1. 下列关于功的各种说法,正确的是(
A.只要有力作用在物体上,就一定做了功
B.只要物体移动了距离,就一定做了功
C.只要有力作用在物体上,物体又移动了距离,就一定做了功
D.只要有力作用在物体上,物体又在该力的方向上移动了距离,就一定做了功
D
)A.只要有力作用在物体上,就一定做了功
B.只要物体移动了距离,就一定做了功
C.只要有力作用在物体上,物体又移动了距离,就一定做了功
D.只要有力作用在物体上,物体又在该力的方向上移动了距离,就一定做了功
答案
1.D
解析
【分析】
要判断是否做功,需牢记做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。接下来逐一分析各选项是否满足这两个条件,即可得出正确答案。
【解析】
根据做功的两个必要条件,对各选项分析如下:
选项A:仅有力作用在物体上,若物体未在力的方向上移动距离,则力不做功,故A错误;
选项B:仅物体移动了距离,若移动距离的方向上没有力的作用,则力不做功,故B错误;
选项C:虽有力和距离,但距离不一定是力的方向,例如提着水桶水平移动时,力的方向向上,距离方向水平,此时力不做功,故C错误;
选项D:同时满足“有力作用在物体上”和“物体在该力的方向上移动了距离”,符合做功的两个必要条件,一定做功,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
功的定义、做功的必要条件
【点评】
本题考查功的基础概念,核心是掌握做功的两个必要条件,属于概念类基础题,难度较低,准确理解概念即可正确作答。
【难度系数】
0.8
要判断是否做功,需牢记做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。接下来逐一分析各选项是否满足这两个条件,即可得出正确答案。
【解析】
根据做功的两个必要条件,对各选项分析如下:
选项A:仅有力作用在物体上,若物体未在力的方向上移动距离,则力不做功,故A错误;
选项B:仅物体移动了距离,若移动距离的方向上没有力的作用,则力不做功,故B错误;
选项C:虽有力和距离,但距离不一定是力的方向,例如提着水桶水平移动时,力的方向向上,距离方向水平,此时力不做功,故C错误;
选项D:同时满足“有力作用在物体上”和“物体在该力的方向上移动了距离”,符合做功的两个必要条件,一定做功,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
功的定义、做功的必要条件
【点评】
本题考查功的基础概念,核心是掌握做功的两个必要条件,属于概念类基础题,难度较低,准确理解概念即可正确作答。
【难度系数】
0.8
2.一起重机的钢索吊着重力为1 000 N的物体匀速上升2 m后,又沿着水平方向缓慢移动了4 m,在整个过程中,起重机的钢索对物体做的功是(
A.6 000 J
B.4 000 J
C.2 000 J
D.无法确定
C
)A.6 000 J
B.4 000 J
C.2 000 J
D.无法确定
答案
2.C
解析
【分析】要解决该问题,需明确做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。首先确定钢索对物体的拉力,再分两个过程判断拉力是否做功,最后计算总功。
【解析】1. 确定钢索的拉力:物体匀速运动,根据二力平衡,钢索对物体的拉力$ F $等于物体重力$ G $,即$ F = G = 1000\ \mathrm{N} $。
2. 分析上升过程的做功:物体匀速上升2m,拉力方向竖直向上,物体在拉力方向(竖直方向)移动了2m,该过程做功$ W_1 = F × s_1 = 1000\ \mathrm{N} × 2\ \mathrm{m} = 2000\ \mathrm{J} $。
3. 分析水平移动过程的做功:物体沿水平方向移动4m,拉力方向竖直向上,移动距离为水平方向,与拉力方向垂直,该过程拉力不做功,即$ W_2 = 0\ \mathrm{J} $。
4. 总功:整个过程钢索对物体做的功$ W = W_1 + W_2 = 2000\ \mathrm{J} + 0\ \mathrm{J} = 2000\ \mathrm{J} $,对应选项C。
【答案】C
【知识点】功的计算、做功的必要因素、二力平衡
【点评】本题考查功的计算,核心是掌握做功的两个必要因素,易错点是误将水平移动的距离计入拉力做功,属于基础题,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】1. 确定钢索的拉力:物体匀速运动,根据二力平衡,钢索对物体的拉力$ F $等于物体重力$ G $,即$ F = G = 1000\ \mathrm{N} $。
2. 分析上升过程的做功:物体匀速上升2m,拉力方向竖直向上,物体在拉力方向(竖直方向)移动了2m,该过程做功$ W_1 = F × s_1 = 1000\ \mathrm{N} × 2\ \mathrm{m} = 2000\ \mathrm{J} $。
3. 分析水平移动过程的做功:物体沿水平方向移动4m,拉力方向竖直向上,移动距离为水平方向,与拉力方向垂直,该过程拉力不做功,即$ W_2 = 0\ \mathrm{J} $。
4. 总功:整个过程钢索对物体做的功$ W = W_1 + W_2 = 2000\ \mathrm{J} + 0\ \mathrm{J} = 2000\ \mathrm{J} $,对应选项C。
【答案】C
【知识点】功的计算、做功的必要因素、二力平衡
【点评】本题考查功的计算,核心是掌握做功的两个必要因素,易错点是误将水平移动的距离计入拉力做功,属于基础题,难度适中。
【难度系数】0.6
3. 如图所示,用$F=50\ \mathrm{N}$的水平拉力,通过一个不计重力的动滑轮,使重力为$200\ \mathrm{N}$的物体A水平向右匀速移动了$3\ \mathrm{m}$。在这个过程中(

A.拉力$F$做了$150\ \mathrm{J}$的功
B.拉力$F$做了$300\ \mathrm{J}$的功
C.重力做了$600\ \mathrm{J}$的功
D.重力做了$1200\ \mathrm{J}$的功
B
)A.拉力$F$做了$150\ \mathrm{J}$的功
B.拉力$F$做了$300\ \mathrm{J}$的功
C.重力做了$600\ \mathrm{J}$的功
D.重力做了$1200\ \mathrm{J}$的功
答案
3.B
解析
【分析】
要解决本题,需掌握做功的两个必要因素,以及水平动滑轮的特点。首先,重力方向竖直向下,物体水平移动时重力不做功,可先排除重力做功的选项;再分析水平动滑轮中拉力移动距离与物体移动距离的关系,结合功的公式计算拉力做功,判断拉力做功的选项。
【解析】
1. 判断重力做功情况:做功需要力和力方向上的距离,重力方向竖直向下,物体A水平向右移动,未在重力方向移动距离,因此重力做功为0,排除C、D选项。
2. 计算拉力F移动的距离:图中滑轮为动滑轮,拉力作用在绳子自由端,当物体A移动距离$ s_A=3\ \mathrm{m} $时,拉力F移动的距离为物体移动距离的2倍,即$ s_F=2s_A=2×3\ \mathrm{m}=6\ \mathrm{m} $。
3. 计算拉力F做的功:根据功的公式$ W=Fs $,代入$ F=50\ \mathrm{N} $、$ s_F=6\ \mathrm{m} $,得$ W=50\ \mathrm{N}×6\ \mathrm{m}=300\ \mathrm{J} $,排除A选项。
【答案】
B
【知识点】
动滑轮的特点、功的计算
【点评】
本题考查水平动滑轮的功的计算,核心是区分水平动滑轮与竖直动滑轮的距离关系,同时明确重力不做功的条件,属于基础应用题型。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需掌握做功的两个必要因素,以及水平动滑轮的特点。首先,重力方向竖直向下,物体水平移动时重力不做功,可先排除重力做功的选项;再分析水平动滑轮中拉力移动距离与物体移动距离的关系,结合功的公式计算拉力做功,判断拉力做功的选项。
【解析】
1. 判断重力做功情况:做功需要力和力方向上的距离,重力方向竖直向下,物体A水平向右移动,未在重力方向移动距离,因此重力做功为0,排除C、D选项。
2. 计算拉力F移动的距离:图中滑轮为动滑轮,拉力作用在绳子自由端,当物体A移动距离$ s_A=3\ \mathrm{m} $时,拉力F移动的距离为物体移动距离的2倍,即$ s_F=2s_A=2×3\ \mathrm{m}=6\ \mathrm{m} $。
3. 计算拉力F做的功:根据功的公式$ W=Fs $,代入$ F=50\ \mathrm{N} $、$ s_F=6\ \mathrm{m} $,得$ W=50\ \mathrm{N}×6\ \mathrm{m}=300\ \mathrm{J} $,排除A选项。
【答案】
B
【知识点】
动滑轮的特点、功的计算
【点评】
本题考查水平动滑轮的功的计算,核心是区分水平动滑轮与竖直动滑轮的距离关系,同时明确重力不做功的条件,属于基础应用题型。
【难度系数】
0.5
4.用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体,两力所做的功$ W $与在这两个力的方向上移动的距离$ s $的关系图像如图所示。由图可知,甲、乙两个力的大小关系是(

A.$ F_甲 > F_乙 $
B.$ F_甲 < F_乙 $
C.$ F_甲 = F_乙 $
D.无法判断
A
)A.$ F_甲 > F_乙 $
B.$ F_甲 < F_乙 $
C.$ F_甲 = F_乙 $
D.无法判断
答案
4.A
解析
【分析】要比较甲、乙两个力的大小,需利用功的计算公式$ W=Fs $,变形可得$ F=\frac{W}{s} $。在$ W-s $图像中,图像的斜率表示力的大小,斜率越大,对应的力越大。我们可以选取相同的移动距离$ s $,比较对应功的大小,进而判断力的大小关系。
【解析】根据功的公式$ W=Fs $,变形得到力的表达式$ F=\frac{W}{s} $。观察图像,当取相同的移动距离$ s $时,甲对应的功$ W_甲 $大于乙对应的功$ W_乙 $,由于$ s $相同,根据$ F=\frac{W}{s} $可知,功越大,力越大,因此$ F_甲>F_乙 $。
【答案】A
【知识点】功的计算;W-s图像分析
【点评】本题结合$ W-s $图像考查功的公式的应用,核心是理解图像斜率与力的对应关系,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】根据功的公式$ W=Fs $,变形得到力的表达式$ F=\frac{W}{s} $。观察图像,当取相同的移动距离$ s $时,甲对应的功$ W_甲 $大于乙对应的功$ W_乙 $,由于$ s $相同,根据$ F=\frac{W}{s} $可知,功越大,力越大,因此$ F_甲>F_乙 $。
【答案】A
【知识点】功的计算;W-s图像分析
【点评】本题结合$ W-s $图像考查功的公式的应用,核心是理解图像斜率与力的对应关系,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】0.7
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