1.物理学中规定,力对物体做的功等于的乘积,公式为$W=$。在国际单位制中,功的单位是牛·米。功的单位有一个专门的名称,叫做焦耳,简称,符号为。
答案
解:
物理学中规定,力对物体做的功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积,公式为$W=\boldsymbol{Fs}$。在国际单位制中,功的单位是牛·米。功的单位有一个专门的名称,叫做焦耳,简称焦,符号为$\boldsymbol{J}$。
物理学中规定,力对物体做的功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积,公式为$W=\boldsymbol{Fs}$。在国际单位制中,功的单位是牛·米。功的单位有一个专门的名称,叫做焦耳,简称焦,符号为$\boldsymbol{J}$。
解析
【分析】本题考查功的基本物理概念,解题时需回忆物理学中关于功的定义、公式及单位的相关基础知识,依次对应题目中的空缺填写正确内容即可。
【解析】根据物理学中功的定义:力对物体做的功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积,对应的公式为$W=Fs$;功的单位牛·米的专门名称是焦耳,简称焦,符号为$J$。
【答案】物理学中规定,力对物体做的功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积,公式为$W=Fs$。在国际单位制中,功的单位是牛·米。功的单位有一个专门的名称,叫做焦耳,简称焦,符号为$J$。
【知识点】功的定义、功的公式、功的单位
【点评】本题属于物理学科的基础概念题,主要考查对功的基本知识点的识记,是学习功相关知识的入门内容,难度较低。
【难度系数】0.9
【解析】根据物理学中功的定义:力对物体做的功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积,对应的公式为$W=Fs$;功的单位牛·米的专门名称是焦耳,简称焦,符号为$J$。
【答案】物理学中规定,力对物体做的功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积,公式为$W=Fs$。在国际单位制中,功的单位是牛·米。功的单位有一个专门的名称,叫做焦耳,简称焦,符号为$J$。
【知识点】功的定义、功的公式、功的单位
【点评】本题属于物理学科的基础概念题,主要考查对功的基本知识点的识记,是学习功相关知识的入门内容,难度较低。
【难度系数】0.9
2.小明喜爱踢足球,
所示的是他某次传球时的情景。在足球离开脚后滚动的过程中,小明对足球(选填“做”或“不做”)功。在足球滚动的某个瞬间,若所有外力全部消失,足球将处于(选填“静止”或“匀速直线运动”)状态。
答案
不做;匀速直线运动。
解析
【分析】
要解决这道题,需分两步分析:第一步判断小明对足球是否做功,做功需要满足两个条件:一是对物体施加力,二是物体在力的方向上移动距离;第二步根据牛顿第一定律,判断外力消失后足球的运动状态,即物体不受外力时,运动状态保持不变。
【解析】
1. 判断做功:做功的两个必要因素为:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离。足球离开脚后,小明不再对足球施加力的作用,因此小明对足球不做功。
2. 判断外力消失后的运动状态:根据牛顿第一定律,一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。足球原本处于滚动的运动状态,若所有外力全部消失,足球将保持原来的运动状态,即匀速直线运动。
【答案】
不做;匀速直线运动
【知识点】
功的判断、牛顿第一定律
【点评】
本题结合生活中的足球场景,考查功的判断和牛顿第一定律的基础应用,属于物理力学的基础题型,需要牢记做功的两个条件和牛顿第一定律的内容即可解答。
【难度系数】
0.3
要解决这道题,需分两步分析:第一步判断小明对足球是否做功,做功需要满足两个条件:一是对物体施加力,二是物体在力的方向上移动距离;第二步根据牛顿第一定律,判断外力消失后足球的运动状态,即物体不受外力时,运动状态保持不变。
【解析】
1. 判断做功:做功的两个必要因素为:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离。足球离开脚后,小明不再对足球施加力的作用,因此小明对足球不做功。
2. 判断外力消失后的运动状态:根据牛顿第一定律,一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。足球原本处于滚动的运动状态,若所有外力全部消失,足球将保持原来的运动状态,即匀速直线运动。
【答案】
不做;匀速直线运动
【知识点】
功的判断、牛顿第一定律
【点评】
本题结合生活中的足球场景,考查功的判断和牛顿第一定律的基础应用,属于物理力学的基础题型,需要牢记做功的两个条件和牛顿第一定律的内容即可解答。
【难度系数】
0.3
3. 中央广播电视总台2025年春节联欢晚会上的舞蹈节目《秧BOT》引发较大关注。如图11.1-2所示,机器人将手绢抛向空中,说明力能改变物体的。抛出的手绢上升的过程中机器人对它(选填“做功”或“不做功”)。

答案
运动状态;不做功。
解析
【分析】
这道题包含两个基础物理概念的判断:第一个需明确力的作用效果类型,第二个要依据做功的两个必要条件判断是否做功。首先,力的作用效果分为改变物体形状和运动状态,机器人抛手绢时,手绢从静止变为运动,属于运动状态改变;其次,做功需要同时满足“作用在物体上的力”和“物体在力的方向上移动距离”,手绢抛出后,机器人不再对它施力,因此不满足做功条件。
【解析】
1. 力的作用效果:力可以改变物体的运动状态或形状。机器人将手绢抛向空中,手绢由静止变为运动,运动状态发生改变,故第一空填“运动状态”。
2. 做功的判断:做功的两个必要因素是:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离。手绢被抛出后,不再受到机器人的作用力,因此机器人对它不做功,故第二空填“不做功”。
【答案】
运动状态;不做功。
【知识点】
力的作用效果;做功的判断
【点评】
本题为基础概念题,考查力的作用效果和做功的判断,难度较低,学生牢记相关物理概念即可顺利解答。
【难度系数】
0.7
这道题包含两个基础物理概念的判断:第一个需明确力的作用效果类型,第二个要依据做功的两个必要条件判断是否做功。首先,力的作用效果分为改变物体形状和运动状态,机器人抛手绢时,手绢从静止变为运动,属于运动状态改变;其次,做功需要同时满足“作用在物体上的力”和“物体在力的方向上移动距离”,手绢抛出后,机器人不再对它施力,因此不满足做功条件。
【解析】
1. 力的作用效果:力可以改变物体的运动状态或形状。机器人将手绢抛向空中,手绢由静止变为运动,运动状态发生改变,故第一空填“运动状态”。
2. 做功的判断:做功的两个必要因素是:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离。手绢被抛出后,不再受到机器人的作用力,因此机器人对它不做功,故第二空填“不做功”。
【答案】
运动状态;不做功。
【知识点】
力的作用效果;做功的判断
【点评】
本题为基础概念题,考查力的作用效果和做功的判断,难度较低,学生牢记相关物理概念即可顺利解答。
【难度系数】
0.7
4.为方便残疾人上下台阶,很多公共场所设计了如图11.1-3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8 m长的斜面推至2 m高的入口处,沿斜面所用的推力为200 N,在此过程中推力做的功为J,克服人和轮椅受到的重力做的功为J,斜面的支持力对轮椅做的功为J。
答案
解:
推力做的功:
$W_{推}=Fs=200\ \mathrm{N} × 8\ \mathrm{m}=1600\ \mathrm{J}$
克服重力做的功:
$W_{G}=Gh=600\ \mathrm{N} × 2\ \mathrm{m}=1200\ \mathrm{J}$
斜面的支持力方向垂直于斜面向上,轮椅沿斜面运动,在支持力的方向上没有移动距离,因此支持力对轮椅做的功为$0\ \mathrm{J}$。
答案依次为:$\boldsymbol{1600}$;$\boldsymbol{1200}$;$\boldsymbol{0}$。
推力做的功:
$W_{推}=Fs=200\ \mathrm{N} × 8\ \mathrm{m}=1600\ \mathrm{J}$
克服重力做的功:
$W_{G}=Gh=600\ \mathrm{N} × 2\ \mathrm{m}=1200\ \mathrm{J}$
斜面的支持力方向垂直于斜面向上,轮椅沿斜面运动,在支持力的方向上没有移动距离,因此支持力对轮椅做的功为$0\ \mathrm{J}$。
答案依次为:$\boldsymbol{1600}$;$\boldsymbol{1200}$;$\boldsymbol{0}$。
解析
【分析】要解决本题,需掌握功的计算公式:功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积,公式为$W=Fs$。首先明确各力的方向和对应的位移:推力沿斜面方向,对应位移是斜面长度;克服重力做功对应物体上升的高度;支持力方向垂直斜面,轮椅沿斜面运动,在支持力方向无位移,因此支持力不做功。据此分别计算各力做的功。
【解析】1. 推力做的功:根据$W=Fs$,代入推力$F=200\ \mathrm{N}$,斜面长度$s=8\ \mathrm{m}$,可得$W_{推}=200\ \mathrm{N}×8\ \mathrm{m}=1600\ \mathrm{J}$;2. 克服重力做的功:克服重力做功公式为$W=Gh$,代入重力$G=600\ \mathrm{N}$,上升高度$h=2\ \mathrm{m}$,可得$W_{G}=600\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=1200\ \mathrm{J}$;3. 斜面的支持力方向垂直于斜面向上,轮椅沿斜面运动,在支持力的方向上没有移动距离,根据功的定义,力与位移垂直时做功为0,因此支持力做功为$0\ \mathrm{J}$。
【答案】1600;1200;0
【知识点】功的计算、做功的必要因素、斜面的功
【点评】本题考查基础的功的计算,核心是理解做功的两个必要条件,区分不同力的方向与位移的关系,属于初中物理力学的基础题型,难度较低,适合巩固功的相关知识。
【难度系数】0.7
【解析】1. 推力做的功:根据$W=Fs$,代入推力$F=200\ \mathrm{N}$,斜面长度$s=8\ \mathrm{m}$,可得$W_{推}=200\ \mathrm{N}×8\ \mathrm{m}=1600\ \mathrm{J}$;2. 克服重力做的功:克服重力做功公式为$W=Gh$,代入重力$G=600\ \mathrm{N}$,上升高度$h=2\ \mathrm{m}$,可得$W_{G}=600\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=1200\ \mathrm{J}$;3. 斜面的支持力方向垂直于斜面向上,轮椅沿斜面运动,在支持力的方向上没有移动距离,根据功的定义,力与位移垂直时做功为0,因此支持力做功为$0\ \mathrm{J}$。
【答案】1600;1200;0
【知识点】功的计算、做功的必要因素、斜面的功
【点评】本题考查基础的功的计算,核心是理解做功的两个必要条件,区分不同力的方向与位移的关系,属于初中物理力学的基础题型,难度较低,适合巩固功的相关知识。
【难度系数】0.7
5.一款智能送餐机器人的质量为50 kg,该机器人在水平路面上以0.8 m/s的速度沿直线匀速运动了50 m,它受到的阻力为60 N。该机器人受到的重力为N,重力做的功为J,牵引力对机器人做的功为J。(g取10 N/kg)
答案
解:
机器人受到的重力:
$G = mg = 50\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 500\ \mathrm{N}$
重力方向竖直向下,机器人沿水平路面运动,在重力的方向上没有移动距离,因此重力做的功为$0\ \mathrm{J}$。
机器人沿直线匀速运动,水平方向上牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等:
$F = f = 60\ \mathrm{N}$
牵引力对机器人做的功:
$W = Fs = 60\ \mathrm{N} × 50\ \mathrm{m} = 3000\ \mathrm{J}$
答案依次为:$\boldsymbol{500}$;$\boldsymbol{0}$;$\boldsymbol{3000}$。
机器人受到的重力:
$G = mg = 50\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 500\ \mathrm{N}$
重力方向竖直向下,机器人沿水平路面运动,在重力的方向上没有移动距离,因此重力做的功为$0\ \mathrm{J}$。
机器人沿直线匀速运动,水平方向上牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等:
$F = f = 60\ \mathrm{N}$
牵引力对机器人做的功:
$W = Fs = 60\ \mathrm{N} × 50\ \mathrm{m} = 3000\ \mathrm{J}$
答案依次为:$\boldsymbol{500}$;$\boldsymbol{0}$;$\boldsymbol{3000}$。
解析
【分析】
首先,求机器人的重力需运用重力公式$G=mg$;判断重力是否做功要依据做功的两个必要条件(力和力方向上的位移),机器人水平运动,重力方向竖直,无竖直位移故重力做功为0;匀速运动时水平方向牵引力与阻力平衡,再用功的公式$W=Fs$计算牵引力做功。
【解析】
1. 计算机器人的重力:
根据重力计算公式$G = mg$,代入$m = 50\ \mathrm{kg}$、$g = 10\ \mathrm{N/kg}$,得:
$G = 50\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 500\ \mathrm{N}$
2. 计算重力做的功:
做功需满足“作用在物体上的力”和“物体在力的方向上移动距离”两个条件。机器人沿水平路面运动,重力方向竖直向下,机器人在竖直方向无位移,因此重力做功为$0\ \mathrm{J}$。
3. 计算牵引力做的功:
机器人匀速直线运动,水平方向牵引力与阻力是平衡力,大小相等,即$F = f = 60\ \mathrm{N}$。
根据功的计算公式$W = Fs$,代入$F = 60\ \mathrm{N}$、$s = 50\ \mathrm{m}$,得:
$W = 60\ \mathrm{N} × 50\ \mathrm{m} = 3000\ \mathrm{J}$
【答案】
500;0;3000
【知识点】
重力的计算、功的计算、二力平衡
【点评】
本题为基础题型,考查重力、功的计算及做功的判断,需牢记做功的两个必要条件和匀速运动的二力平衡特点,易错点是重力做功的判断,需注意力与位移方向的关系。
【难度系数】
0.7
首先,求机器人的重力需运用重力公式$G=mg$;判断重力是否做功要依据做功的两个必要条件(力和力方向上的位移),机器人水平运动,重力方向竖直,无竖直位移故重力做功为0;匀速运动时水平方向牵引力与阻力平衡,再用功的公式$W=Fs$计算牵引力做功。
【解析】
1. 计算机器人的重力:
根据重力计算公式$G = mg$,代入$m = 50\ \mathrm{kg}$、$g = 10\ \mathrm{N/kg}$,得:
$G = 50\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 500\ \mathrm{N}$
2. 计算重力做的功:
做功需满足“作用在物体上的力”和“物体在力的方向上移动距离”两个条件。机器人沿水平路面运动,重力方向竖直向下,机器人在竖直方向无位移,因此重力做功为$0\ \mathrm{J}$。
3. 计算牵引力做的功:
机器人匀速直线运动,水平方向牵引力与阻力是平衡力,大小相等,即$F = f = 60\ \mathrm{N}$。
根据功的计算公式$W = Fs$,代入$F = 60\ \mathrm{N}$、$s = 50\ \mathrm{m}$,得:
$W = 60\ \mathrm{N} × 50\ \mathrm{m} = 3000\ \mathrm{J}$
【答案】
500;0;3000
【知识点】
重力的计算、功的计算、二力平衡
【点评】
本题为基础题型,考查重力、功的计算及做功的判断,需牢记做功的两个必要条件和匀速运动的二力平衡特点,易错点是重力做功的判断,需注意力与位移方向的关系。
【难度系数】
0.7
6.下列对物体做的功接近1J的是
()
A.一名中学生将地上的1枚鸡蛋匀速举过头顶
B.一名中学生从1楼跑到3楼
C.一名运动员将杠铃举在空中不动
D.一名中学生跳绳1次
()
A.一名中学生将地上的1枚鸡蛋匀速举过头顶
B.一名中学生从1楼跑到3楼
C.一名运动员将杠铃举在空中不动
D.一名中学生跳绳1次
答案
A
解析
【分析】要判断哪个选项做功接近1J,需利用功的计算公式$W=Gh$(匀速提升物体时,拉力等于重力,功等于重力与提升高度的乘积),结合生活常识估算各选项中物体的重力和移动距离,计算功后对比即可。
【解析】根据功的公式$W=Gh$,逐一分析选项:
选项A:1枚鸡蛋质量约$50g=0.05kg$,重力$G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N$;举过头顶的高度约$2m$,做功$W=0.5N×2m=1J$,接近1J,符合要求。
选项B:中学生质量约$50kg$,重力$G=50kg×10N/kg=500N$;1楼到3楼高度约$6m$,做功$W=500N×6m=3000J$,远大于1J,不符合。
选项C:杠铃举在空中不动,物体在力的方向上没有移动距离,做功为0,不符合。
选项D:中学生重力约$500N$,跳绳1次重心上升约$0.05m$,做功$W=500N×0.05m=25J$,远大于1J,不符合。
综上,答案为A。
【答案】A
【知识点】功的计算、重力的估算
【点评】本题结合生活实例考查功的计算,关键是利用生活常识合理估算物理量,难度不大,需准确分析各选项的做功情况。
【难度系数】0.6
【解析】根据功的公式$W=Gh$,逐一分析选项:
选项A:1枚鸡蛋质量约$50g=0.05kg$,重力$G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N$;举过头顶的高度约$2m$,做功$W=0.5N×2m=1J$,接近1J,符合要求。
选项B:中学生质量约$50kg$,重力$G=50kg×10N/kg=500N$;1楼到3楼高度约$6m$,做功$W=500N×6m=3000J$,远大于1J,不符合。
选项C:杠铃举在空中不动,物体在力的方向上没有移动距离,做功为0,不符合。
选项D:中学生重力约$500N$,跳绳1次重心上升约$0.05m$,做功$W=500N×0.05m=25J$,远大于1J,不符合。
综上,答案为A。
【答案】A
【知识点】功的计算、重力的估算
【点评】本题结合生活实例考查功的计算,关键是利用生活常识合理估算物理量,难度不大,需准确分析各选项的做功情况。
【难度系数】0.6
7.如图11.1-4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。三种情况下拉力F所做的功的关系是()

A.$W_a = W_b = W_c$
B.$W_a = W_b < W_c$
C.$W_a = W_b > W_c$
D.$W_a < W_c < W_b$
A.$W_a = W_b = W_c$
B.$W_a = W_b < W_c$
C.$W_a = W_b > W_c$
D.$W_a < W_c < W_b$
答案
D
解析
【分析】
要解决这个问题,需利用功的计算公式:功的大小等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积,公式为$ W = F s \cosα $,其中$α$是力$ F $的方向与物体位移$ s $方向的夹角。我们需要分别确定a、b、c三种情况下的夹角$α$,计算拉力做的功,再比较大小。
【解析】
根据功的计算公式$ W = F s \cosα $($α$为F与位移s的夹角),已知力F大小相同,位移s大小相同,分别分析三种情况:
1. 图a:力F方向竖直向上,位移方向水平向右,力与位移的夹角$α_a = 90°$,$\cos90° = 0$,因此拉力做功$ W_a = F s \cos90° = 0 $;
2. 图b:力F方向水平向右,位移方向水平向右,力与位移的夹角$α_b = 0°$,$\cos0° = 1$,因此拉力做功$ W_b = F s \cos0° = F s $;
3. 图c:力F方向竖直向上,位移方向斜向右上方,力与位移的夹角$α_c$为锐角($0° < α_c < 90°$),则$0 < \cosα_c < 1$,因此拉力做功$ W_c = F s \cosα_c $,可得$0 < W_c < F s$;
综上,三种情况下拉力做功的关系为$ W_a < W_c < W_b $。
【答案】
D
【知识点】
功的计算
【点评】
本题考查功的计算公式的应用,核心是明确力与位移的夹角对功的影响,属于基础应用类题目,只要掌握功的公式即可正确分析。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,需利用功的计算公式:功的大小等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积,公式为$ W = F s \cosα $,其中$α$是力$ F $的方向与物体位移$ s $方向的夹角。我们需要分别确定a、b、c三种情况下的夹角$α$,计算拉力做的功,再比较大小。
【解析】
根据功的计算公式$ W = F s \cosα $($α$为F与位移s的夹角),已知力F大小相同,位移s大小相同,分别分析三种情况:
1. 图a:力F方向竖直向上,位移方向水平向右,力与位移的夹角$α_a = 90°$,$\cos90° = 0$,因此拉力做功$ W_a = F s \cos90° = 0 $;
2. 图b:力F方向水平向右,位移方向水平向右,力与位移的夹角$α_b = 0°$,$\cos0° = 1$,因此拉力做功$ W_b = F s \cos0° = F s $;
3. 图c:力F方向竖直向上,位移方向斜向右上方,力与位移的夹角$α_c$为锐角($0° < α_c < 90°$),则$0 < \cosα_c < 1$,因此拉力做功$ W_c = F s \cosα_c $,可得$0 < W_c < F s$;
综上,三种情况下拉力做功的关系为$ W_a < W_c < W_b $。
【答案】
D
【知识点】
功的计算
【点评】
本题考查功的计算公式的应用,核心是明确力与位移的夹角对功的影响,属于基础应用类题目,只要掌握功的公式即可正确分析。
【难度系数】
0.5
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