内容正文:
第1节 功
第十一章 功和机械能
1. 功的计算——推力(或拉力等)做功
2. 功的计算——重力做功或克服重力做功
3. 功的计算——找与力对应的距离
4. 功的计算——图象型
10. 如图所示是2012年伦敦奥运会运动员射击比赛的图标,如果枪膛长500 mm,火药在枪膛内对子弹的推力是100 N,子弹离开枪膛后前进了50 m,则火药对子弹所做的功是________J。
点拨:子弹在火药推力的作用下移动的距离为500 mm,子弹离开枪膛后前进的50 m,火药推力不再做功。
50
11.【中考·南宁】2016年6月28日,备受关注的南宁地铁1号线东段将进入试运行阶段。若南湖站到金湖广场站的路程为380 m,地铁1号专用列车从南湖站到金湖广场站的运行时间约为40 s,列车的牵引力约为2×104 N。求这段路程中:
(1)列车行驶的平均速度;
(2)列车牵引力所做的功。
解:(1)平均速度v=s/t=380 m/40 s=9.5 m/s。
(2)牵引力做的功W=Fs=2×104 N×380 m=7.6×106 J。
12.【中考·丽水】丽水白云森林公园位于市区北面,空气新鲜,风景优美。小科同学经常沿公园内的盘山公路快步行走,锻炼身体。小科同学重力为500 N,从白云山下步行到离出发点100 m高度处,需克服自身重力做多少功?
解:需克服自身重力做的功
W=Gh=500 N×100 m=5×104 J。
13.【中考·云南】如图是小王同学在参加学校运动会200 m比赛时的情景。他跑步时对地面的压力为
500 N,每只鞋子与地面的接触面积均为80 cm2,跑完全程用时32 s。求:
(1)他跑完全程的平均速度。
(2)他跑步时对地面的压强。
(3)若一只鞋子的质量为150 g,跑步过程中鞋子离地面的高度均为20 cm,脚落地一次重力对鞋子做的功。(g取10 N/kg)
解:(1)平均速度v= =6.25 m/s。
(2)对地面的压强p= =6.25×104 Pa。
(3)鞋子的重力G=mg=0.15 kg×10 N/kg=1.5 N,
对鞋子做的功W=Gh=1.5 N×0.2 m=0.3 J。
14.【中考·铜仁】小龙背着质量为25 kg的实验器材从实验楼的一楼上到三楼,又沿走廊水平走了5 m到实验室。每层楼高3 m,小龙对实验器材做功________J。若在搬运实验器材的整个过程中小龙总共做功4 500 J,则小龙自身的质量是________kg。(g取10 N/kg)
1 500
50
点拨:小龙对器材做功W1=G1h=25 kg×10 N/kg×3 m
×(3-1)=1 500 J;小龙的重力G2= W2/ h=(4 500 J-
1 500 J)/[3 m×(3-1)]=500 N,小龙的质量即为50 kg。
15.【中考·泸州】如图甲所示,用弹簧测力计竖直向上缓慢提升静止在水平桌面上的钩码。弹簧测力计的示数F与弹簧测力计的零刻度线A点上升高度hA之间的关系如图乙所示。则钩码的重力大小为________N;当弹簧测力计的示数是1.5 N时,钩码受到的合力大小是________N。从开始提升到hA=30 cm的过程中,弹簧测力计
的拉力对钩码做功为_______。
2
0
0.4 J
点拨:钩码离开桌面后测力计的示数不再变化,此时示数即为钩码所受重力大小,根据图乙可知,钩码所受的重力为2 N;当弹簧测力计的示数是1.5 N时,钩码处于静止状态,因此钩码受到的合力大小为0 N;弹簧测力计上升的前10 cm,钩码上升的高度为0,当钩码离开桌面后,弹簧测力计的示数为2 N,钩码通过的距离为30 cm-10 cm=20 cm=0.2 m,弹簧测力计的拉力对钩码做功W=Fs=2 N×0.2 m=0.4 J。
16.【中考·泉州】在水平地面上有一长方体木块。小林用水平推力F把木块向前推动,如图甲所示。此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙所示,木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示,则从3 s至5 s内,推力对木块所做的功为________J,第2 s时木块受到的合力为________N。
400
100
点拨:由F-t图象知0~1 s内F=100 N,1~3 s内F=300 N,3~5 s内F=200 N,由v-t图象知0~1s内v=0即木块静止,1~3 s内速度由0增加到1 m/s,3~5 s内v=1 m/s,物体做匀速直线运动,则3~5 s内的路程s=vt=1 m/s×2 s=2 m,推力做功W=Fs=200 N×2 m=400 J。由3~5 s物体做匀速直线运动知滑动摩擦力为200 N,且不变,则第2 s时木块受到的