棒的A端，圆柱体在水平地面上向前滚动，设木棒与圆柱体、圆柱体与地面向均无滑动现象，当把木棒从图甲位置匀速推至图乙位置时，推力F做的功是（　　） A． B．FL+πD C．2FL D．2FL+πD 31．在水平地面上沿水平方向推重20N的木箱，推力与木箱速度随时间变化的图像分别如图甲、乙所示。由图可知，2~4s内摩擦力为 N，4~6s内推力对木箱做的功为 J。 32．055型驱逐舰是我国正在研发的新一代万吨级大型驱逐舰（如图所示），该舰具有防空、反潜、反舰、对陆攻击等综合作战能力。该舰满载排水量为1.2万吨，则在海面上满载时所受浮力为 N；当它以40km/h的速度匀速航行时受到的阻力为，则航行1km的过程中动力做的功是 J。（） 33．蹦极运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着个小球，小球从O点释放后上下往复运动。假设空气阻力忽略不计。如图乙所示是小球下落速度v与下落距离h的关系图像，如图丙所示是弹性细绳弹力F与小球下落距离h的部分关系图像。则小球从O点释放到下落至最低点过程中，重力做功为 J。如果考虑空气阻力，小球最终会停在O点下方的某个位置，则小球最终停在h＝ m的位置。 34．2025年2月16日，石头G30 Space探索版机器人上市，搭载了行业首创的五轴仿生机械手，让扫地机器人具备了拾取、搬运等能力，可以自动将袜子归位脏衣篓、玩具收进收纳箱，甚至将垃圾投入垃圾桶。如图所示该机器人将一只棉袜从地面捡起，匀速举高0.35m，已知棉袜的质量约为30g。（取10N/kg）求：此过程中机器人对棉袜做的功。 35．中远亚洲号货轮是我国首条拥有全部产权并由中国船员驾驶的集装箱货轮，可装载10062个标准集装箱，货轮满载排水量为，空载质量为。某次航行货轮以7.5m/s（约15节）的速度匀速行驶在海洋中。求：（g取10N/kg） (1)该货轮满载时受到的浮力为多少？这10062个标准集装箱的总质量不得超过多少？ (2)货轮以7.5m/s的速度匀速行驶时受到的阻力是，此时货轮在1min内做功多少？ 36．一个底面积的不吸水的圆柱体用细线拴在柱形容器底部，容器的底面积为，水面与圆柱体上表面恰好相平，如图甲所示；现将水缓慢放出，圆柱体底部受到水的压强随着容器中水的深度变化的图像如图乙所示，水的密度为。 (1)图甲中圆柱体受到的浮力； (2)求圆柱体的密度； (3)若不将水放出，在图甲的基础上剪断细线，当圆柱体静止时，求圆柱体克服重力所做的功。 五．比较功的大小（共7小题） 37．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（　　） A． B． C． D． 38．如图所示，和均为光滑的斜面，现用与斜面平行的拉力和分别将同一重物从底部匀速拉到顶部，所做的功分别为和，则（　　） A． B． C． D． 39．在水平拉力作用下，A、B两物体分别在光滑和粗糙的水平面运动，拉力FA、FB的功与路程的关系如图所示，比较拉力FA、FB的大小：（    ）    A．FA>FB B．FA<FB C．FA=FB D．无法确定 40．有一质量分布均匀的工件，正放时如图甲所示，倒放时如图乙所示，现要用力沿箭头方向将它推翻，变成如图丙方式放置。如果在图甲方式放置时推倒所所需要做的最小功为W1，图乙方式放置时推倒所需做的最小功为W2，则（　　） A．W1>W2 B．W1＜W2 C．W1=W2 D．无法比较 41．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，则第一次拉力做的功 第二次拉力做的功。（填“大于”、“小于”或“等于”） 42．如图所示小球从斜面的A处自由滚下，在B处与小木块相撞，小球推着木块运动到D处停下，C点为BD的中点。从A到B过程，小球自身重力对小球 （选填“做”或“不做”）功；BC段木块受到的摩擦力做功为W1，CD段木块受到的摩擦力做功为W2，则W1和W2的大小关系是：W1 （选填“＞”“＜”或“＝”）W2。 43．小明用50N的水平力推着重300N木箱，先通过10m长的水平塑胶跑道，做的功为W1，然后又通过10m长的水平粗糙的人造草坪，做的功为W2，则W1 W2（选填“大于”、“等于”或“小于”），重力对木箱做的功是 J。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $