内容正文:
9.3 功 练习
一、单选题
1.一物体受到5N竖直向上的拉力作用,沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s,拉力对物体做的功为( )
A.0J B.1J C.10J D.50J
2.生活中我们会见到或使用许多机械,好像用它们无所不能,事实上用它们永远做不到( )
A.省力 B.省距离 C.省时 D.省功
3.如图所示的几种情景中,人对物体做了功的是( )
A. 踢出去的足球在草地上滚动
B. 学生背着书包在水平路面上行走
C. 女孩把一箱报刊搬起来
D. 司机推汽车汽车却纹丝不动
4.北京奥运会运动项目图标如图所示,形象表现出运动项目的特征,依据图标所做出的判断中,错误的是( )
A.箭被射出的过程中,弹性势能转化为动能
B.游泳的人用力划水时,受到水的推力而前进
C.人举起杠铃在空中停留的几秒钟时间里,人对杠铃做了功
D.曲棍球的运动状态改变,是力作用的结果
5.粗细均匀长L重G的木棒横卧在水平地面上,用力提起一端使木棒以另一端为支撑点慢慢成竖立,此过程中做功至少是( )
A.0.5GL B.GL
C.2GL D.不好判断
6.小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离,力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,关于做功大小的下列说法正确的是( )
A.W甲<W乙<W丙 B.W甲>W乙>W丙
C.W甲=W乙=W丙 D.W甲=W乙<W丙
7.如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙,速度随时间变化的规律如图丙,则在2~4s内,物体克服摩擦力所做的功为( )
A.10J B.30J C.50J D.80J
二、填空题
8.用一个滑轮组在6s内把84N的重物匀速提升4m时,在绳的自由端所加拉力大小为40N,自由端通过的距离为12m.则此过程中,有用功________J,拉力做功的总功率________W,滑轮组的机械效率为________ .
9.某跳伞运动员从飞机上跳下,沿竖直方向降落,一段时间后打开降落伞,最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛,跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
(1)图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是______;
(2)图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图,其中与图甲曲线中CD阶段对应的是______;
(3)计算运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功______。
10.如图所示为课本中的插图,图中工人用叉车将货物从一个地方搬运到另一个地方或把货物从地面提升到某一高度。请你结合叉车的部位和工作情景找出两个与物理知识相关的问题,并做出简要的回答,不得与示例重复。
示例:
问题:为什么叉车能把货物提起?
回答:力可以改变物体的运动状态。
(1)问题:______;回答:______。
(2)问题:______;回答:______。
11.2013年长沙体育中考,男生新设引体向上项目.如图是引体向上的示意图,小云同学在半分钟内做了12个规范的引体向上.已知小云的质量为60kg,每次引体向上他能将自身重心提高0.4m,则小云每做一次引体向上所做的功为____J,整个过程中的平均功率为____W。(g取10N/kg)
12.小明在卸货点用水平方向的推力把箱子推到D处,如图甲。经过A处4秒后在B处遇到方方,方方迅速取下小箱子,1秒后在C处小明调整了推力,继续将大箱子推到D处才撤去推力。AD段推力与时间的关系如图乙,箱子速度与时间的关系如图丙。已知大箱子底面积为0.5平方米,质量为20千克,小箱子质量为5千克。
(1)BC段大箱子受到的摩擦力大小为_____;
(2)AB段大箱子对地面的压强为_____;
(3)CD段小明推力所做的功为_____。
三、计算题
13.如图所示,重物的质量为m=1kg,动滑轮及绳子的质量、摩擦不计。竖直向上拉绳子,重物从静止开始以5m/s的速度上升,则拉力F在1s内做功为多少?
试卷第1页,共3页
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《9.3 功 练习》参考答案
1.A
【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离;二者缺一不可。
【详解】A.一物体受到5N竖直向上的拉力F作用,沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s,力与物体的运动方向垂直,对物体没有做功,即做功为0J,故A符合题意;
B.一物体受到5N竖直向上的拉力F作用,沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s,力与物体的运动方向垂直,对物体没有做功,即做功为0J,故B不符合题意;
C.一物体受到5N竖直向上的拉力F作用,沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s,力与物体的运动方向垂直,对物体没有做功,即做功为0J,故C不符合题意;
D.一物体受到5N竖直向上的拉力F作用,沿水平方向以0.2m/s的速度匀速运动了10s,力与物体的运动方向垂直,对物体没有做功,即做功为0J,故D不符合题意。
故选A。
【点睛】本题考查了力是否做功的判断方法,基础题目。
2.D
【详解】使用简单机械有时可以省力,有时可以省距离,给我们带来方便,根据功的原理可知,使用任何机械都不能省功,故选D。
3.C
【详解】A.踢出去的足球,足球离开脚,不再受人的作用力,人不做功,故A不符合题意;
B.学生背着书包,用力向上,在平路面上匀速前进,在力的方向上没移动距离,学生不做功,故B不符合题意;
C.女孩把箱子搬起来,在力的方向上移动了距离,女孩对箱子做了功,故C符合题意;
D.司机推汽车不动,施加了力,但没移动距离,司机不做功,故D不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】A.射箭时,弓受力发生了弹性形变,获得弹性势能,射出时将弹性势能转化为动能,故A正确,不符合题意;
B.游泳的人用力划水时,力的作用是相互的,水给人向前的推力使人前进,故B正确,不符合题意;
C.人举着杠铃不动,杠铃虽然受到了力的作用,但没有在力的方向上移动距离,所以没有对杠铃做功,故C错,符合题意;
D.曲棍球受到力的作用,运动状态改变,故D正确,不符合题意.
故选C。
5.A
【详解】因为木棒质地均匀,那么木棒的重心位于木棒的中点处,木棒由水平到竖立的过程中,重心移动了。那么要想提起这根木棒,至少要做的功为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.C
【详解】作用在物体上的力与物体在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。由题意知作用力同样大小为F,物体在力的方向上移动的距离相同为s,根据W=Fs得W甲=W乙=W丙=Fs。故C选项正确。
故选C。
7.B
【详解】由图丙可知,在2~4s内物体运动的速度是,由得,在2~4s内物体通过得路程是
由图乙可知,在2~4s内拉力的大小是3N,物体克服摩擦力所做的功为
故选B。
8. 336 80 70﹪
【详解】W有用=Gh=84N×4m=336J,W总=Fs=40N×12m=480J,P==80W,η=×100%=×100%=70%.
点睛:知道物体重和提升的高度,利用W=Gh求出有用功;知道拉力和拉力端移动的距离,利用W=Fs求拉力做功(总功);又知道做功时间,利用功率公式求拉力做功功率;利用效率公式求滑轮组的机械效率.
9. 运动员和跳伞设备的总重力大于空气阻力 ③ 7×105J
【分析】(1)根据跳伞运动员竖直降落过程中受到的重力和阻力大小关系得出结论。
(2)图甲曲线中CD段,跳伞运动员匀速降落,受到平衡力作用,据此分析对应的情景图。
(3)已知动员和跳伞设备的总重力,根据甲图确定跳伞运动员在AB段的速度和时间,根据s=vt计算出跳伞运动员AB段的高度,根据W=Gh计算出运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功。
【详解】(1)[1]由图甲可知,跳伞运动员在AB段处于加速降落过程中,此时运动员和跳伞设备受到的重力大于空气阻力。
(2)[2]①图中降落伞打开,运动员受到的阻力大于重力,运动员处于减速降落过程,应该是图甲曲线中BC段,故①不符合题意;
②图中运动员已经着陆,运动员的速度为0,与图甲曲线中CD段不符,故②不符合题意;
③图中降落伞打开,运动员受到的阻力等于重力,运动员处于匀速降落过程,且运动员的速度较小,是图甲曲线中CD段,故③符合题意;
④图中降落伞未打开,运动员受到的阻力等于重力,运动员处于匀速降落过程,且运动员的速度较大,应该是图甲曲线中AB段,故④不符合题意。
故选③。
(3)[3]由图甲可知,运动员在AB段的速度为v=50m/s,时间为
t=40s-20s=20s,
则运动员在AB段下降的高度为
h=s=vt=50m/s×20s=1000m
则运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功为
W=Gs=700N×1000m=7×105J
【点睛】本题考查了物体的受力分析、对图像的分析能力以及速度公式和功的计算公式的应用,属于综合性题目。
10. 叉车把货物从地面提升到某一高度,叉车对货物做功了吗 做功了,有力作用在物体上,在力的方向上且移动了距离 货物的重力势能增加了吗 增加了,因为质量不变,高度增加,货物的重力势能增加
【详解】(1)[1][2]对物体做功的两个必要因素一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动距离。工人用叉车把货物从地面提升到某一高度,物体受到力的作用,物体也移动了距离,所以提出的问题是:叉车把货物从地面提升到某一高度,叉车对货物做功了吗?回答:做功了,有力作用在物体上,在力的方向上且移动了距离。
(2)[3][4]重力势能的大小与质量和高度有关。把货物从地面提升到某一高度,所以提出的问题:货物的重力势能增加了吗?回答:增加了,因为质量不变,高度增加,货物的重力势能增加。
11. 240 96
【详解】[1][2]小云的质量为m=60kg,重力
G=mg=60kg×10N/kg=600N
每次引体向上他能将自身重心提高h=0.4m,则小云每做一次引体向上所做的功为
W=Gh=600N×0.4m=240J
平均功率为
12. 80N 500Pa 600J
【详解】(1)[1]根据题意可知,箱子运动到B点时用时4s,从B点到C点用时1s,所以图丙中,4s~5s表示BC段的运动图象,即大箱子做加速运动;根据题意可知,图丙中5s~10s表示CD的运动图象,即大木箱从C点到D点做匀速直线运动,由图乙可知,此时的推力为80N;由于大箱子做匀速直线运动,所以推力与滑动摩擦力是一对平衡力,即
f=F=80N
又因为大木箱在BC段做加速运动时,与CD段相比,地面受到的压力和接触面的粗糙程度均相同,故BC段大木箱受到的滑动摩擦力仍等于大木箱做匀速直线运动时受到的滑动摩擦力,即为80N。
(2)[2]AB段大箱子对地面的压力
F压=G总=m总g=(20kg+5kg)×10N/kg=250N
AB段大箱子对地面的压强
p==500Pa
(3)[3]根据图丙可知,大木箱做匀速直线运动时的速度v=1.5m/s,CD段的路程
sCD=vt=1.5m/s×(10s﹣5s)=7.5m
由图乙和题意可知CD段小明的推力为80N,则CD段小明推力所做的功
W=Fs=80N×7.5m=600J
13.49J
【详解】解:由图知该滑轮为动滑轮。绳自由端移动的距离为物体移动距离的2倍,根据得绳自由端移动的距离为
动滑轮及绳子的质量、摩擦不计,根据动滑轮的特点得绳拉力为
根据得
答:拉力F所做的功为49J。
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