1.如图1所示的实例中,力对物体没有做功的是 (

A.图甲:起重机吊起物体
B.图乙:马拉着车前进
C.图丙:跳水运动员从跳台跳下
D.图丁:杠铃纹丝不动
D
)A.图甲:起重机吊起物体
B.图乙:马拉着车前进
C.图丙:跳水运动员从跳台跳下
D.图丁:杠铃纹丝不动
答案
1.D
解析
【分析】要判断力是否对物体做功,需牢记做功的两个必要条件:①物体受到力的作用;②物体在力的方向上通过了距离,两个条件必须同时具备,缺一不可。解题时,逐一分析每个选项中力和物体移动距离的情况,判断是否满足做功条件即可。
【解析】做功的两个必要因素是:作用在物体上的力,以及物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
A选项:起重机吊起物体,起重机对物体施加竖直向上的拉力,物体在拉力方向(竖直向上)移动了距离,满足做功条件,力对物体做功;
B选项:马拉着车前进,马对车施加水平向前的拉力,车在拉力方向(水平向前)移动了距离,满足做功条件,力对物体做功;
C选项:跳水运动员从跳台跳下,运动员受到竖直向下的重力,在重力方向(竖直向下)移动了距离,满足做功条件,力对物体做功;
D选项:杠铃纹丝不动,人对杠铃施加竖直向上的举力,但杠铃在举力方向(竖直向上)没有移动距离,不满足做功条件,力对杠铃没有做功。
综上,本题选D。
【答案】D
【知识点】功的两个必要因素
【点评】本题考查做功的判断,核心是掌握做功的两个必要条件,需同时满足才做功,属于力学基础题,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】做功的两个必要因素是:作用在物体上的力,以及物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
A选项:起重机吊起物体,起重机对物体施加竖直向上的拉力,物体在拉力方向(竖直向上)移动了距离,满足做功条件,力对物体做功;
B选项:马拉着车前进,马对车施加水平向前的拉力,车在拉力方向(水平向前)移动了距离,满足做功条件,力对物体做功;
C选项:跳水运动员从跳台跳下,运动员受到竖直向下的重力,在重力方向(竖直向下)移动了距离,满足做功条件,力对物体做功;
D选项:杠铃纹丝不动,人对杠铃施加竖直向上的举力,但杠铃在举力方向(竖直向上)没有移动距离,不满足做功条件,力对杠铃没有做功。
综上,本题选D。
【答案】D
【知识点】功的两个必要因素
【点评】本题考查做功的判断,核心是掌握做功的两个必要条件,需同时满足才做功,属于力学基础题,难度较低。
【难度系数】0.7
2.下列单位换算不正确的是 (
A.$1\ \mathrm{Pa}=1\ \mathrm{N}/\mathrm{m}^2$
B.$1\ \mathrm{J}=1\ \mathrm{N}·\mathrm{m}$
C.$1\ \mathrm{J}=1\ \mathrm{N}·\mathrm{s}$
D.$1\ \mathrm{W}=1\ \mathrm{J}/\mathrm{s}$
C
)A.$1\ \mathrm{Pa}=1\ \mathrm{N}/\mathrm{m}^2$
B.$1\ \mathrm{J}=1\ \mathrm{N}·\mathrm{m}$
C.$1\ \mathrm{J}=1\ \mathrm{N}·\mathrm{s}$
D.$1\ \mathrm{W}=1\ \mathrm{J}/\mathrm{s}$
答案
2.C
解析
【分析】要找出单位换算不正确的选项,需根据压强、功、功率的物理定义式推导各物理量的单位,逐一判断选项:压强是压力与受力面积的比值,功是力与力方向上移动距离的乘积,功率是功与时间的比值,据此分析每个选项的单位匹配性。
【解析】
1. 选项A:压强公式为$ p = \frac{F}{S} $,力$ F $单位是$\mathrm{N}$,受力面积$ S $单位是$\mathrm{m}^2$,因此$1\ \mathrm{Pa}=1\ \mathrm{N/m^2}$,换算正确。
2. 选项B:功的公式为$ W = Fs $,力$ F $单位是$\mathrm{N}$,距离$ s $单位是$\mathrm{m}$,因此$1\ \mathrm{J}=1\ \mathrm{N·m}$,换算正确。
3. 选项C:功的单位是$\mathrm{J}$,而$\mathrm{N·s}$是力与时间的乘积,对应冲量的单位,并非功的单位,换算错误。
4. 选项D:功率公式为$ P = \frac{W}{t} $,功$ W $单位是$\mathrm{J}$,时间$ t $单位是$\mathrm{s}$,因此$1\ \mathrm{W}=1\ \mathrm{J/s}$,换算正确。
综上,不正确的选项为C。
【答案】C
【知识点】物理单位换算;压强功功率的单位推导
【点评】本题为基础物理单位换算题,核心是利用物理定义式推导对应单位,属于识记类题目,需牢记各物理量的定义及单位关联。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 选项A:压强公式为$ p = \frac{F}{S} $,力$ F $单位是$\mathrm{N}$,受力面积$ S $单位是$\mathrm{m}^2$,因此$1\ \mathrm{Pa}=1\ \mathrm{N/m^2}$,换算正确。
2. 选项B:功的公式为$ W = Fs $,力$ F $单位是$\mathrm{N}$,距离$ s $单位是$\mathrm{m}$,因此$1\ \mathrm{J}=1\ \mathrm{N·m}$,换算正确。
3. 选项C:功的单位是$\mathrm{J}$,而$\mathrm{N·s}$是力与时间的乘积,对应冲量的单位,并非功的单位,换算错误。
4. 选项D:功率公式为$ P = \frac{W}{t} $,功$ W $单位是$\mathrm{J}$,时间$ t $单位是$\mathrm{s}$,因此$1\ \mathrm{W}=1\ \mathrm{J/s}$,换算正确。
综上,不正确的选项为C。
【答案】C
【知识点】物理单位换算;压强功功率的单位推导
【点评】本题为基础物理单位换算题,核心是利用物理定义式推导对应单位,属于识记类题目,需牢记各物理量的定义及单位关联。
【难度系数】0.6
3.一同学把掉在地面上的物理课本捡起来放回桌面上。该同学对书做的功约为 (
A.300 J
B.30 J
C.3 J
D.0.3 J
C
)A.300 J
B.30 J
C.3 J
D.0.3 J
答案
3.C
解析
【分析】
要解决该问题,需利用功的计算公式$ W = Gh $,因此需先估测物理课本的重力和课桌的高度。第一步,估测物理课本的质量,通常物理课本质量约300g(即0.3kg),结合重力公式$ G = mg $算出其重力;第二步,估测课桌的高度,一般课桌高度约0.8m;第三步,将重力和高度代入功的公式计算,对比选项得出结果。
【解析】
根据功的计算公式$ W = Gh $:
1. 估测物理课本的重力:物理课本质量约$ m = 300g = 0.3kg $,由$ G = mg $得,重力$ G = 0.3kg × 10N/kg = 3N $;
2. 估测课桌的高度:课桌高度约$ h = 0.8m $;
3. 计算对书做的功:$ W = Gh = 3N × 0.8m = 2.4J $,与选项中3J最接近,故选C。
【答案】
C
【知识点】
功的计算、重力的估测
【点评】
本题结合生活实际考查功的计算,核心是对常见物理量(课本质量、课桌高度)的合理估测,体现了物理知识在生活中的应用,属于基础题型。
【难度系数】
0.7
要解决该问题,需利用功的计算公式$ W = Gh $,因此需先估测物理课本的重力和课桌的高度。第一步,估测物理课本的质量,通常物理课本质量约300g(即0.3kg),结合重力公式$ G = mg $算出其重力;第二步,估测课桌的高度,一般课桌高度约0.8m;第三步,将重力和高度代入功的公式计算,对比选项得出结果。
【解析】
根据功的计算公式$ W = Gh $:
1. 估测物理课本的重力:物理课本质量约$ m = 300g = 0.3kg $,由$ G = mg $得,重力$ G = 0.3kg × 10N/kg = 3N $;
2. 估测课桌的高度:课桌高度约$ h = 0.8m $;
3. 计算对书做的功:$ W = Gh = 3N × 0.8m = 2.4J $,与选项中3J最接近,故选C。
【答案】
C
【知识点】
功的计算、重力的估测
【点评】
本题结合生活实际考查功的计算,核心是对常见物理量(课本质量、课桌高度)的合理估测,体现了物理知识在生活中的应用,属于基础题型。
【难度系数】
0.7
4.现有甲、乙、丙三个质量不同的物体$(m_甲 > m_乙 > m_丙)$,在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s,如图2所示。F在三种情况下做的功分别为$W_甲$、$W_乙$、$W_丙$,关于三者的大小关系,下列判断正确的是 (

A.$W_甲 > W_乙 > W_丙$
B.$W_甲 = W_乙 = W_丙$
C.$W_甲 < W_乙 < W_丙$
D.$W_甲 = W_乙 < W_丙$
B
)A.$W_甲 > W_乙 > W_丙$
B.$W_甲 = W_乙 = W_丙$
C.$W_甲 < W_乙 < W_丙$
D.$W_甲 = W_乙 < W_丙$
答案
4.B
解析
【分析】
要判断恒力F做的功,需依据功的计算公式W=Fs,其中s是力的方向上物体移动的距离。分别分析甲、乙、丙三种情况中,力F的方向与物体移动距离s的方向是否一致,再计算各自的功进行比较。
【解析】
根据功的定义,恒力做功的公式为$ W = Fs $,s是力的方向上物体移动的距离:
1. 甲图:力F水平向右,物体沿水平方向移动距离s,力的方向与位移方向一致,因此$ W_甲 = Fs $;
2. 乙图:力F沿斜面向上,物体沿斜面移动距离s,力的方向与位移方向一致,因此$ W_乙 = Fs $;
3. 丙图:力F竖直向上,物体沿竖直方向移动距离s,力的方向与位移方向一致,因此$ W_丙 = Fs $;
综上可得$ W_甲 = W_乙 = W_丙 $,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
功的计算
【点评】
本题考查恒力做功的判断,核心是理解功的计算公式中s为“力方向上的位移”,与物体质量、运动路径无关,只要力和位移方向一致,功的大小就等于Fs,属于基础概念题。
【难度系数】
0.3
要判断恒力F做的功,需依据功的计算公式W=Fs,其中s是力的方向上物体移动的距离。分别分析甲、乙、丙三种情况中,力F的方向与物体移动距离s的方向是否一致,再计算各自的功进行比较。
【解析】
根据功的定义,恒力做功的公式为$ W = Fs $,s是力的方向上物体移动的距离:
1. 甲图:力F水平向右,物体沿水平方向移动距离s,力的方向与位移方向一致,因此$ W_甲 = Fs $;
2. 乙图:力F沿斜面向上,物体沿斜面移动距离s,力的方向与位移方向一致,因此$ W_乙 = Fs $;
3. 丙图:力F竖直向上,物体沿竖直方向移动距离s,力的方向与位移方向一致,因此$ W_丙 = Fs $;
综上可得$ W_甲 = W_乙 = W_丙 $,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
功的计算
【点评】
本题考查恒力做功的判断,核心是理解功的计算公式中s为“力方向上的位移”,与物体质量、运动路径无关,只要力和位移方向一致,功的大小就等于Fs,属于基础概念题。
【难度系数】
0.3
5.对于正常工作的机器,关于所做的功和功率,下列正确的是 (
A.功率大的机器做功可能少
B.功率大的机器做功可能慢
C.做功时间越长,机器的功率越小
D.机器做功少,功率一定小
A
)A.功率大的机器做功可能少
B.功率大的机器做功可能慢
C.做功时间越长,机器的功率越小
D.机器做功少,功率一定小
答案
5.A
解析
【分析】首先明确功率的物理意义是表示做功快慢,公式为$ P=\frac{W}{t} $,功$ W=Pt $,即做功多少由功率和时间共同决定,功率由功和时间共同决定。再逐一分析选项:A选项,功率大但时间短,做功可能少;B选项功率大就是做功快;C选项未限定功一定,时间长不能说明功率小;D选项做功少但时间短,功率可能大。
【解析】功率是描述做功快慢的物理量,公式为$ P=\frac{W}{t} $($ P $为功率,$ W $为功,$ t $为时间),结合公式分析各选项:
1. 选项A:由$ W=Pt $可知,做功多少由功率和时间共同决定,功率大的机器,若做功时间很短,其做功可能较少,该选项正确。
2. 选项B:功率的物理意义是做功快慢,功率大意味着做功快,不可能慢,该选项错误。
3. 选项C:根据$ P=\frac{W}{t} $,只有在做功$ W $一定时,做功时间越长,功率才越小,选项未限定做功一定,无法得出该结论,该选项错误。
4. 选项D:由$ P=\frac{W}{t} $可知,功率由功和时间共同决定,做功少的机器,若做功时间很短,功率可能较大,该选项错误。
【答案】A
【知识点】功率的概念、功与功率的关系
【点评】本题考查功率的基本概念及功与功率的关系,解题关键是牢记功率的定义式,明确功率是功与时间的比值,不能仅通过单一因素判断功率大小或做功多少,需结合公式全面分析。
【难度系数】0.6
【解析】功率是描述做功快慢的物理量,公式为$ P=\frac{W}{t} $($ P $为功率,$ W $为功,$ t $为时间),结合公式分析各选项:
1. 选项A:由$ W=Pt $可知,做功多少由功率和时间共同决定,功率大的机器,若做功时间很短,其做功可能较少,该选项正确。
2. 选项B:功率的物理意义是做功快慢,功率大意味着做功快,不可能慢,该选项错误。
3. 选项C:根据$ P=\frac{W}{t} $,只有在做功$ W $一定时,做功时间越长,功率才越小,选项未限定做功一定,无法得出该结论,该选项错误。
4. 选项D:由$ P=\frac{W}{t} $可知,功率由功和时间共同决定,做功少的机器,若做功时间很短,功率可能较大,该选项错误。
【答案】A
【知识点】功率的概念、功与功率的关系
【点评】本题考查功率的基本概念及功与功率的关系,解题关键是牢记功率的定义式,明确功率是功与时间的比值,不能仅通过单一因素判断功率大小或做功多少,需结合公式全面分析。
【难度系数】0.6
6.物体在同一水平面上做匀速直线运动,当物体运动的路程与时间的关系图像如图3甲时,受到的水平推力为$F_1$;当物体运动的速度与时间的关系图像如图3乙时,受到的水平推力为$F_2$。$F_1$和$F_2$做功的功率分别为$P_1$、$P_2$。则$F_1:F_2$和$P_1:P_2$依次为(

A.$3:5,9:25$
B.$3:5,1:1$
C.$3:5,3:5$
D.$1:1,3:5$
D
)A.$3:5,9:25$
B.$3:5,1:1$
C.$3:5,3:5$
D.$1:1,3:5$
答案
6.D
解析
【分析】
首先,物体两次都做匀速直线运动,根据二力平衡条件,水平推力等于滑动摩擦力。由于同一物体在同一水平面上,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小相等,因此可先判断推力之比;再通过s-t图像和v-t图像分别求出两次运动的速度,结合功率公式计算功率之比,最终确定选项。
【解析】
1. 求推力之比:
物体两次均做匀速直线运动,水平方向受力平衡,推力与滑动摩擦力大小相等,即$F = f$。
因为物体对水平面的压力不变,接触面粗糙程度相同,滑动摩擦力$f$大小相等,所以$F_1 = F_2$,故$F_1:F_2 = 1:1$。
2. 求运动速度:
从甲图(s-t图像)可知,当$t_1=2s$时,$s_1=6m$,甲的速度$v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{6m}{2s}=3m/s$;
从乙图(v-t图像)可知,乙的速度$v_2=5m/s$。
3. 求功率之比:
功率公式为$P=Fv$,因此$P_1=F_1v_1$,$P_2=F_2v_2$。
由于$F_1=F_2$,所以$P_1:P_2 = v_1:v_2 = 3m/s:5m/s = 3:5$。
综上,$F_1:F_2=1:1$,$P_1:P_2=3:5$,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
匀速直线运动、二力平衡、功率计算
【点评】
本题结合两种运动图像考查力学核心知识,需掌握图像解读方法,利用二力平衡判断推力关系,再结合功率公式计算比值,属于基础综合题,注重知识的应用能力。
【难度系数】
0.5
首先,物体两次都做匀速直线运动,根据二力平衡条件,水平推力等于滑动摩擦力。由于同一物体在同一水平面上,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小相等,因此可先判断推力之比;再通过s-t图像和v-t图像分别求出两次运动的速度,结合功率公式计算功率之比,最终确定选项。
【解析】
1. 求推力之比:
物体两次均做匀速直线运动,水平方向受力平衡,推力与滑动摩擦力大小相等,即$F = f$。
因为物体对水平面的压力不变,接触面粗糙程度相同,滑动摩擦力$f$大小相等,所以$F_1 = F_2$,故$F_1:F_2 = 1:1$。
2. 求运动速度:
从甲图(s-t图像)可知,当$t_1=2s$时,$s_1=6m$,甲的速度$v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{6m}{2s}=3m/s$;
从乙图(v-t图像)可知,乙的速度$v_2=5m/s$。
3. 求功率之比:
功率公式为$P=Fv$,因此$P_1=F_1v_1$,$P_2=F_2v_2$。
由于$F_1=F_2$,所以$P_1:P_2 = v_1:v_2 = 3m/s:5m/s = 3:5$。
综上,$F_1:F_2=1:1$,$P_1:P_2=3:5$,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
匀速直线运动、二力平衡、功率计算
【点评】
本题结合两种运动图像考查力学核心知识,需掌握图像解读方法,利用二力平衡判断推力关系,再结合功率公式计算比值,属于基础综合题,注重知识的应用能力。
【难度系数】
0.5
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