11.1 功 专题训练-2025-2026学年人教版物理八年级下学期
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摘要:
**基本信息**
以“功”的概念建构为起点,通过条件判断、定量计算到综合比较的递进式训练,系统落实物理观念与科学推理。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|功的概念和单位|4小题|选择/填空,考查单位定义与概念辨析|从基本量入手,建立功的物理意义认知|
|力做功的必要因素|9小题|情境判断(如提书包、推物体),结合运动状态分析|明确做功两要素,衔接运动与相互作用观念|
|功的估算|7小题|生活实例(举鸡蛋、上楼),联系实际物理量估值|强化物理量应用,培养科学估测能力|
|功的计算|9小题|公式应用(W=Fs)、结合v-t图像综合题|从单一计算到多过程分析,提升科学推理水平|
|比较功的大小|5小题|控制变量法应用(相同力/距离比较)|深化功的定义式理解,落实科学思维方法|
内容正文:
11.1 功(专题训练)
一.功的概念和单位(共4小题)
二.力做功的必要因素(共9小题)
三.(共7小题)
四.(共9小题)
五.比较功的大小(共5小题)
一.功的概念和单位(共4小题)
1.下列物理学家中,以其名字命名功的单位的是( )
A.安培(A) B.焦耳(J) C.伏特(V) D.瓦特(W)
2.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
3.在物理学中,除了基本的物理量如长度、时间、质量等之外,定义物理量的方法还有比值法、乘积法等,如用质量与体积的比值定义______,用力与距离的乘积定义______。
4.学习了物理之后,我们学到很多物理量及其单位,如质量的符号为m,其基本单位为kg。本学期你还学习了物理量是______,其基本单位是______。(均填符号)
二.力做功的必要因素(共9小题)
5.下列情境中,人对物体做功的是( )
A.小雨推汽车但没有推动 B.小星背着书包在水平路面行走
C.小红将掉在地上的树叶捡起来 D.小亮投出篮球后,篮球在空中飞行
6.小程学校组织大家去橘子洲研学,下列情形中小程对书包做了功的是( )
A.小程背着书包站在原地拍照 B.小程背着书包匀速登上观光台阶
C.小程背着书包在水平步道匀速行走 D.小程背着书包坐在马路旁边的座椅上
7.如图所示,以下体育项目中相关物理知识描述正确的是( )
A.图甲中乒乓球离开球拍后,球拍仍对乒乓球做功
B.图乙中运动员释放冰壶后,冰壶由于惯性会继续运动
C.图丙中足球在空中飞行时,若所有力都消失,足球将保持静止
D.图丁中短道速滑运动员匀速转弯时受平衡力的作用
8.下图是乡村运动会的情境。关于对物体是否做功,下列说法正确的是( )
A.图甲中,篮球离开手在空中运动的过程中,手对篮球仍在做功
B.图乙中,将米袋提起的过程中,人对米袋做功
C.图丙中,举竿保持不动的过程中,人对竿做功
D.图丁中,推着小车沿水平路面运动的过程中,小车所受的重力对小车做功
9.下列过程中人对物体做功的是( )
A.人将地面上的石块捡起来 B.人举着哑铃不动
C.人推冰壶向前运动,冰壶离手后推力仍然做功D.人推一块大石头没推动
10.在生产生活中人们常需要判断力对物体是否做功,例如篮球被投出后,运动员对篮球________(选填“做功”或“不做功”)。人们还需要判断力做了多少功,为了纪念物理学家________的卓越贡献,用他的名字作为功的单位。
11.小明同学用20N的水平推力,将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了20m,在此过程中,推力对购物车做功________J,购物车的重力做功________J。
12.如图,在我市某些小块农田里,人们用手抛撒谷粒播种水稻,虚线为一颗谷粒在空中的运动轨迹。请判断谷粒在空中运动过程中,下列力是否对它做功?它受到的重力________,手的抛掷力________。
13.如图所示,在叉车把货物向上举高的过程中,叉车给货物的力方向向___________,货物向___________运动。对于这种情况,物理学中就说叉车托起货物的力___________。
三.(共7小题)
14.下列关于物理量的估测,符合实际的是( )
A.将两枚鸡蛋匀速举高1m做的功约为1J
B.中学生从一楼走到二楼做功约为200J
C.标准大气压的大小约为760mm水柱产生的压强
D.g取9.8N/kg表示
15.估测是物理学中常用的方法,以下是婉轩同学对生活中的一些物理量进行的估测,其中合理的是( )
A.中学生走上一层楼克服重力做功约为150J
B.一本初中物理课本的重力约为20N
C.成年人双脚站立时对地面的压强约为
D.人正常步行的速度约为5m/s
16.下列有关一名中学生日常活动的一些数据,其中最符合实际情况的是( )
A.升旗站立在操场上时,他对地面的压强约为1250 Pa
B.骑车上学时,骑行的速度约为50 km/h
C.他从一楼走到三楼教室,克服重力做功约为3000 J
D.他游泳时受到的浮力约为1000 N
17.一枚鸡蛋从2m高处落到地面,重力做功约为( )
A.0.1J B.1J C.2J D.10J
18.垫排球是中考体育的选考项目之一,排球从高处下落一米,重力做的功约为( )
A.0.3J B.3J C.30J D.300J
19.如图所示,小军用30N的水平推力推着重为800N的爸爸去散心,若在水平方向上移动了1m,则这个过程中,推力做功为________J,重力做功为________J。
20.如图所示,用力 的拉力将 的重物沿水平方向拉动 的距离,该过程中拉力F 所做的功为_________J,重力做功为_________J。
四.(共9小题)
21.如图所示,重为80N的物体在大小为20N,方向水平向右的拉力F1作用下,在水平面上以2m/s速度做匀速直线运动。当撤去拉力F1,物体静止后,改用方向水平向左,大小为30N的拉力F2使物体向左运动10m,在力F2作用的过程中( )
①物体与地面之间的摩擦力大小为30N ②物体仍做匀速直线运动
③物体在水平方向受到的合力大小为10N ④拉力F2做功为300J
A.只有①②正确 B.只有②③正确 C.只有①④正确 D.只有③④正确
22.如图甲所示,物体在10N的水平拉力F的作用下,沿水平地面向右做直线运动。固定于地面的传感器发出的超声波遇到运动的物体被反射回传感器,传感器通过计算机显示出物体在水平方向通过的距离随时间变化的s-t图像,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.物体做加速运动
B.0~15s内拉力做的功为300J
C.传感器相对于物体是静止的
D.物体受到的摩擦力小于10N
23.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F—t和v—t图像分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A.当t=1s时,物体受到摩擦力是0N B.当t=3s时,物体受到摩擦力是7N
C.当t=5s时,物体受到摩擦力是0N D.在4~6s内,拉力F做的功是20J
24.如图所示,在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动了0.5m,弹簧测力计的示数为。该过程中,木块所受的摩擦力为____N,拉力做功为____J。
25.如图甲所示,水平地面上的物体,受到始终保持水平的推力F作用,其F-t和v-t的图像分别如乙、丙所示。由图可知,9~12s内,物体受到的水平推力为___________N,物体移动的距离为___________m,物体克服摩擦力做的功是___________J。
26.如图所示,小明将装有水的总质量为12kg的水桶,从距离井口3m深处以1m/s的速度提至井口,该过程中,小明拉力做功________J。若小明以2m/s速度将该水桶提升3m,小明拉力所做的功________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。(g取)
27.在学校某次劳动实践中,小红负责给班级种植的花卉浇水。她提起一个装满水的洒水壶,从水池走向花卉区。已知小红的质量为50kg,手对壶的竖直向上拉力为40N。小红提着水壶在水平地面匀速向前直线行走10m后到达花卉区。已知每只脚与地面的接触面积为250cm2,g取10N/kg。求:
(1)小红受到的重力G;
(2)小红提水壶在水平地面上匀速向前直线行走对水壶的拉力做的功W;
(3)小红提着水壶双脚站立时对地面的压强p。
28.如图是一辆无人接送车,该车的质量为,在一次测试中,无人接送车在水平路面上用时匀速行驶了;已知车所受阻力为总重力的0.02倍,取,求测试过程中:
(1)车的平均速度;
(2)车的牵引力大小;
(3)车的牵引力所做的功。
29.2025年4月28日,全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号”下水,如图所示。其体积为12m3,依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节,可实现数十米深的下潜、静态悬浮和水下航行。若其在近海悬浮时匀速直线航行受到的阻力是自身总重力的0.01倍。(近海海水密度取1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)“蓝鲸号”在近海悬浮时所受浮力;
(2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,以20km/h的速度沿水平方向匀速航行1h,牵引力所做的功是多少?
(3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为1.02×103kg/m3,至少应增加多少N的水才能防止其上浮?
五.比较功的大小(共5小题)
30.如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为、,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A. B. C. D.无法判断
31.如下列图片所示,已知A、B、C三个物体的质量大小关系为,它们分别在同样大小的力F的作用下,都沿力的方向移动了s的距离。力F( )
A.对A做的功最多
B.对B做的功最多
C.对C做的功最多
D.对A、B、C做的功一样多
32.图中是一个两面光滑的斜面,大于,同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点,所需拉力分别为、,所做功分别为、,则( )
A., B., C., D.,
33.如图甲所示,甲、乙两块完全相同的木块依次放在同一水平面上,分别在拉力、的作用下以不同的速度被匀速拉动。它们运动的图像如图乙所示。则在前4s拉力、做的功______(选填“>”、“<”、“=”或“无法比较大小”)。
34.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s-t图像分别是图乙中的图线①、②。两次拉力的功率分别是P1、P2,相同时间内两次拉力对物体所做的功是W1、W2,则P1______P2,W1______W2(均填“>”、“=”或“<”)。
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11.1 功(专题训练)
一.功的概念和单位(共4小题)
二.力做功的必要因素(共9小题)
三.(共7小题)
四.(共9小题)
五.比较功的大小(共5小题)
一.功的概念和单位(共4小题)
1.下列物理学家中,以其名字命名功的单位的是( )
A.安培(A) B.焦耳(J) C.伏特(V) D.瓦特(W)
【答案】B
【详解】略
2.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。
3.在物理学中,除了基本的物理量如长度、时间、质量等之外,定义物理量的方法还有比值法、乘积法等,如用质量与体积的比值定义______,用力与距离的乘积定义______。
【答案】 密度 功
【解析】【小题1】[1]在物理学中,把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度,其定义式为,密度是用质量与体积的比值来定义的。
[2]在物理学中,用力与物体在力的方向上移动距离的乘积定义功,其计算公式为 W=Fs ,功是用力与距离的乘积来定义的。
4.学习了物理之后,我们学到很多物理量及其单位,如质量的符号为m,其基本单位为kg。本学期你还学习了物理量是______,其基本单位是______。(均填符号)
【答案】W J
【详解】本题要求填写本学期学过的物理量及其基本单位的符号,八年级下学期我们学习了物理量功(W),其单位为焦耳(J);物理量力(F),其单位为牛顿(N);物理量功率(P),其单位为瓦特(W)等。
二.力做功的必要因素(共9小题)
5.下列情境中,人对物体做功的是( )
A.小雨推汽车但没有推动 B.小星背着书包在水平路面行走
C.小红将掉在地上的树叶捡起来 D.小亮投出篮球后,篮球在空中飞行
【答案】C
【详解】A.汽车没有运动,故没有做功。故A不符合题意;
B.小星对书包有着向上的支持力,但书包没有向上运动。故小星没有对书包做功。故B不符合题意;
C.小红对树叶施加一个向上的力,树叶向上运动,小红对树叶做了功。故C符合题意;
D.篮球在空中飞行时,人没有对篮球施加力。故小亮没有对篮球做功。故D不符合题意。
故选C。
6.小程学校组织大家去橘子洲研学,下列情形中小程对书包做了功的是( )
A.小程背着书包站在原地拍照
B.小程背着书包匀速登上观光台阶
C.小程背着书包在水平步道匀速行走
D.小程背着书包坐在马路旁边的座椅上
【答案】B
【详解】A.小程对书包施加了向上的支持力,但书包在力的方向上没有通过距离,因此没有做功,故A不符合题意;
B.小程对书包施加了向上的力,且书包随着小程登阶在向上的方向上通过了距离,因此对书包做了功,故B符合题意;
C.小程对书包施加的力是向上的,而书包移动的方向是水平的,力的方向与运动方向相互垂直,在力的方向上没有通过距离,因此没有做功,故C不符合题意;
D.小程对书包有向上的支持力,但书包保持静止状态,没有在力的方向上通过距离,因此没有做功,故D不符合题意。
故选B。
7.如图所示,以下体育项目中相关物理知识描述正确的是( )
A.图甲中乒乓球离开球拍后,球拍仍对乒乓球做功
B.图乙中运动员释放冰壶后,冰壶由于惯性会继续运动
C.图丙中足球在空中飞行时,若所有力都消失,足球将保持静止
D.图丁中短道速滑运动员匀速转弯时受平衡力的作用
【答案】B
【详解】A.乒乓球离开球拍后,球拍对乒乓球没有力的作用,因此球拍没有对乒乓球做功,故A错误;
B.一切物体都具有惯性。释放冰壶后,冰壶原本处于运动状态,因此由于惯性会继续保持运动,故B正确;
C.根据牛顿第一定律,足球在空中飞行时,若所有力都消失,它将保持匀速直线运动,而不是静止,故C错误;
D.短道速滑运动员匀速转弯时,运动方向发生改变,运动状态改变,运动员受非平衡力作用,故D错误。
故选B。
8.下图是乡村运动会的情境。关于对物体是否做功,下列说法正确的是( )
A.图甲中,篮球离开手在空中运动的过程中,手对篮球仍在做功
B.图乙中,将米袋提起的过程中,人对米袋做功
C.图丙中,举竿保持不动的过程中,人对竿做功
D.图丁中,推着小车沿水平路面运动的过程中,小车所受的重力对小车做功
【答案】B
【详解】做功的两个必要因素:①作用在物体上有力;②物体在力的方向上移动了距离,二者缺一不可。
A.篮球离开手在空中运动时,手对篮球没有作用力,不满足做功条件,手对篮球不做功,故A错误;
B.将米袋提起的过程中,人对米袋施加了向上的力,且米袋在力的方向上移动了距离,满足做功条件,人对米袋做功,故B正确;
C.举竿保持不动时,竿没有在力的方向上移动距离,不满足做功条件,人对竿不做功,故C错误;
D.小车沿水平路面运动时,重力方向竖直向下,小车在重力的方向(竖直方向)没有移动距离,重力对小车不做功,故D错误。
故选B。
9.下列过程中人对物体做功的是( )
A.人将地面上的石块捡起来 B.人举着哑铃不动
C.人推冰壶向前运动,冰壶离手后推力仍然做功D.人推一块大石头没推动
【答案】A
【详解】A.人将地面上的石块捡起来,人对石块施加了力,且石块在力的方向上移动了距离,满足做功的两个必要因素,所以人对石块做了功,故A正确;
B.人举着哑铃不动,人对哑铃施加了力,但哑铃没有在力的方向上移动距离,不满足做功的条件,所以人对哑铃没有做功,故B错误;
C.人推冰壶向前运动时,人对冰壶施加了力,冰壶在力的方向上移动了距离,人对冰壶做功;但冰壶离手后,人对冰壶不再施加推力,虽然冰壶继续运动一段距离,但此时没有推力作用,不满足做功的条件,所以推力不再做功,故C错误;
D.人推一块大石头没推动,人对大石头施加了力,但大石头没有在力的方向上移动距离,不满足做功的条件,所以人对大石头没有做功,故D错误。
故选 A。
10.在生产生活中人们常需要判断力对物体是否做功,例如篮球被投出后,运动员对篮球________(选填“做功”或“不做功”)。人们还需要判断力做了多少功,为了纪念物理学家________的卓越贡献,用他的名字作为功的单位。
【答案】 不做功 焦耳
【详解】篮球被投出后,运动员不再对篮球施加力,不满足做功的条件,运动员对篮球不做功。
在物理学中,为纪念物理学家焦耳的卓越贡献,将他的名字命名为功的单位。
11.小明同学用20N的水平推力,将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了20m,在此过程中,推力对购物车做功________J,购物车的重力做功________J。
【答案】 400 0
【详解】[1]根据功的计算公式,已知推力,购物车在推力方向(水平方向)移动的距离,代入公式计算可得推力做功为
[2]做功的两个必要条件是物体受到力的作用,且物体在该力的方向上移动距离。重力方向竖直向下,购物车沿水平方向移动,竖直方向无移动距离,因此重力不做功,即做功为0J。
12.如图,在我市某些小块农田里,人们用手抛撒谷粒播种水稻,虚线为一颗谷粒在空中的运动轨迹。请判断谷粒在空中运动过程中,下列力是否对它做功?它受到的重力________,手的抛掷力________。
【答案】 做功 不做功
【详解】谷粒在空中运动时,始终受到重力作用,且谷粒在重力方向(竖直方向)上有移动距离,因此重力对谷粒做功;谷粒被抛出去后,手不再和谷粒接触,不对谷粒施加抛掷力,因此手的抛掷力不做功。
13.如图所示,在叉车把货物向上举高的过程中,叉车给货物的力方向向___________,货物向___________运动。对于这种情况,物理学中就说叉车托起货物的力___________。
【答案】 上 上 对货物做功
【详解】[1][2][3]叉车给货物的力的方向向上,货物在叉车的作用下向上移动一段距离;所以叉车托起货物的力对货物做功。
三.(共7小题)
14.下列关于物理量的估测,符合实际的是( )
A.将两枚鸡蛋匀速举高1m做的功约为1J
B.中学生从一楼走到二楼做功约为200J
C.标准大气压的大小约为760mm水柱产生的压强
D.g取9.8N/kg表示
【答案】A
【详解】A.两枚鸡蛋总质量约100g,总重力约
匀速举高1m做功为,故A符合题意;
B.中学生体重约500N,一楼到二楼高度约3m,上楼做功约
远大于200J,故B不符合题意;
C.标准大气压等于760mm水银柱产生的压强,约等于10.3m水柱产生的压强,故C不符合题意;
D.的物理意义是:质量为1kg的物体受到的重力为9.8N;质量和力是不同物理量,不能直接相等,故D不符合题意。
故选A。
15.估测是物理学中常用的方法,以下是婉轩同学对生活中的一些物理量进行的估测,其中合理的是( )
A.中学生走上一层楼克服重力做功约为150J
B.一本初中物理课本的重力约为20N
C.成年人双脚站立时对地面的压强约为
D.人正常步行的速度约为5m/s
【答案】C
【详解】A.中学生质量约50kg,重力
一层楼高约3m,克服重力做功,故A不符合题意;
B.初中物理课本质量约200g(即0.2kg),重力,故B不符合题意;
C.成年人质量约60kg,重力
双脚站立时受力面积约 ,对地面压强,故C符合题意;
D.人正常步行速度约1.1m/s,故D不符合题意。
故选C。
16.下列有关一名中学生日常活动的一些数据,其中最符合实际情况的是( )
A.升旗站立在操场上时,他对地面的压强约为1250 Pa
B.骑车上学时,骑行的速度约为50 km/h
C.他从一楼走到三楼教室,克服重力做功约为3000 J
D.他游泳时受到的浮力约为1000 N
【答案】C
【详解】A.普通中学生质量约,重力
站立时双脚与地面总接触面积约
对地面压强
远大于,故A不符合题意;
B.中学生正常骑行速度约,远超正常骑行速度,故B不符合题意;
C.从一楼到三楼实际上升高度约
克服重力做功,故C符合题意;
D.游泳时中学生近似漂浮,浮力等于自身重力,约,故D不符合题意。
故选C。
17.一枚鸡蛋从2m高处落到地面,重力做功约为( )
A.0.1J B.1J C.2J D.10J
【答案】B
【详解】一枚鸡蛋质量约为
鸡蛋重力
鸡蛋从高处落到地面,可得重力做功
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
18.垫排球是中考体育的选考项目之一,排球从高处下落一米,重力做的功约为( )
A.0.3J B.3J C.30J D.300J
【答案】B
【详解】中考用排球的质量约为 ,则排球重力
下落高度,重力做的功约为
故选B。
19.如图所示,小军用30N的水平推力推着重为800N的爸爸去散心,若在水平方向上移动了1m,则这个过程中,推力做功为________J,重力做功为________J。
【答案】 30 0
【详解】[1]已知水平推力,物体在推力方向上移动的距离,根据做功公式,可得推力做功
[2]物体沿水平方向运动,重力方向竖直向下,物体没有沿重力的方向移动距离,所以重力没有做功,即重力做功为0J。
20.如图所示,用力 的拉力将 的重物沿水平方向拉动 的距离,该过程中拉力F 所做的功为_________J,重力做功为_________J。
【答案】 10 0
【详解】[1]拉力F 所做的功
[2]重力的方向是竖直向下的,重物在重力的方向上并没有移动距离,所以重力没有做功,即重力做功为0J。
四.(共9小题)
21.如图所示,重为80N的物体在大小为20N,方向水平向右的拉力F1作用下,在水平面上以2m/s速度做匀速直线运动。当撤去拉力F1,物体静止后,改用方向水平向左,大小为30N的拉力F2使物体向左运动10m,在力F2作用的过程中( )
①物体与地面之间的摩擦力大小为30N
②物体仍做匀速直线运动
③物体在水平方向受到的合力大小为10N
④拉力F2做功为300J
A.只有①②正确 B.只有②③正确 C.只有①④正确 D.只有③④正确
【答案】D
【详解】物体受到水平向右的拉力F1的作用时,做匀速直线运动,在水平方向所受的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,滑动摩擦力的大小为20N。撤去F1,改用水平向左、大小为30N的F2使物体向左运动,而物体对水平面的压力,受力面积不变,物体所受的滑动摩擦力大小不变,受到F2拉力时,滑动摩擦力的大小仍为20N,方向水平向右,此时物体水平方向所受的合力F合=F2-f=30N-20N=10N
方向水平向左,则物体向左做加速运动,故①②错误,③正确;
拉力F2做功
故④正确。
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
22.如图甲所示,物体在10N的水平拉力F的作用下,沿水平地面向右做直线运动。固定于地面的传感器发出的超声波遇到运动的物体被反射回传感器,传感器通过计算机显示出物体在水平方向通过的距离随时间变化的s-t图像,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.物体做加速运动
B.0~15s内拉力做的功为300J
C.传感器相对于物体是静止的
D.物体受到的摩擦力小于10N
【答案】B
【详解】A.由图乙可知,物体通过的路程与时间成正比,根据匀速直线运动的定义,路程与时间成正比的直线运动,物体做匀速直线运动,不是加速运动。故A错误;
B.由图乙可知, 0~15s内物体运动的路程s=30m,已知拉力F=10N,根据功的计算公式 W = Fs ,可得拉力做的功W=Fs=10N×30m = 300J
故B正确;
C.传感器固定在地面上,物体沿水平地面向右运动,传感器与物体之间的位置发生了变化,因此传感器相对于物体是运动的,故C错误;
D.物体做匀速直线运动,处于平衡状态,在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力。根据二力平衡的条件可知摩擦力f =F=10N
故D错误;
故选B。
23.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F—t和v—t图像分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A.当t=1s时,物体受到摩擦力是0N B.当t=3s时,物体受到摩擦力是7N
C.当t=5s时,物体受到摩擦力是0N D.在4~6s内,拉力F做的功是20J
【答案】D
【详解】A.由图丙可知,当时,物体速度为0,处于静止状态。此时物体在水平方向受到拉力和摩擦力,这两个力是平衡力。由图乙可知此时拉力,根据二力平衡,物体受到摩擦力是
故A错误;
BC.滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,物体对地面的压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变。由图丙知,4−6s物体做匀速直线运动,此时拉力,摩擦力
所以时物体受到的摩擦力为5N,故BC错误;
D.在4−6s内,拉力,由图丙知速度,时间,物体移动的距离
拉力F做的功
故D正确。
故选D。
24.如图所示,在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动了0.5m,弹簧测力计的示数为。该过程中,木块所受的摩擦力为____N,拉力做功为____J。
【答案】 2 1
【详解】木块沿水平木板匀速滑动时,水平方向受力平衡,滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,大小相等,因此木块受到的摩擦力大小为2N。
拉力做的功
25.如图甲所示,水平地面上的物体,受到始终保持水平的推力F作用,其F-t和v-t的图像分别如乙、丙所示。由图可知,9~12s内,物体受到的水平推力为___________N,物体移动的距离为___________m,物体克服摩擦力做的功是___________J。
【答案】 6 9 54
【详解】[1][2][3]由丙图知,在9~12s内,物体以3m/s的速度做匀速运动,物体移动的距离为
由乙图可知,在9~12s内,水平推力为6N,由图丙可知,在9~12s内,物体做匀速运动,则摩擦力等于推力,克服摩擦力做功
26.如图所示,小明将装有水的总质量为12kg的水桶,从距离井口3m深处以1m/s的速度提至井口,该过程中,小明拉力做功________J。若小明以2m/s速度将该水桶提升3m,小明拉力所做的功________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。(g取)
【答案】 360/3.6×102 不变
【详解】[1]根据G=mg可得水桶的总重力G=mg=12kg×10N/kg=120N
小明匀速提水桶,水桶处于平衡状态,拉力F与重力G是一对平衡力,大小相等,即F=G=120N
拉力做的功W=Fs=120N×3m=360J
[2]若小明以2m/s的速度提水桶,水桶仍做匀速直线运动,拉力仍与重力平衡,重力不变,则拉力不变,且提升高度不变,根据W=Fs可知,拉力做的功不变。
27.在学校某次劳动实践中,小红负责给班级种植的花卉浇水。她提起一个装满水的洒水壶,从水池走向花卉区。已知小红的质量为50kg,手对壶的竖直向上拉力为40N。小红提着水壶在水平地面匀速向前直线行走10m后到达花卉区。已知每只脚与地面的接触面积为250cm2,g取10N/kg。求:
(1)小红受到的重力G;
(2)小红提水壶在水平地面上匀速向前直线行走对水壶的拉力做的功W;
(3)小红提着水壶双脚站立时对地面的压强p。
【详解】(1)小红受到的重力
(2)做功的两个必要因素是力和在力的方向上移动距离,小红对水壶的拉力是竖直向上,移动方向是水平,力与移动方向垂直,不做功,因此拉力做的功为0。
(3)双脚总接触面积
小红对地面的压力等于小红与水壶的总重力,因水壶处于平衡状态,其重力大小等于手对它的拉力,即
因此小红对地面的总压力
小红提着水壶双脚站立时对地面的压强
28.如图是一辆无人接送车,该车的质量为,在一次测试中,无人接送车在水平路面上用时匀速行驶了;已知车所受阻力为总重力的0.02倍,取,求测试过程中:
(1)车的平均速度;
(2)车的牵引力大小;
(3)车的牵引力所做的功。
【详解】(1)车的平均速度为
(2)车的重力为
车受到的阻力为
车匀速行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,因此牵引力
(3)车的牵引力所做的功为
29.2025年4月28日,全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号”下水,如图所示。其体积为12m3,依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节,可实现数十米深的下潜、静态悬浮和水下航行。若其在近海悬浮时匀速直线航行受到的阻力是自身总重力的0.01倍。(近海海水密度取1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)“蓝鲸号”在近海悬浮时所受浮力;
(2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,以20km/h的速度沿水平方向匀速航行1h,牵引力所做的功是多少?
(3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为1.02×103kg/m3,至少应增加多少N的水才能防止其上浮?
【详解】(1)“蓝鲸号”悬浮时,排开海水的体积等于自身体积,即
悬浮时所受浮力为
(2)悬浮时浮力等于自身总重力,因此“蓝鲸号”总重力
由题意可得航行阻力
“蓝鲸号”匀速航行,牵引力与阻力是平衡力,因此牵引力
匀速航行1h的路程
牵引力做功
(3)“蓝鲸号”在远海潜行,排开海水体积不变,仍为,此时受到的浮力
为防止上浮,增加水的重力等于浮力的增加量
五.比较功的大小(共5小题)
30.如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为、,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A. B. C. D.无法判断
【答案】C
【详解】功的大小只由力的大小和力的方向上移动的距离决定。根据题意,两次的力F大小相等,物体在力的方向上移动的距离s也相等,因此。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
31.如下列图片所示,已知A、B、C三个物体的质量大小关系为,它们分别在同样大小的力F的作用下,都沿力的方向移动了s的距离。力F( )
A.对A做的功最多
B.对B做的功最多
C.对C做的功最多
D.对A、B、C做的功一样多
【答案】D
【详解】因为对三个物体的拉力相等都为,三个物体在力的方向上移动的距离相等都为,根据功的计算公式可知,对三个物体所做的功一样多,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
32.图中是一个两面光滑的斜面,大于,同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点,所需拉力分别为、,所做功分别为、,则( )
A., B., C., D.,
【答案】A
【详解】根据题意两斜面是光滑的,则拉力做功均是克服物体的重力做功,物体的重力相同,升高的高度相同,则两拉力做的功是相同的;图中AC的距离小于BC的距离,根据可知,,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
33.如图甲所示,甲、乙两块完全相同的木块依次放在同一水平面上,分别在拉力、的作用下以不同的速度被匀速拉动。它们运动的图像如图乙所示。则在前4s拉力、做的功______(选填“>”、“<”、“=”或“无法比较大小”)。
【答案】>
【详解】甲、乙是完全相同的木块,放在同一水平面上,所以木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同,木块受到的滑动摩擦力f相同。因为木块匀速运动,所以拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,则
由图像得甲木块运动的速度
所以前4s甲木块移动的距离
由图像得前4s乙木块运动的路程,根据功的公式W=Fs,因为,且,所以。
34.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s-t图像分别是图乙中的图线①、②。两次拉力的功率分别是P1、P2,相同时间内两次拉力对物体所做的功是W1、W2,则P1______P2,W1______W2(均填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 > >
【详解】[1][2]由图乙可知,木块两次都进行匀速直线运动,拉力和摩擦力是平衡力,拉力等于滑动摩擦力,压力和接触面粗糙程度相同,摩擦力相等,拉力F相等,从图象中可以判断出,相同时间内,第①次的路程大,第②次的运动路程小,由W=Fs可知拉力做的功关系
W1>W2
由可知,相同时间内,拉力功率大小关系
P1>P2
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