登录
4. 如图甲所示,吊机将重为5 000 N的物体从水平地面M处竖直匀速提升40 s到达N处,途经点O,然后水平匀速运送到P处,最后竖直放至楼顶Q处。物体从P到Q路程随时间变化的图像如图乙所示,用时40 s。以下说法正确的是 (
A.NP段,物体所受拉力做功为75 000 J
B.PQ段,物体的运动速度为8 m/s
C.PQ段,物体所受的重力每秒做功625 J
D.MN段,物体所受拉力大于物体重力
C
)A.NP段,物体所受拉力做功为75 000 J
B.PQ段,物体的运动速度为8 m/s
C.PQ段,物体所受的重力每秒做功625 J
D.MN段,物体所受拉力大于物体重力
答案
4.C
解析
【分析】
要判断各选项的正确性，需结合功的计算、速度公式、二力平衡条件逐一分析：
1. 功的计算：力对物体做功需满足力和物体在力的方向上移动的距离，若力与距离垂直则不做功；
2. 速度公式：$v=\frac{s}{t}$，用于计算PQ段的运动速度；
3. 重力做功：$W=Gh$，每秒做功可通过总功除以时间计算；
4. 匀速直线运动的物体受力平衡，拉力与重力大小相等。
【解析】
对各选项分析如下：
选项A：NP段是水平匀速运送物体，拉力方向竖直向上，物体移动方向为水平，力与移动方向垂直，因此拉力做功为$0J$，A错误；
选项B：由图乙可知，PQ段物体运动的路程$s=5m$，时间$t=40s$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}=\frac{5m}{40s}=0.125m/s≠8m/s$，B错误；
选项C：PQ段重力做功$W=Gh=5000N×5m=25000J$，用时$40s$，则物体所受重力每秒做功为$\frac{25000J}{40s}=625J$，C正确；
选项D：MN段物体匀速竖直提升，处于平衡状态，拉力与重力是一对平衡力，大小相等，即拉力等于重力，D错误。
【答案】
C
【知识点】
功的计算、速度计算、二力平衡
【点评】
本题结合实际吊机工作场景，考查力学基础知识点的应用，需明确不同运动阶段的力与距离的关系，易错点是水平移动时拉力不做功，整体难度适中，是初中物理常见的综合题型。
【难度系数】
0.5
要判断各选项的正确性，需结合功的计算、速度公式、二力平衡条件逐一分析：
1. 功的计算：力对物体做功需满足力和物体在力的方向上移动的距离，若力与距离垂直则不做功；
2. 速度公式：$v=\frac{s}{t}$，用于计算PQ段的运动速度；
3. 重力做功：$W=Gh$，每秒做功可通过总功除以时间计算；
4. 匀速直线运动的物体受力平衡，拉力与重力大小相等。
【解析】
对各选项分析如下：
选项A：NP段是水平匀速运送物体，拉力方向竖直向上，物体移动方向为水平，力与移动方向垂直，因此拉力做功为$0J$，A错误；
选项B：由图乙可知，PQ段物体运动的路程$s=5m$，时间$t=40s$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}=\frac{5m}{40s}=0.125m/s≠8m/s$，B错误；
选项C：PQ段重力做功$W=Gh=5000N×5m=25000J$，用时$40s$，则物体所受重力每秒做功为$\frac{25000J}{40s}=625J$，C正确；
选项D：MN段物体匀速竖直提升，处于平衡状态，拉力与重力是一对平衡力，大小相等，即拉力等于重力，D错误。
【答案】
C
【知识点】
功的计算、速度计算、二力平衡
【点评】
本题结合实际吊机工作场景，考查力学基础知识点的应用，需明确不同运动阶段的力与距离的关系，易错点是水平移动时拉力不做功，整体难度适中，是初中物理常见的综合题型。
【难度系数】
0.5
5.(双选)在自主复习中,物理课代表根据课本情境,变换条件,进行了适当拓展:如图所示,小强用100 N的水平拉力,拉着重为500 N的小车,使小车在水平路面上匀速前进了10 m,用了10 s。下列说法正确的是 (
A.地面对小车的支持力大小为400 N
B.地面对小车的摩擦力大小为100 N
C.地面对小车的支持力对小车所做的功为5 000 J
D.水平拉力对小车做的功为1 000 J
BD
)A.地面对小车的支持力大小为400 N
B.地面对小车的摩擦力大小为100 N
C.地面对小车的支持力对小车所做的功为5 000 J
D.水平拉力对小车做的功为1 000 J
答案
5.BD
解析
【分析】
本题考查力学综合知识，解题思路：①分析小车竖直方向受力，利用二力平衡判断支持力大小；②分析水平方向受力，利用二力平衡判断摩擦力大小；③根据功的计算公式$W=Fs$，结合做功的两个必要因素（力和物体在力的方向上移动的距离），判断力是否做功并计算拉力做的功，逐一判断选项对错。
【解析】
对各选项逐一分析：
选项A：小车在水平路面匀速运动，竖直方向受力平衡，重力$G=500N$，地面对小车的支持力与重力是一对平衡力，故支持力$F_{支}=G=500N$，A错误。
选项B：小车水平方向匀速运动，水平方向拉力$F=100N$，地面对小车的摩擦力与拉力是一对平衡力，故摩擦力$f=F=100N$，B正确。
选项C：做功的两个必要因素是力和物体在力的方向上移动的距离。支持力方向竖直向上，小车移动的距离是水平方向，力与距离垂直，因此支持力对小车做功为0，C错误。
选项D：水平拉力$F=100N$，小车在拉力方向移动的距离$s=10m$，根据功的公式$W=Fs$，拉力做功$W=100N×10m=1000J$，D正确。
综上，正确选项为BD。
【答案】
BD
【知识点】
二力平衡、功的计算、做功的必要因素
【点评】
本题是力学基础题，主要考查二力平衡的应用、功的计算及做功的判断，需明确平衡力的条件和做功的两个必要因素，易错点是判断支持力是否做功，需注意力与位移的方向关系。
【难度系数】
0.6
本题考查力学综合知识，解题思路：①分析小车竖直方向受力，利用二力平衡判断支持力大小；②分析水平方向受力，利用二力平衡判断摩擦力大小；③根据功的计算公式$W=Fs$，结合做功的两个必要因素（力和物体在力的方向上移动的距离），判断力是否做功并计算拉力做的功，逐一判断选项对错。
【解析】
对各选项逐一分析：
选项A：小车在水平路面匀速运动，竖直方向受力平衡，重力$G=500N$，地面对小车的支持力与重力是一对平衡力，故支持力$F_{支}=G=500N$，A错误。
选项B：小车水平方向匀速运动，水平方向拉力$F=100N$，地面对小车的摩擦力与拉力是一对平衡力，故摩擦力$f=F=100N$，B正确。
选项C：做功的两个必要因素是力和物体在力的方向上移动的距离。支持力方向竖直向上，小车移动的距离是水平方向，力与距离垂直，因此支持力对小车做功为0，C错误。
选项D：水平拉力$F=100N$，小车在拉力方向移动的距离$s=10m$，根据功的公式$W=Fs$，拉力做功$W=100N×10m=1000J$，D正确。
综上，正确选项为BD。
【答案】
BD
【知识点】
二力平衡、功的计算、做功的必要因素
【点评】
本题是力学基础题，主要考查二力平衡的应用、功的计算及做功的判断，需明确平衡力的条件和做功的两个必要因素，易错点是判断支持力是否做功，需注意力与位移的方向关系。
【难度系数】
0.6
6.“绿色出行,低碳生活。”新能源汽车因环保、节能、高效等优势,成为人们的购车新选择。如图是一辆新能源汽车,若满载时总质量为2 t,在一平直的路面上匀速行驶1 000 m,用时50 s,所受阻力是车重的0.1倍。(g取10 N/kg)求：
(1)汽车匀速行驶时的速度。
(2)满载时汽车在该段路程匀速行驶牵引力做的功。
(1)汽车匀速行驶时的速度。
(2)满载时汽车在该段路程匀速行驶牵引力做的功。
答案
6.(1)由题意知,汽车匀速行驶1 000 m,用时50 s,则其速度为：
$v=\frac{s}{t}=\frac{1\ 000\ \mathrm{m}}{50\ \mathrm{s}}=20\ \mathrm{m/s}$
(2)已知汽车满载时总质量为2 t,由$G=mg$可得,汽车受到的重力为：
$G=mg=2 × 10^3\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=2 × 10^4\ \mathrm{N}$
由题意知,汽车受到的阻力是车重的0.1倍,即：
$f=0.1\ G=0.1 × 2 × 10^4\ \mathrm{N}=2 × 10^3\ \mathrm{N}$
由于汽车匀速行驶,则其受到的阻力与汽车牵引力为一对平衡力,大小相等,则汽车满载时在该段路程匀速行驶时的牵引力为：
$F=f=2 × 10^3\ \mathrm{N}$
由$W=Fs$可得,该过程汽车牵引力所做的功为：
$W=Fs=2 × 10^3\ \mathrm{N} × 1\ 000\ \mathrm{m}=2 × 10^6\ \mathrm{J}$
$v=\frac{s}{t}=\frac{1\ 000\ \mathrm{m}}{50\ \mathrm{s}}=20\ \mathrm{m/s}$
(2)已知汽车满载时总质量为2 t,由$G=mg$可得,汽车受到的重力为：
$G=mg=2 × 10^3\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=2 × 10^4\ \mathrm{N}$
由题意知,汽车受到的阻力是车重的0.1倍,即：
$f=0.1\ G=0.1 × 2 × 10^4\ \mathrm{N}=2 × 10^3\ \mathrm{N}$
由于汽车匀速行驶,则其受到的阻力与汽车牵引力为一对平衡力,大小相等,则汽车满载时在该段路程匀速行驶时的牵引力为：
$F=f=2 × 10^3\ \mathrm{N}$
由$W=Fs$可得,该过程汽车牵引力所做的功为：
$W=Fs=2 × 10^3\ \mathrm{N} × 1\ 000\ \mathrm{m}=2 × 10^6\ \mathrm{J}$
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步计算：第一步求汽车匀速行驶的速度，利用速度公式$v=\frac{s}{t}$，已知行驶路程和时间，直接代入公式即可；第二步求牵引力做的功，功的公式为$W=Fs$，需先通过重力公式$G=mg$算出汽车总重力，再结合阻力与重力的关系求出阻力，由于汽车匀速行驶，牵引力与阻力是平衡力，大小相等，得到牵引力后代入功的公式计算即可。
【解析】
(1) 已知汽车匀速行驶的路程$s=1000\ \mathrm{m}$，用时$t=50\ \mathrm{s}$，根据速度公式：
$v=\frac{s}{t}=\frac{1000\ \mathrm{m}}{50\ \mathrm{s}}=20\ \mathrm{m/s}$
(2) 首先计算汽车满载时的总重力，总质量$m=2\ \mathrm{t}=2×10^3\ \mathrm{kg}$，根据重力公式$G=mg$：
$G=mg=2×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=2×10^4\ \mathrm{N}$
由题意，阻力是车重的0.1倍，所以阻力：
$f=0.1G=0.1×2×10^4\ \mathrm{N}=2×10^3\ \mathrm{N}$
因为汽车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以牵引力$F=f=2×10^3\ \mathrm{N}$
根据功的公式$W=Fs$，牵引力做的功：
$W=Fs=2×10^3\ \mathrm{N}×1000\ \mathrm{m}=2×10^6\ \mathrm{J}$
【答案】
(1) $20\ \mathrm{m/s}$；(2) $2×10^6\ \mathrm{J}$
【知识点】
速度计算、功的计算、二力平衡
【点评】
本题以新能源汽车为生活情境，考查力学基础计算，涉及速度、功的公式应用及二力平衡知识点，题目步骤清晰，属于基础题型，能有效考查学生对力学核心公式的掌握情况。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需分两步计算：第一步求汽车匀速行驶的速度，利用速度公式$v=\frac{s}{t}$，已知行驶路程和时间，直接代入公式即可；第二步求牵引力做的功，功的公式为$W=Fs$，需先通过重力公式$G=mg$算出汽车总重力，再结合阻力与重力的关系求出阻力，由于汽车匀速行驶，牵引力与阻力是平衡力，大小相等，得到牵引力后代入功的公式计算即可。
【解析】
(1) 已知汽车匀速行驶的路程$s=1000\ \mathrm{m}$，用时$t=50\ \mathrm{s}$，根据速度公式：
$v=\frac{s}{t}=\frac{1000\ \mathrm{m}}{50\ \mathrm{s}}=20\ \mathrm{m/s}$
(2) 首先计算汽车满载时的总重力，总质量$m=2\ \mathrm{t}=2×10^3\ \mathrm{kg}$，根据重力公式$G=mg$：
$G=mg=2×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=2×10^4\ \mathrm{N}$
由题意，阻力是车重的0.1倍，所以阻力：
$f=0.1G=0.1×2×10^4\ \mathrm{N}=2×10^3\ \mathrm{N}$
因为汽车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以牵引力$F=f=2×10^3\ \mathrm{N}$
根据功的公式$W=Fs$，牵引力做的功：
$W=Fs=2×10^3\ \mathrm{N}×1000\ \mathrm{m}=2×10^6\ \mathrm{J}$
【答案】
(1) $20\ \mathrm{m/s}$；(2) $2×10^6\ \mathrm{J}$
【知识点】
速度计算、功的计算、二力平衡
【点评】
本题以新能源汽车为生活情境，考查力学基础计算，涉及速度、功的公式应用及二力平衡知识点，题目步骤清晰，属于基础题型，能有效考查学生对力学核心公式的掌握情况。
【难度系数】
0.7
1.气候变化是人类面临的全球性问题，中国主动采取更加有力的政策和措施，努力争取2060年前实现碳中和。“节能减排，低碳生活”旨在倡导节约能源和减少二氧化碳排放。王力同学坚持骑自行车上下学，所骑自行车质量为15 kg。(g取10 N/kg)求：
(1)若他在平直公路上5 min内匀速直线行驶了1 200 m，则这段时间他骑行的速度是多大？
(2)若他骑行时的牵引力恒为60 N，则他骑行这5 min内阻力是多大？牵引力做了多少功？
(1)若他在平直公路上5 min内匀速直线行驶了1 200 m，则这段时间他骑行的速度是多大？
(2)若他骑行时的牵引力恒为60 N，则他骑行这5 min内阻力是多大？牵引力做了多少功？
答案
1.(1)若他在平直公路上5 min内匀速直线行驶1 200 m,则这段时间他骑行的速度为：
$v=\frac{s}{t}=\frac{1\ 200\ \mathrm{m}}{5 × 60\ \mathrm{s}}=4\ \mathrm{m/s}$
(2)若他骑行时的牵引力恒为60 N,在平直公路上匀速直线行驶,受平衡力,则阻力：
$f=F_{\mathrm{牵}}=60\ \mathrm{N}$
骑行5 min牵引力做功为：
$W=F_{\mathrm{牵}} s=60\ \mathrm{N} × 1\ 200\ \mathrm{m}=7.2 × 10^4\ \mathrm{J}$
$v=\frac{s}{t}=\frac{1\ 200\ \mathrm{m}}{5 × 60\ \mathrm{s}}=4\ \mathrm{m/s}$
(2)若他骑行时的牵引力恒为60 N,在平直公路上匀速直线行驶,受平衡力,则阻力：
$f=F_{\mathrm{牵}}=60\ \mathrm{N}$
骑行5 min牵引力做功为：
$W=F_{\mathrm{牵}} s=60\ \mathrm{N} × 1\ 200\ \mathrm{m}=7.2 × 10^4\ \mathrm{J}$
解析
【分析】
本题分为两小问，第(1)问求骑行速度，需利用速度公式，注意时间单位的换算；第(2)问，匀速直线运动时物体受力平衡，水平方向牵引力与阻力大小相等，再利用功的计算公式求牵引力做功。
【解析】
(1) 首先统一时间单位：$t=5\ \mathrm{min}=5×60\ \mathrm{s}=300\ \mathrm{s}$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，代入路程$s=1200\ \mathrm{m}$，得：
$v=\frac{1200\ \mathrm{m}}{300\ \mathrm{s}}=4\ \mathrm{m/s}$
(2) 王力骑行时做匀速直线运动，水平方向受力平衡，阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，因此阻力：
$f=F_{\mathrm{牵}}=60\ \mathrm{N}$
根据功的计算公式$W=Fs$，代入牵引力和路程，得牵引力做功：
$W=F_{\mathrm{牵}}s=60\ \mathrm{N}×1200\ \mathrm{m}=7.2×10^4\ \mathrm{J}$
【答案】
(1) 这段时间他骑行的速度是$4\ \mathrm{m/s}$；
(2) 他骑行这5 min内阻力是$60\ \mathrm{N}$，牵引力做的功是$7.2×10^4\ \mathrm{J}$。
【知识点】
速度计算、二力平衡、功的计算
【点评】
本题为力学基础计算题，考查核心公式的应用，解题关键是掌握速度公式、二力平衡条件及功的计算公式，需注意单位的统一，属于学生应熟练掌握的常规题型。
【难度系数】
0.7
本题分为两小问，第(1)问求骑行速度，需利用速度公式，注意时间单位的换算；第(2)问，匀速直线运动时物体受力平衡，水平方向牵引力与阻力大小相等，再利用功的计算公式求牵引力做功。
【解析】
(1) 首先统一时间单位：$t=5\ \mathrm{min}=5×60\ \mathrm{s}=300\ \mathrm{s}$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，代入路程$s=1200\ \mathrm{m}$，得：
$v=\frac{1200\ \mathrm{m}}{300\ \mathrm{s}}=4\ \mathrm{m/s}$
(2) 王力骑行时做匀速直线运动，水平方向受力平衡，阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，因此阻力：
$f=F_{\mathrm{牵}}=60\ \mathrm{N}$
根据功的计算公式$W=Fs$，代入牵引力和路程，得牵引力做功：
$W=F_{\mathrm{牵}}s=60\ \mathrm{N}×1200\ \mathrm{m}=7.2×10^4\ \mathrm{J}$
【答案】
(1) 这段时间他骑行的速度是$4\ \mathrm{m/s}$；
(2) 他骑行这5 min内阻力是$60\ \mathrm{N}$，牵引力做的功是$7.2×10^4\ \mathrm{J}$。
【知识点】
速度计算、二力平衡、功的计算
【点评】
本题为力学基础计算题，考查核心公式的应用，解题关键是掌握速度公式、二力平衡条件及功的计算公式，需注意单位的统一，属于学生应熟练掌握的常规题型。
【难度系数】
0.7
