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10.(4分)如图是一款玩具小车，顶部套有一个气球，气球口与尾部排气口通过内部的管道相通。(1)当尾部排气口打开时，气球内的气体从尾部排出，玩具小车就能向前运动，这说明。(2)气球的气体完全排出后，小车仍能在水平地面上继续向前运动50 cm，若此过程受到的阻力恒为0.5 N，则小车克服阻力做的功为J。
答案
(1) 物体间力的作用是相互的 (2) 0.25
解析
解：
(1) 物体间力的作用是相互的
(2) 单位换算：$ s = 50\ \mathrm{cm} = 0.5\ \mathrm{m} $
根据功的计算公式，小车克服阻力做的功：
$ W = f s = 0.5\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m} = 0.25\ \mathrm{J} $
(1) 物体间力的作用是相互的
(2) 单位换算：$ s = 50\ \mathrm{cm} = 0.5\ \mathrm{m} $
根据功的计算公式，小车克服阻力做的功：
$ W = f s = 0.5\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m} = 0.25\ \mathrm{J} $
11. 如图是一小球从某处由静止下落过程中路程h与时间t的关系图。下列选项中，描述重力对该球做功大小与时间关系正确的图像是（）
答案
解：
重力对小球做功的计算公式为 $ W = Gh $，小球的重力G是定值，因此重力做功的大小与小球下落的高度h成正比。
由题给出的h-t关系图像可知，小球下落过程中，相等时间内下落的高度越来越大，因此相等时间内重力做的功也越来越多，W随时间t的变化趋势与h随t的变化趋势一致，对应正确图像为选项C。
答：正确选项是C。
重力对小球做功的计算公式为 $ W = Gh $，小球的重力G是定值，因此重力做功的大小与小球下落的高度h成正比。
由题给出的h-t关系图像可知，小球下落过程中，相等时间内下落的高度越来越大，因此相等时间内重力做的功也越来越多，W随时间t的变化趋势与h随t的变化趋势一致，对应正确图像为选项C。
答：正确选项是C。
12.同一物体在相同大小的力F作用下，沿力F的方向移动了相同的距离s。试比较在图示的三种情况下，力F对物体做功的大小($W_1$、$W_2$、$W_3$分别表示力F在光滑水平面、粗糙水平面、光滑斜面对物体做的功)
（
）
A.$W_1=W_2=W_3$
B.$W_1＞W_2＞W_3$
C.$W_1＜W_2＜W_3$
D.$W_1＜W_3＜W_2$
（
）A.$W_1=W_2=W_3$
B.$W_1＞W_2＞W_3$
C.$W_1＜W_2＜W_3$
D.$W_1＜W_3＜W_2$
答案
A
解析
功的计算公式为$W=Fs$，由题意可知，三种情况中力$F$的大小相等，物体沿力$F$的方向移动的距离$s$也相等，代入公式可得$W_1=W_2=W_3$。
13.如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板的长度L为40 cm，质量为2 kg，它的右端与桌面相齐，与桌面间的滑动摩擦力为木板重力的0.2。若在木板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子，则水平推力至少要做功(g取10 N/kg)（）
A.1.6 J
B.0.8 J
C.0.6 J
D.0.4 J
A.1.6 J
B.0.8 J
C.0.6 J
D.0.4 J
答案
B
解析
1. 计算木板重力：$G=mg=2\mathrm{kg} × 10\mathrm{N/kg}=20\mathrm{N}$
2. 计算滑动摩擦力：$f=0.2G=0.2 × 20\mathrm{N}=4\mathrm{N}$，木板匀速运动，水平推力与摩擦力平衡，故$F=f=4\mathrm{N}$
3. 匀质木板重心在中点，只需将木板推至重心越过桌面边缘，木板就会自行下落，因此推力需要移动的最小距离$s=\frac{L}{2}=\frac{0.4\mathrm{m}}{2}=0.2\mathrm{m}$
4. 计算推力做功：$W=Fs=4\mathrm{N} × 0.2\mathrm{m}=0.8\mathrm{J}$
2. 计算滑动摩擦力：$f=0.2G=0.2 × 20\mathrm{N}=4\mathrm{N}$，木板匀速运动，水平推力与摩擦力平衡，故$F=f=4\mathrm{N}$
3. 匀质木板重心在中点，只需将木板推至重心越过桌面边缘，木板就会自行下落，因此推力需要移动的最小距离$s=\frac{L}{2}=\frac{0.4\mathrm{m}}{2}=0.2\mathrm{m}$
4. 计算推力做功：$W=Fs=4\mathrm{N} × 0.2\mathrm{m}=0.8\mathrm{J}$
14.(6分)图甲是一辆除雪车正在水平路面上除雪的场景,该车10 min内的运动图像如图乙所示。若该除雪车的总质量为6 t,除雪过程中所受水平阻力为$6×10^3$ N,车轮与地面的总接触面积为0.4 $m^2$,g取10 N/kg,求该除雪车:
(1)(2分)对水平地面的压强。
(2)(2分)10 min内通过的路程。
(3)(2分)10 min内牵引力所做的功。
(1)(2分)对水平地面的压强。
(2)(2分)10 min内通过的路程。
(3)(2分)10 min内牵引力所做的功。
答案
解：
(1) 除雪车对水平地面的压力：
$F_{压}=G=mg=6×10^3\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=6×10^4\ \mathrm{N}$
对水平地面的压强：
$p=\frac{F_{压}}{S}=\frac{6×10^4\ \mathrm{N}}{0.4\ \mathrm{m}^2}=1.5×10^5\ \mathrm{Pa}$
(2) 由图乙可知，0~6min除雪车速度$v_1=4\ \mathrm{m/s}$，运动时间$t_1=6\ \mathrm{min}=360\ \mathrm{s}$，该段路程：
$s_1=v_1t_1=4\ \mathrm{m/s} × 360\ \mathrm{s}=1440\ \mathrm{m}$
6~10min除雪车速度$v_2=5\ \mathrm{m/s}$，运动时间$t_2=10\ \mathrm{min}-6\ \mathrm{min}=4\ \mathrm{min}=240\ \mathrm{s}$，该段路程：
$s_2=v_2t_2=5\ \mathrm{m/s} × 240\ \mathrm{s}=1200\ \mathrm{m}$
10min内通过的总路程：
$s=s_1+s_2=1440\ \mathrm{m}+1200\ \mathrm{m}=2640\ \mathrm{m}$
(3) 除雪车两段时间均做匀速直线运动，水平方向牵引力与阻力二力平衡，可得$F=f=6×10^3\ \mathrm{N}$
10min内牵引力所做的功：
$W=Fs=6×10^3\ \mathrm{N} × 2640\ \mathrm{m}=1.584×10^7\ \mathrm{J}$
答：(1) 对水平地面的压强为$1.5×10^5\ \mathrm{Pa}$；(2) 10 min内通过的路程为2640 m；(3) 10 min内牵引力所做的功为$1.584×10^7\ \mathrm{J}$。
(1) 除雪车对水平地面的压力：
$F_{压}=G=mg=6×10^3\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=6×10^4\ \mathrm{N}$
对水平地面的压强：
$p=\frac{F_{压}}{S}=\frac{6×10^4\ \mathrm{N}}{0.4\ \mathrm{m}^2}=1.5×10^5\ \mathrm{Pa}$
(2) 由图乙可知，0~6min除雪车速度$v_1=4\ \mathrm{m/s}$，运动时间$t_1=6\ \mathrm{min}=360\ \mathrm{s}$，该段路程：
$s_1=v_1t_1=4\ \mathrm{m/s} × 360\ \mathrm{s}=1440\ \mathrm{m}$
6~10min除雪车速度$v_2=5\ \mathrm{m/s}$，运动时间$t_2=10\ \mathrm{min}-6\ \mathrm{min}=4\ \mathrm{min}=240\ \mathrm{s}$，该段路程：
$s_2=v_2t_2=5\ \mathrm{m/s} × 240\ \mathrm{s}=1200\ \mathrm{m}$
10min内通过的总路程：
$s=s_1+s_2=1440\ \mathrm{m}+1200\ \mathrm{m}=2640\ \mathrm{m}$
(3) 除雪车两段时间均做匀速直线运动，水平方向牵引力与阻力二力平衡，可得$F=f=6×10^3\ \mathrm{N}$
10min内牵引力所做的功：
$W=Fs=6×10^3\ \mathrm{N} × 2640\ \mathrm{m}=1.584×10^7\ \mathrm{J}$
答：(1) 对水平地面的压强为$1.5×10^5\ \mathrm{Pa}$；(2) 10 min内通过的路程为2640 m；(3) 10 min内牵引力所做的功为$1.584×10^7\ \mathrm{J}$。
