6.如图所示,在水平面上用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s,对于这三种情况下拉力F所做的功的分析正确的是 ()

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_B < W_C $
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_B < W_C $
答案
D
解析
根据功的定义,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=Fs:
1. A、B两种情况中,拉力F方向竖直向上,物体始终在水平面上运动,位移都沿水平方向,因此物体在拉力的竖直方向上移动的距离为0,可得WA=0,WB=0,即WA=WB。
2. C情况中,拉力F方向水平向右,物体移动的距离s的方向与拉力方向完全一致,因此WC=F·s>0。
综上可得WA=WB<WC。
1. A、B两种情况中,拉力F方向竖直向上,物体始终在水平面上运动,位移都沿水平方向,因此物体在拉力的竖直方向上移动的距离为0,可得WA=0,WB=0,即WA=WB。
2. C情况中,拉力F方向水平向右,物体移动的距离s的方向与拉力方向完全一致,因此WC=F·s>0。
综上可得WA=WB<WC。
7.冰壶项目深受人们喜爱,下列关于冰壶运动的说法正确的是 ()
A.冰壶运动员松手后冰壶继续前行是由于冰壶受到惯性
B.冰壶运动员推动冰壶向前滑动的过程中没有对冰壶做功
C.运动员快速刷冰可以减小摩擦力来增大冰壶滑行距离
D.运动员单脚向前滑行时比双脚站立时对冰面的压强小
A.冰壶运动员松手后冰壶继续前行是由于冰壶受到惯性
B.冰壶运动员推动冰壶向前滑动的过程中没有对冰壶做功
C.运动员快速刷冰可以减小摩擦力来增大冰壶滑行距离
D.运动员单脚向前滑行时比双脚站立时对冰面的压强小
答案
C
解析
逐个分析选项:
1. 选项A:惯性是物体的固有属性,不能表述为“受到惯性”,松手后冰壶继续前行是由于冰壶具有惯性,A错误。
2. 选项B:运动员推动冰壶时,对冰壶施加了力,且冰壶在力的方向上移动了距离,该过程运动员对冰壶做了功,B错误。
3. 选项C:运动员快速刷冰,会使冰面表层熔化形成水膜,减小接触面粗糙程度,从而减小冰壶受到的摩擦力,能增大冰壶的滑行距离,C正确。
4. 选项D:运动员对冰面的压力等于自身重力,保持不变,单脚滑行时的受力面积小于双脚站立时的受力面积,根据$p=\frac{F}{S}$,单脚滑行时对冰面的压强更大,D错误。
1. 选项A:惯性是物体的固有属性,不能表述为“受到惯性”,松手后冰壶继续前行是由于冰壶具有惯性,A错误。
2. 选项B:运动员推动冰壶时,对冰壶施加了力,且冰壶在力的方向上移动了距离,该过程运动员对冰壶做了功,B错误。
3. 选项C:运动员快速刷冰,会使冰面表层熔化形成水膜,减小接触面粗糙程度,从而减小冰壶受到的摩擦力,能增大冰壶的滑行距离,C正确。
4. 选项D:运动员对冰面的压力等于自身重力,保持不变,单脚滑行时的受力面积小于双脚站立时的受力面积,根据$p=\frac{F}{S}$,单脚滑行时对冰面的压强更大,D错误。
8.在物理学中,除了基本的物理量(如长度、时间、质量等),定义物理量的方法还有比值法、乘积法等,如用质量与体积的比值定义,用力和物体在力的方向向上移动距离的乘积定义。
答案
解:
密度
功
密度
功
9.小明用10 N的力,水平向右推静止在水平地面上重100 N的桌子,桌子处于静止状态,此时地面对桌子的摩擦力(填“大于”“等于”或“小于”)10 N,摩擦力的方向为水平(填“向左”或“向右”),此时他对桌子(填“做了功”或“没有做功”)。
答案
解:
桌子处于静止状态,是平衡状态,水平方向上受到的推力和地面对桌子的静摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,二力大小相等,因此地面对桌子的摩擦力等于10 N;
摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,桌子有向右运动的趋势,因此摩擦力的方向为水平向左;
力对物体做功需要同时满足两个条件:对物体施加力的作用,物体在力的方向上通过一段距离。本题中桌子始终静止,没有在推力的方向上移动距离,因此他对桌子没有做功。
答案依次为:等于;向左;没有做功。
桌子处于静止状态,是平衡状态,水平方向上受到的推力和地面对桌子的静摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,二力大小相等,因此地面对桌子的摩擦力等于10 N;
摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,桌子有向右运动的趋势,因此摩擦力的方向为水平向左;
力对物体做功需要同时满足两个条件:对物体施加力的作用,物体在力的方向上通过一段距离。本题中桌子始终静止,没有在推力的方向上移动距离,因此他对桌子没有做功。
答案依次为:等于;向左;没有做功。
10.如图所示,物流机器人的质量为100 kg,车轮与水平地面接触的总面积为0.01 m²,按照设定程序,机器人以0.5 m/s的速度在平直路面上匀速直线行驶60 s,行驶过程中所受阻力为重力的0.2倍。g取10 N/kg。求机器人:
(1)通过的路程;
(2)牵引力所做的功;
(3)静止时对水平地面的压强。

(1)通过的路程;
(2)牵引力所做的功;
(3)静止时对水平地面的压强。
答案
解:
(1)由$v=\frac{s}{t}$可得,机器人通过的路程:
$s=vt=0.5\ \mathrm{m/s} × 60\ \mathrm{s}=30\ \mathrm{m}$
(2)机器人的重力:
$G=mg=100\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=1000\ \mathrm{N}$
机器人匀速直线行驶,水平方向牵引力与阻力平衡:
$F_{\mathrm{牵}}=f=0.2G=0.2 × 1000\ \mathrm{N}=200\ \mathrm{N}$
牵引力所做的功:
$W=F_{\mathrm{牵}}s=200\ \mathrm{N} × 30\ \mathrm{m}=6000\ \mathrm{J}$
(3)静止时机器人对水平地面的压力等于自身重力:
$F_{\mathrm{压}}=G=1000\ \mathrm{N}$
对水平地面的压强:
$p=\frac{F_{\mathrm{压}}}{S}=\frac{1000\ \mathrm{N}}{0.01\ \mathrm{m}^2}=1 × 10^5\ \mathrm{Pa}$
答:(1)机器人通过的路程为30 m;(2)牵引力所做的功为6000 J;(3)静止时对水平地面的压强为$1 × 10^5\ \mathrm{Pa}$。
(1)由$v=\frac{s}{t}$可得,机器人通过的路程:
$s=vt=0.5\ \mathrm{m/s} × 60\ \mathrm{s}=30\ \mathrm{m}$
(2)机器人的重力:
$G=mg=100\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=1000\ \mathrm{N}$
机器人匀速直线行驶,水平方向牵引力与阻力平衡:
$F_{\mathrm{牵}}=f=0.2G=0.2 × 1000\ \mathrm{N}=200\ \mathrm{N}$
牵引力所做的功:
$W=F_{\mathrm{牵}}s=200\ \mathrm{N} × 30\ \mathrm{m}=6000\ \mathrm{J}$
(3)静止时机器人对水平地面的压力等于自身重力:
$F_{\mathrm{压}}=G=1000\ \mathrm{N}$
对水平地面的压强:
$p=\frac{F_{\mathrm{压}}}{S}=\frac{1000\ \mathrm{N}}{0.01\ \mathrm{m}^2}=1 × 10^5\ \mathrm{Pa}$
答:(1)机器人通过的路程为30 m;(2)牵引力所做的功为6000 J;(3)静止时对水平地面的压强为$1 × 10^5\ \mathrm{Pa}$。
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