1. 物理学中,如果一个力作用在物体上,物体在移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。
(1)根据功的定义,题1图1中力对物体做了功的有。

①小明用尽全力推石头,石头不动;
②小聪提桶,沿水平路面走了一段距离;
③小华将箱子从地面搬到桌子上;
④小彬拉着一拖车沙子向工地走去;
⑤小亮用力将球踢出后,球在球场上滚动的过程。
(2)在力学中,功的表达式为:$W=$(填公式)。如题1图2所示,用平行于光滑斜面向上的拉力$F$,使所受重力分别是$G$和$3G$的$A$、$B$两个物体都沿斜面向上移动$s$的距离,则两次情况下,拉力$F$分别对$A$、$B$所做的功()。
A. 对$A$做功多
B. 对$B$做功多
C. 两次做功一样多
D. 无法比较功的大小

(3)如题1图3所示,用大小相同的力$F$使同一物体沿不同的轨迹移动相同的距离$s$,其中$F = 10N$,$G = 20N$,$s = 10m$,$h = 5m$,则拉力$F$所做的功:
①$W_{a}=\_\_\_\_\_\_J$;②$W_{b}=\_\_\_\_\_\_J$;
③$W_{c}=\_\_\_\_\_\_J$;④$W_{d}=\_\_\_\_\_\_J$。

(1)根据功的定义,题1图1中力对物体做了功的有。
①小明用尽全力推石头,石头不动;
②小聪提桶,沿水平路面走了一段距离;
③小华将箱子从地面搬到桌子上;
④小彬拉着一拖车沙子向工地走去;
⑤小亮用力将球踢出后,球在球场上滚动的过程。
(2)在力学中,功的表达式为:$W=$(填公式)。如题1图2所示,用平行于光滑斜面向上的拉力$F$,使所受重力分别是$G$和$3G$的$A$、$B$两个物体都沿斜面向上移动$s$的距离,则两次情况下,拉力$F$分别对$A$、$B$所做的功()。
A. 对$A$做功多
B. 对$B$做功多
C. 两次做功一样多
D. 无法比较功的大小
(3)如题1图3所示,用大小相同的力$F$使同一物体沿不同的轨迹移动相同的距离$s$,其中$F = 10N$,$G = 20N$,$s = 10m$,$h = 5m$,则拉力$F$所做的功:
①$W_{a}=\_\_\_\_\_\_J$;②$W_{b}=\_\_\_\_\_\_J$;
③$W_{c}=\_\_\_\_\_\_J$;④$W_{d}=\_\_\_\_\_\_J$。
答案
这个力的方向上
③④
Fs
C
0
100
50
100
③④
Fs
C
0
100
50
100
解析
【解析】
1. 功的定义:力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动一段距离,就说这个力对物体做了功。
(1) 逐一分析各场景:
① 推石头时石头静止,没有移动距离,推力不做功;
② 提桶的力竖直向上,桶沿水平方向移动,力的方向上没有位移,提力不做功;
③ 搬箱子的力竖直向上,箱子向上移动了距离,满足做功条件,力对箱子做功;
④ 拉车的力沿前进方向,车沿力的方向移动了距离,满足做功条件,拉力对车做功;
⑤ 球滚动过程中不再受踢力,踢力对球不做功。因此做功的是③④。
(2) 力学中功的表达式为$W=Fs$。两次拉力大小均为$F$,沿力的方向移动的距离均为$s$,根据$W=Fs$可知两次拉力做功大小相等,故选C。
(3) 功的计算公式为$W=Fs$,其中$s$为沿力的方向的移动距离:
① 图(a)中拉力竖直向上,位移为水平方向,力的方向上位移为0,故$W_a=F×0=0\mathrm{J}$;
② 图(b)中拉力与位移方向相同,故$W_b=Fs=10\mathrm{N}×10\mathrm{m}=100\mathrm{J}$;
③ 图(c)中拉力竖直向上,力的方向上移动距离为$h=5\mathrm{m}$,故$W_c=Fh=10\mathrm{N}×5\mathrm{m}=50\mathrm{J}$;
④ 图(d)中拉力与位移方向相同,故$W_d=Fs=10\mathrm{N}×10\mathrm{m}=100\mathrm{J}$。
【答案】
这个力的方向上;(1)③④;(2)$Fs$;C;(3)①0;②100;③50;④100
【知识点】
功的概念;做功的条件;功的计算
【点评】
本题是功模块的基础题,围绕功的定义、做功判断、功的公式应用展开考查,要求学生准确掌握做功的两个必要因素,能正确匹配力与对应方向的位移计算功的大小,是夯实功相关基础的典型习题。
【难度系数】
0.7
1. 功的定义:力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动一段距离,就说这个力对物体做了功。
(1) 逐一分析各场景:
① 推石头时石头静止,没有移动距离,推力不做功;
② 提桶的力竖直向上,桶沿水平方向移动,力的方向上没有位移,提力不做功;
③ 搬箱子的力竖直向上,箱子向上移动了距离,满足做功条件,力对箱子做功;
④ 拉车的力沿前进方向,车沿力的方向移动了距离,满足做功条件,拉力对车做功;
⑤ 球滚动过程中不再受踢力,踢力对球不做功。因此做功的是③④。
(2) 力学中功的表达式为$W=Fs$。两次拉力大小均为$F$,沿力的方向移动的距离均为$s$,根据$W=Fs$可知两次拉力做功大小相等,故选C。
(3) 功的计算公式为$W=Fs$,其中$s$为沿力的方向的移动距离:
① 图(a)中拉力竖直向上,位移为水平方向,力的方向上位移为0,故$W_a=F×0=0\mathrm{J}$;
② 图(b)中拉力与位移方向相同,故$W_b=Fs=10\mathrm{N}×10\mathrm{m}=100\mathrm{J}$;
③ 图(c)中拉力竖直向上,力的方向上移动距离为$h=5\mathrm{m}$,故$W_c=Fh=10\mathrm{N}×5\mathrm{m}=50\mathrm{J}$;
④ 图(d)中拉力与位移方向相同,故$W_d=Fs=10\mathrm{N}×10\mathrm{m}=100\mathrm{J}$。
【答案】
这个力的方向上;(1)③④;(2)$Fs$;C;(3)①0;②100;③50;④100
【知识点】
功的概念;做功的条件;功的计算
【点评】
本题是功模块的基础题,围绕功的定义、做功判断、功的公式应用展开考查,要求学生准确掌握做功的两个必要因素,能正确匹配力与对应方向的位移计算功的大小,是夯实功相关基础的典型习题。
【难度系数】
0.7
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