1. 物理学中规定,作用在物体上的
力
,使物体在力的方向上移动一段距离
,就说这个力对物体做了机械功,简称做了功。答案
1. 力 移动一段距离
解析
【分析】本题考查物理学中机械功的基本定义,解题时需回忆功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动的距离,据此对应填空即可。
【解析】物理学中,机械功的定义为:作用在物体上的力,使物体在力的方向上移动一段距离,就说这个力对物体做了机械功,简称做功。因此需填入功定义中的两个关键要素。
【答案】力;移动一段距离
【知识点】机械功的定义
【点评】本题属于基础概念识记题,直接考查对功的定义的掌握,是物理学习中的核心基础知识点,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】物理学中,机械功的定义为:作用在物体上的力,使物体在力的方向上移动一段距离,就说这个力对物体做了机械功,简称做功。因此需填入功定义中的两个关键要素。
【答案】力;移动一段距离
【知识点】机械功的定义
【点评】本题属于基础概念识记题,直接考查对功的定义的掌握,是物理学习中的核心基础知识点,难度较低。
【难度系数】0.8
2. 做功的两个必要因素:作用在物体上的
力
和物体在力
的方向上移动的距离
。答案
2. 力 力 距离
解析
【分析】
要解答本题,需牢记做功的两个必要因素的物理概念:判断物体是否做功,必须同时满足两个条件,一是作用在物体上的力,二是物体在该力的方向上移动的距离,据此可对应填写空缺内容。
【解析】
根据做功的两个必要因素的定义,依次填入对应的物理量:作用在物体上的力,以及物体在力的方向上移动的距离。
【答案】
力 力 距离
【知识点】
功的概念 做功的必要因素
【点评】
本题考查做功的基础概念,属于识记类题目,难度较低,只需牢记物理基本概念即可作答。
【难度系数】
0.8
要解答本题,需牢记做功的两个必要因素的物理概念:判断物体是否做功,必须同时满足两个条件,一是作用在物体上的力,二是物体在该力的方向上移动的距离,据此可对应填写空缺内容。
【解析】
根据做功的两个必要因素的定义,依次填入对应的物理量:作用在物体上的力,以及物体在力的方向上移动的距离。
【答案】
力 力 距离
【知识点】
功的概念 做功的必要因素
【点评】
本题考查做功的基础概念,属于识记类题目,难度较低,只需牢记物理基本概念即可作答。
【难度系数】
0.8
3. 力对物体做的功等于
力
与物体在力的方向上移动的距离
的乘积。若用W表示功,F表示力,s表示物体在力的方向上移动的距离,则W=Fs
,式中,W的单位是焦耳(J)
,F的单位是牛(N)
,s的单位是米(m)
。答案
3. 力 距离 Fs 焦耳(J) 牛(N) 米(m)
解析
【分析】
本题考查功的基础概念,解题时需回忆功的定义、公式及各物理量的单位。首先明确力做功的两个必要因素,再推导功的表达式,最后对应各物理量的单位即可完成填空。
【解析】
根据功的定义:力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积;若用W表示功,F表示力,s表示物体在力的方向上移动的距离,则功的公式为W=Fs;功的单位是焦耳(J),力的单位是牛(N),距离的单位是米(m)。
【答案】
力 距离 Fs 焦耳(J) 牛(N) 米(m)
【知识点】
功的概念、功的公式、物理量单位
【点评】
本题为功的识记类基础题,直接考查核心概念,难度较低,适合巩固基础知识。
【难度系数】
0.9
本题考查功的基础概念,解题时需回忆功的定义、公式及各物理量的单位。首先明确力做功的两个必要因素,再推导功的表达式,最后对应各物理量的单位即可完成填空。
【解析】
根据功的定义:力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积;若用W表示功,F表示力,s表示物体在力的方向上移动的距离,则功的公式为W=Fs;功的单位是焦耳(J),力的单位是牛(N),距离的单位是米(m)。
【答案】
力 距离 Fs 焦耳(J) 牛(N) 米(m)
【知识点】
功的概念、功的公式、物理量单位
【点评】
本题为功的识记类基础题,直接考查核心概念,难度较低,适合巩固基础知识。
【难度系数】
0.9
例1 如图11-1-1所示,质量$m=2\ \mathrm{kg}$的物体在水平拉力$F=2\ \mathrm{N}$的作用下沿粗糙的水平地面向前运动了$0.5\ \mathrm{m}$。
(1)分析物体在运动过程中受到了哪些力。
(2)讨论这些力对物体的做功情况。

解析 (1)在竖直方向,物体受到重力和地面竖直向上的支持力,大小都是$20\ \mathrm{N}$。在水平方向,物体受到拉力和地面对物体向后的滑动摩擦力(已有条件求不出其大小)。
(2)因为物体在竖直方向没有移动,所以重力和支持力做功均为零;拉力做功$W=Fs=2\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m}=1\ \mathrm{J}$;摩擦力也做功。
(1)分析物体在运动过程中受到了哪些力。
(2)讨论这些力对物体的做功情况。
解析 (1)在竖直方向,物体受到重力和地面竖直向上的支持力,大小都是$20\ \mathrm{N}$。在水平方向,物体受到拉力和地面对物体向后的滑动摩擦力(已有条件求不出其大小)。
(2)因为物体在竖直方向没有移动,所以重力和支持力做功均为零;拉力做功$W=Fs=2\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m}=1\ \mathrm{J}$;摩擦力也做功。
答案
解:
(1)物体在运动过程中一共受到4个力的作用:
竖直方向:受到竖直向下的重力,大小$G=mg=2\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=20\ \mathrm{N}$;受到地面竖直向上的支持力,大小为20N。
水平方向:受到水平向右的拉力$F=2\ \mathrm{N}$;受到地面对物体水平向左的滑动摩擦力。
(2)各力的做功情况:
① 重力和支持力的方向沿竖直方向,物体在竖直方向没有移动距离,因此重力和支持力对物体做功均为0。
② 拉力的方向与物体运动方向一致,拉力对物体做正功,大小为:
$W = Fs = 2\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m} = 1\ \mathrm{J}$
③ 滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反,物体沿摩擦力的反方向移动了距离,因此滑动摩擦力对物体做负功。
答:(1)物体受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力、水平向右的拉力、水平向左的滑动摩擦力;(2)重力和支持力做功为0,拉力做功1J,滑动摩擦力做负功。
(1)物体在运动过程中一共受到4个力的作用:
竖直方向:受到竖直向下的重力,大小$G=mg=2\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=20\ \mathrm{N}$;受到地面竖直向上的支持力,大小为20N。
水平方向:受到水平向右的拉力$F=2\ \mathrm{N}$;受到地面对物体水平向左的滑动摩擦力。
(2)各力的做功情况:
① 重力和支持力的方向沿竖直方向,物体在竖直方向没有移动距离,因此重力和支持力对物体做功均为0。
② 拉力的方向与物体运动方向一致,拉力对物体做正功,大小为:
$W = Fs = 2\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m} = 1\ \mathrm{J}$
③ 滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反,物体沿摩擦力的反方向移动了距离,因此滑动摩擦力对物体做负功。
答:(1)物体受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力、水平向右的拉力、水平向左的滑动摩擦力;(2)重力和支持力做功为0,拉力做功1J,滑动摩擦力做负功。
解析
【分析】
解决本题需分两步:第一步进行受力分析,遵循“先重力、再弹力、后摩擦力”的顺序,结合物体的运动状态判断受力;第二步根据功的公式$W=Fscosθ$($θ$为力与位移的夹角),结合各力方向与物体水平位移的关系,判断各力做功情况。
【解析】
(1)受力分析:
竖直方向:物体受竖直向下的重力,大小$G=mg=2\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=20\ \mathrm{N}$;受地面竖直向上的支持力,二力平衡,大小为$20\ \mathrm{N}$。
水平方向:受水平向右的拉力$F=2\ \mathrm{N}$;因物体在粗糙水平地面运动,受地面对物体水平向左的滑动摩擦力。
综上,物体共受到4个力的作用。
(2)做功分析:
① 重力和支持力方向沿竖直方向,物体位移沿水平方向,力与位移夹角为$90°$,根据功的公式,重力和支持力对物体做功均为$0$;
② 拉力方向与物体位移方向同向,拉力做正功,大小为$W=Fs=2\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m}=1\ \mathrm{J}$;
③ 滑动摩擦力方向与物体位移方向相反,滑动摩擦力对物体做负功。
【答案】
(1)物体受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力、水平向右的拉力、水平向左的滑动摩擦力;(2)重力和支持力做功为0,拉力做功1J,滑动摩擦力做负功。
【知识点】
受力分析、功的计算
【点评】
本题是力学基础题型,考查受力分析的基本方法和功的判断规则,需掌握受力分析的顺序及功的计算公式的应用,属于物理力学的核心基础内容。
【难度系数】
0.7
解决本题需分两步:第一步进行受力分析,遵循“先重力、再弹力、后摩擦力”的顺序,结合物体的运动状态判断受力;第二步根据功的公式$W=Fscosθ$($θ$为力与位移的夹角),结合各力方向与物体水平位移的关系,判断各力做功情况。
【解析】
(1)受力分析:
竖直方向:物体受竖直向下的重力,大小$G=mg=2\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=20\ \mathrm{N}$;受地面竖直向上的支持力,二力平衡,大小为$20\ \mathrm{N}$。
水平方向:受水平向右的拉力$F=2\ \mathrm{N}$;因物体在粗糙水平地面运动,受地面对物体水平向左的滑动摩擦力。
综上,物体共受到4个力的作用。
(2)做功分析:
① 重力和支持力方向沿竖直方向,物体位移沿水平方向,力与位移夹角为$90°$,根据功的公式,重力和支持力对物体做功均为$0$;
② 拉力方向与物体位移方向同向,拉力做正功,大小为$W=Fs=2\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m}=1\ \mathrm{J}$;
③ 滑动摩擦力方向与物体位移方向相反,滑动摩擦力对物体做负功。
【答案】
(1)物体受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力、水平向右的拉力、水平向左的滑动摩擦力;(2)重力和支持力做功为0,拉力做功1J,滑动摩擦力做负功。
【知识点】
受力分析、功的计算
【点评】
本题是力学基础题型,考查受力分析的基本方法和功的判断规则,需掌握受力分析的顺序及功的计算公式的应用,属于物理力学的核心基础内容。
【难度系数】
0.7
例2 如图11-1-2所示,斜面长5 m、高3 m。小强用绳子沿斜面将重为200 N的木块由斜面的底端匀速拉到顶端,拉力大小为150 N,木块受到斜面的摩擦力为30 N,绳重不计。
(1)拉力做的功为多少?克服重力和摩擦力做功分别为多少?
(2)分析上面三个力的做功情况,你发现了什么?

解析 (1)根据功的定义,功是对应的力与物体在该力的方向上移动的距离的乘积。拉力做功$W=Fs=150\ \mathrm{N}×5\ \mathrm{m}=750\ \mathrm{J}$;克服重力做功$W=Gh=200\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m}=600\ \mathrm{J}$;克服摩擦力做功$W=F_f s=30\ \mathrm{N}×5\ \mathrm{m}=150\ \mathrm{J}$。
(2)分析三个力的做功情况可知,拉力做的功等于克服重力做功和克服摩擦力做功之和。
(1)拉力做的功为多少?克服重力和摩擦力做功分别为多少?
(2)分析上面三个力的做功情况,你发现了什么?
解析 (1)根据功的定义,功是对应的力与物体在该力的方向上移动的距离的乘积。拉力做功$W=Fs=150\ \mathrm{N}×5\ \mathrm{m}=750\ \mathrm{J}$;克服重力做功$W=Gh=200\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m}=600\ \mathrm{J}$;克服摩擦力做功$W=F_f s=30\ \mathrm{N}×5\ \mathrm{m}=150\ \mathrm{J}$。
(2)分析三个力的做功情况可知,拉力做的功等于克服重力做功和克服摩擦力做功之和。
答案
解:
(1)拉力做的功:
$W_{拉}=Fs=150\ \mathrm{N} × 5\ \mathrm{m}=750\ \mathrm{J}$
克服重力做的功:
$W_{G}=Gh=200\ \mathrm{N} × 3\ \mathrm{m}=600\ \mathrm{J}$
克服摩擦力做的功:
$W_{f}=F_{f}s=30\ \mathrm{N} × 5\ \mathrm{m}=150\ \mathrm{J}$
(2)对比三个做功的计算结果可以发现:拉力做的功等于克服重力做功和克服摩擦力做功之和。
答:(1)拉力做的功为750J,克服重力做功为600J,克服摩擦力做功为150J;(2)拉力所做的总功等于克服重力与克服摩擦力做功的总和。
(1)拉力做的功:
$W_{拉}=Fs=150\ \mathrm{N} × 5\ \mathrm{m}=750\ \mathrm{J}$
克服重力做的功:
$W_{G}=Gh=200\ \mathrm{N} × 3\ \mathrm{m}=600\ \mathrm{J}$
克服摩擦力做的功:
$W_{f}=F_{f}s=30\ \mathrm{N} × 5\ \mathrm{m}=150\ \mathrm{J}$
(2)对比三个做功的计算结果可以发现:拉力做的功等于克服重力做功和克服摩擦力做功之和。
答:(1)拉力做的功为750J,克服重力做功为600J,克服摩擦力做功为150J;(2)拉力所做的总功等于克服重力与克服摩擦力做功的总和。
解析
【分析】
本题考查斜面的功的计算,解题思路:(1)根据功的计算公式W=Fs,分别确定拉力、重力、摩擦力对应的力和在力的方向上移动的距离,计算各力做的功;(2)对比三个功的数值,总结总功与有用功、额外功的关系。
【解析】
(1)根据功的定义,功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积,即W=Fs:
拉力做功:拉力F=150N,沿斜面移动距离s=5m,故$W_{拉}=Fs=150\ \mathrm{N}×5\ \mathrm{m}=750\ \mathrm{J}$;
克服重力做功:重力G=200N,竖直方向移动距离h=3m,故$W_{G}=Gh=200\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m}=600\ \mathrm{J}$;
克服摩擦力做功:摩擦力$F_f=30\ \mathrm{N}$,沿斜面移动距离s=5m,故$W_{f}=F_f s=30\ \mathrm{N}×5\ \mathrm{m}=150\ \mathrm{J}$;
(2)对比三个功的结果,$750\ \mathrm{J}=600\ \mathrm{J}+150\ \mathrm{J}$,可知拉力做的总功等于克服重力做功与克服摩擦力做功之和。
【答案】
(1)拉力做的功为750J,克服重力做功为600J,克服摩擦力做功为150J;(2)拉力所做的总功等于克服重力与克服摩擦力做功的总和。
【知识点】
功的计算、斜面的功、总功与额外功
【点评】
本题结合斜面模型考查功的计算,核心是明确各力对应的移动距离,理解总功、有用功和额外功的关系,属于力学基础计算题,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查斜面的功的计算,解题思路:(1)根据功的计算公式W=Fs,分别确定拉力、重力、摩擦力对应的力和在力的方向上移动的距离,计算各力做的功;(2)对比三个功的数值,总结总功与有用功、额外功的关系。
【解析】
(1)根据功的定义,功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积,即W=Fs:
拉力做功:拉力F=150N,沿斜面移动距离s=5m,故$W_{拉}=Fs=150\ \mathrm{N}×5\ \mathrm{m}=750\ \mathrm{J}$;
克服重力做功:重力G=200N,竖直方向移动距离h=3m,故$W_{G}=Gh=200\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m}=600\ \mathrm{J}$;
克服摩擦力做功:摩擦力$F_f=30\ \mathrm{N}$,沿斜面移动距离s=5m,故$W_{f}=F_f s=30\ \mathrm{N}×5\ \mathrm{m}=150\ \mathrm{J}$;
(2)对比三个功的结果,$750\ \mathrm{J}=600\ \mathrm{J}+150\ \mathrm{J}$,可知拉力做的总功等于克服重力做功与克服摩擦力做功之和。
【答案】
(1)拉力做的功为750J,克服重力做功为600J,克服摩擦力做功为150J;(2)拉力所做的总功等于克服重力与克服摩擦力做功的总和。
【知识点】
功的计算、斜面的功、总功与额外功
【点评】
本题结合斜面模型考查功的计算,核心是明确各力对应的移动距离,理解总功、有用功和额外功的关系,属于力学基础计算题,难度适中。
【难度系数】
0.5
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