12(2025盐城东台期中)如图所示,小明的质量为60 kg,每次引体向上上升的高度为0.5 m,他每次克服重力做功约为(

A.3 J
B.30 J
C.300 J
D.3 000 J
C
)A.3 J
B.30 J
C.300 J
D.3 000 J
答案
12. C
解析
【分析】要计算每次克服重力做的功,需先利用重力公式$G=mg$求出小明的重力,再结合功的计算公式$W=Gh$($h$为上升高度)代入数值计算,最后对比选项得出答案。
【解析】解:先计算小明的重力,取$g=10N/kg$,则小明的重力$G=mg=60kg×10N/kg=600N$;
每次克服重力做功$W=Gh=600N×0.5m=300J$,对应选项C。
【答案】C
【知识点】功的计算、重力的计算
【点评】本题考查克服重力做功的基础计算,属于力学基础题,关键是掌握功和重力的计算公式,计算时注意单位统一,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】解:先计算小明的重力,取$g=10N/kg$,则小明的重力$G=mg=60kg×10N/kg=600N$;
每次克服重力做功$W=Gh=600N×0.5m=300J$,对应选项C。
【答案】C
【知识点】功的计算、重力的计算
【点评】本题考查克服重力做功的基础计算,属于力学基础题,关键是掌握功和重力的计算公式,计算时注意单位统一,难度较低。
【难度系数】0.7
13 提素养 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.条件不足,无法判断
A
)A.$ F_{甲} > F_{乙} $
B.$ F_{甲} < F_{乙} $
C.$ F_{甲} = F_{乙} $
D.条件不足,无法判断
答案
13. A
解析
【分析】本题需结合功的公式分析W-s图像的物理意义,功的计算公式为$ W = Fs $,变形可得$ F = \frac{W}{s} $。在W-s图像中,图像的斜率等于力的大小,因此可通过比较两条直线的斜率判断力的大小,斜率越大,对应力越大。
【解析】根据功的公式$ W = Fs $,可得$ F = \frac{W}{s} $,即W-s图像的斜率表示力的大小。观察题图可知,$ F_{甲} $对应的直线斜率大于$ F_{乙} $对应的直线斜率,因此$ F_{甲}>F_{乙} $。
【答案】A
【知识点】功的计算;W-s图像分析
【点评】本题结合图像考查功的公式的应用,核心是理解W-s图像斜率的物理意义,属于基础应用类题目,难度较低。
【难度系数】0.3
【解析】根据功的公式$ W = Fs $,可得$ F = \frac{W}{s} $,即W-s图像的斜率表示力的大小。观察题图可知,$ F_{甲} $对应的直线斜率大于$ F_{乙} $对应的直线斜率,因此$ F_{甲}>F_{乙} $。
【答案】A
【知识点】功的计算;W-s图像分析
【点评】本题结合图像考查功的公式的应用,核心是理解W-s图像斜率的物理意义,属于基础应用类题目,难度较低。
【难度系数】0.3
14 我国自主研制的“玉兔号”月球车成功登上月球表面,“玉兔号”的质量为 140 kg,在月球上的重力是地球上的$\frac{1}{6}$,求:(g 取 10 N/kg,结果保留一位小数)
(1)“玉兔号”在月球上受到的重力;
(2)“玉兔号”从 20 cm 高的障碍物爬下,重力做的功。
(1)“玉兔号”在月球上受到的重力;
(2)“玉兔号”从 20 cm 高的障碍物爬下,重力做的功。
答案
14. (1) 月球车在地球上受的重力
$G=mg=140\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1\ 400\ \mathrm{N}$,
在月球上受的重力
$G'=\frac{1}{6}G=\frac{1}{6}×1\ 400\ \mathrm{N}≈233.3\ \mathrm{N}.$
(2) 重力做的功
$W=G'h=233.3\ \mathrm{N}×0.2\ \mathrm{m}=46.7\ \mathrm{J}.$
$G=mg=140\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1\ 400\ \mathrm{N}$,
在月球上受的重力
$G'=\frac{1}{6}G=\frac{1}{6}×1\ 400\ \mathrm{N}≈233.3\ \mathrm{N}.$
(2) 重力做的功
$W=G'h=233.3\ \mathrm{N}×0.2\ \mathrm{m}=46.7\ \mathrm{J}.$
解析
【分析】
要解决本题,分两步:第一步求“玉兔号”在月球上的重力,需先利用重力公式$ G=mg $算出其在地球上的重力,再结合“月球重力是地球的$\frac{1}{6}$”的条件计算月球上的重力;第二步求重力做的功,需使用功的公式$ W=Gh $,注意将障碍物高度20cm转换为国际单位米,再代入月球上的重力计算。
【解析】
(1) 先计算“玉兔号”在地球上的重力:
根据重力公式 $ G = mg $,代入数据得:
$ G = 140\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 1400\ \mathrm{N} $
已知月球上的重力是地球上的$\frac{1}{6}$,则月球上的重力:
$ G' = \frac{1}{6}G = \frac{1}{6} × 1400\ \mathrm{N} \approx 233.3\ \mathrm{N} $
(2) 计算重力做的功:
首先将障碍物高度单位转换:$ h = 20\ \mathrm{cm} = 0.2\ \mathrm{m} $
根据功的公式 $ W = G'h $,代入数据得:
$ W = 233.3\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m} = 46.7\ \mathrm{J} $
【答案】
14. (1) “玉兔号”在月球上受到的重力约为233.3 N;(2) 重力做的功为46.7 J。
【知识点】
重力的计算、功的计算
【点评】
本题考查力学中重力与功的基础计算,需准确运用重力公式、功的公式,注意单位换算及月球重力与地球重力的关系,属于常规基础题,难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决本题,分两步:第一步求“玉兔号”在月球上的重力,需先利用重力公式$ G=mg $算出其在地球上的重力,再结合“月球重力是地球的$\frac{1}{6}$”的条件计算月球上的重力;第二步求重力做的功,需使用功的公式$ W=Gh $,注意将障碍物高度20cm转换为国际单位米,再代入月球上的重力计算。
【解析】
(1) 先计算“玉兔号”在地球上的重力:
根据重力公式 $ G = mg $,代入数据得:
$ G = 140\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 1400\ \mathrm{N} $
已知月球上的重力是地球上的$\frac{1}{6}$,则月球上的重力:
$ G' = \frac{1}{6}G = \frac{1}{6} × 1400\ \mathrm{N} \approx 233.3\ \mathrm{N} $
(2) 计算重力做的功:
首先将障碍物高度单位转换:$ h = 20\ \mathrm{cm} = 0.2\ \mathrm{m} $
根据功的公式 $ W = G'h $,代入数据得:
$ W = 233.3\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m} = 46.7\ \mathrm{J} $
【答案】
14. (1) “玉兔号”在月球上受到的重力约为233.3 N;(2) 重力做的功为46.7 J。
【知识点】
重力的计算、功的计算
【点评】
本题考查力学中重力与功的基础计算,需准确运用重力公式、功的公式,注意单位换算及月球重力与地球重力的关系,属于常规基础题,难度较低。
【难度系数】
0.7
15 (提素养)(2024盐城模拟)如图甲所示,小明用弹簧测力计竖直向上缓慢提升静止在水平桌面上的钩码,弹簧测力计的示数与弹簧测力计的零刻度线A点上升高度$h_A$之间的关系如图乙所示,则图甲中弹簧测力计示数为

1.8
N;钩码的重为2
N;从开始提升到$h_A=30$ cm的过程中,弹簧测力计对钩码做功为0.4
J.答案
15. 1.8 2 0.4
解析
【分析】
首先读取弹簧测力计示数时,需先确定其分度值,再根据指针位置读数;当缓慢提升钩码,钩码离开水平桌面后,弹簧测力计的拉力等于钩码重力,结合图乙中拉力稳定的阶段可得到钩码重力;计算弹簧测力计做功时,要明确只有钩码在拉力方向移动距离时,拉力才做功,需区分钩码未移动和已移动的阶段,再利用功的公式计算。
【解析】
1. 弹簧测力计示数:图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指向1.8N,因此示数为1.8N;
2. 钩码重力:当弹簧测力计提升钩码,钩码离开水平桌面后,弹簧测力计的拉力等于钩码重力,由图乙可知,当$h_A≥10cm$时,拉力稳定为2N,故钩码的重力$G=2N$;
3. 弹簧测力计做功:从开始提升到$h_A=30cm$的过程中,$0∼10cm$阶段钩码未离开桌面,无拉力方向的位移,拉力不做功;$10∼30cm$阶段,钩码上升的距离$s=30cm-10cm=20cm=0.2m$,拉力$F=2N$,根据功的公式$W=Fs$,得做功$W=2N×0.2m=0.4J$。
【答案】
1.8;2;0.4
【知识点】
弹簧测力计读数、功的计算、重力
【点评】
本题结合弹簧测力计和图像考查力学基础知识点,需准确分析图像对应的物理过程,区分不同阶段的受力和位移情况,是一道典型的力学综合基础题。
【难度系数】
0.5
首先读取弹簧测力计示数时,需先确定其分度值,再根据指针位置读数;当缓慢提升钩码,钩码离开水平桌面后,弹簧测力计的拉力等于钩码重力,结合图乙中拉力稳定的阶段可得到钩码重力;计算弹簧测力计做功时,要明确只有钩码在拉力方向移动距离时,拉力才做功,需区分钩码未移动和已移动的阶段,再利用功的公式计算。
【解析】
1. 弹簧测力计示数:图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指向1.8N,因此示数为1.8N;
2. 钩码重力:当弹簧测力计提升钩码,钩码离开水平桌面后,弹簧测力计的拉力等于钩码重力,由图乙可知,当$h_A≥10cm$时,拉力稳定为2N,故钩码的重力$G=2N$;
3. 弹簧测力计做功:从开始提升到$h_A=30cm$的过程中,$0∼10cm$阶段钩码未离开桌面,无拉力方向的位移,拉力不做功;$10∼30cm$阶段,钩码上升的距离$s=30cm-10cm=20cm=0.2m$,拉力$F=2N$,根据功的公式$W=Fs$,得做功$W=2N×0.2m=0.4J$。
【答案】
1.8;2;0.4
【知识点】
弹簧测力计读数、功的计算、重力
【点评】
本题结合弹簧测力计和图像考查力学基础知识点,需准确分析图像对应的物理过程,区分不同阶段的受力和位移情况,是一道典型的力学综合基础题。
【难度系数】
0.5
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