内容正文:
第十一章 功和机械能
第1节 功
知识点对做功的理解
1.小王推着自行车在水平路面上前进了一段距离,关于该过程中力对自行车是否做功的判断,下列说法正确的是 ( )
A.重力做了功 B.支持力做了功 C.推力做了功 D.没有力做功
图1
2.清远市是文明城市,平时积极开展垃圾分类活动。如图1,老师在给小北讲解垃圾分类的知识,下列各环节中小北对瓶子做功的是 ( )
A.从地上拾起瓶子
B.使瓶子在水平方向上匀速直线运动
C.拿着瓶子站在垃圾桶旁不动
D.瓶子离开手后掉入垃圾桶内
知识点功的计算和比较
3.一女子跳水运动员从10米跳台上起跳到落入水中的过程中,她的重力做功约为 ( )
A.5 J B.50 J C.500 J D.5 000 J
图2
4.如图2所示,小聪和小明一起坐在秋千凳上荡秋千,他们的重力分别是G1、G2,且G1<G2。某次从最高点下摆到最低点的过程中,他们的重力做的功分别为W1、W2,则 ( )
A.W1>W2 B.W1=W2
C.W1<W2 D.无法比较
5.为增强体质,某质量为50 kg的同学在进行仰卧起坐训练,如图3所示。他在1 min内做了30个仰卧起坐,每次仰卧起坐上半身重心上升0.3 m。若该同学上半身的质量约为全身质量的,g取10 N/kg,则他上半身的重力是________N,他在这1 min内克服重力做的功是________J。
图3 图4 图5
6.为方便残疾人上下台阶,很多公共场所设计了如图4所示的残疾人专用通道。若将总重为600 N的残疾人和轮椅沿28 m长的斜面推至2 m高的入口处,沿斜面所用的推力为50 N,则在此过程中推力做的功为________J,克服人和轮椅的重力做的功为________J。
7.如图5所示,某次冰壶比赛中,运动员用12 N的水平推力使重200 N的冰壶从A点运动6 m到达B点,随后轻轻松手,冰壶沿冰道运动30 m后停在O点。若整个过程中冰壶克服阻力做的功为72 J,则运动员对冰壶做的功为__________J,冰壶受到的阻力大小为__________N,冰壶的重力做的功为__________J。(假设冰壶受到水平方向上的阻力大小恒定)
8.如图6所示,现代物流舱内,多台“地狼”智能机器人头顶整组货架运送货物。某次任务中,一台质量为25 kg的“地狼”机器人顶着总质量为125 kg的货架,在水平地面上做匀速直线运动,机器人所受的阻力是其总重力的 。(g取10 N/kg)
图6
(1)机器人受到的牵引力是多少?
(2)机器人前进50 m,其牵引力做的功是多少?
(3)若这次任务中机器人的牵引力共做了3×105 J的功,则机器人前进的总距离是多少?
9.如图7所示,小桂沿斜面向上匀速推动木箱,此过程中没有对木箱做功的力是 ( )
A.推力 B.重力 C.支持力 D.摩擦力
图7 图8
10.我国自主研制的AS700载人飞艇已成功完成首飞,如图8甲所示。当飞艇低速(v≤12 m/s)水平直线飞行时,其受到的空气阻力F阻与速度v的关系图像如图乙所示。飞艇先后以3 m/s和6 m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间,飞行距离分别为s1、s2,推动功分别为W1和W2,则s1∶s2=________,W1∶W2=________。(推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功)
11.某校在趣味运动会中开展了自行车慢骑比赛。小明在慢骑过程中受到的牵引力F、速度v随时间t的变化情况分别如图9甲、乙所示,则自行车在第2 s时受到的摩擦力为__________N,0~1 s内牵引力做的功为__________J,3~5 s内牵引力做的功为__________J。
图9
第1节 功
1.C 2.A 3.D 4.C
5.300 2__700 6.1__400 1__200 7.72 2 0
8.解:(1)机器人受到的总重力
G总=m总g=(25 kg+125 kg)×10 N/kg=1 500 N
由二力平衡可得,机器人匀速行驶时受到的牵引力
F=f=G总=×1 500 N=75 N
(2)前进50 m,其牵引力做的功
W1=Fs1=75 N×50 m=3 750 J
(3)由W=Fs可得,机器人前进的总距离
s===4 000 m
答:(1)机器人受到的牵引力是75 N;
(2)前进50 m,其牵引力做的功为3 750 J;
(3)机器人前进的总距离为4 000 m。
9.C 10.1∶2 1∶4 11.20 0 40
学科网(北京)股份有限公司
$