1. 重20 N的木箱置于水平地面上,在5 N水平推力的作用下移动了10 m,则在这个过程中重力对木箱做的功为
0
,理由是没有在重力的方向上移动距离
。若一个人将该木箱举高0.5 m,则此人做功10 J
。答案
1. 0 没有在重力的方向上移动距离 10 J
解析
【分析】要解决本题,需明确功的两个必要因素:作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。先分析重力做功:重力方向竖直向下,木箱沿水平方向移动,未在重力方向移动距离,故重力不做功;再分析人举木箱做功:人对木箱的力等于木箱重力,力的方向与举高的距离方向一致,可利用功的公式计算。
【解析】1. 重力做功:重力方向竖直向下,木箱在水平方向移动,移动方向与重力方向垂直,即木箱在重力方向上没有移动距离,根据功的定义,重力对木箱做功为0;2. 人举木箱做功:人对木箱的作用力等于木箱重力G=20N,举高高度h=0.5m,根据功的计算公式W=Gh,可得W=20N×0.5m=10J。
【答案】0;没有在重力的方向上移动距离;10 J
【知识点】功的概念、功的计算
【点评】本题考查功的基本概念及简单计算,核心是理解做功的两个必要条件,属于初中物理力学的基础知识点,难度较低,掌握基本概念即可正确解答。
【难度系数】0.7
【解析】1. 重力做功:重力方向竖直向下,木箱在水平方向移动,移动方向与重力方向垂直,即木箱在重力方向上没有移动距离,根据功的定义,重力对木箱做功为0;2. 人举木箱做功:人对木箱的作用力等于木箱重力G=20N,举高高度h=0.5m,根据功的计算公式W=Gh,可得W=20N×0.5m=10J。
【答案】0;没有在重力的方向上移动距离;10 J
【知识点】功的概念、功的计算
【点评】本题考查功的基本概念及简单计算,核心是理解做功的两个必要条件,属于初中物理力学的基础知识点,难度较低,掌握基本概念即可正确解答。
【难度系数】0.7
2. 在水平拉力作用下,沿水平方向运动的甲、乙两物体,所受拉力之比为$1:3$,通过的路程之比为$1:2$,则拉力做功之比为________。
答案
2. 1:6
解析
【分析】要计算拉力做功之比,需利用功的计算公式$ W = Fs $,已知甲、乙的拉力之比和通过的路程之比,将对应比值代入公式即可求出做功之比,因拉力与路程方向一致,功的公式适用,无需额外条件。
【解析】根据功的计算公式$ W = Fs $,拉力做功之比为:
$ \frac{W_{甲}}{W_{乙}} = \frac{F_{甲}s_{甲}}{F_{乙}s_{乙}} $
已知$ F_{甲}:F_{乙}=1:3 $,$ s_{甲}:s_{乙}=1:2 $,代入得:
$ \frac{W_{甲}}{W_{乙}} = \frac{1 × 1}{3 × 2} = \frac{1}{6} $,即$ W_{甲}:W_{乙}=1:6 $。
【答案】1:6
【知识点】功的计算
【点评】本题考查功的基础计算,直接应用功的公式代入比值即可求解,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】0.3
【解析】根据功的计算公式$ W = Fs $,拉力做功之比为:
$ \frac{W_{甲}}{W_{乙}} = \frac{F_{甲}s_{甲}}{F_{乙}s_{乙}} $
已知$ F_{甲}:F_{乙}=1:3 $,$ s_{甲}:s_{乙}=1:2 $,代入得:
$ \frac{W_{甲}}{W_{乙}} = \frac{1 × 1}{3 × 2} = \frac{1}{6} $,即$ W_{甲}:W_{乙}=1:6 $。
【答案】1:6
【知识点】功的计算
【点评】本题考查功的基础计算,直接应用功的公式代入比值即可求解,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】0.3
3. 青少年在安静思考问题时,心脏推动血液流动的功率约为1.5 W,则在考试的2 h内,心脏做功约为
10 800
J,用这些功可以让一个质量为50 kg的物体匀速升高21.6
m。(g取10 N/kg)答案
3. 10 800 21.6
解析
【分析】
要解决本题,需分两步计算:首先利用功率公式计算心脏在2小时内做的功,注意将时间单位换算为秒(与功率单位匹配);再利用功与重力势能的关系,计算这些功可提升物体的高度,代入公式时需保证物理量单位统一。
【解析】
1. 计算心脏做功:
已知心脏功率 $ P = 1.5\ \mathrm{W} $,考试时间 $ t = 2\ \mathrm{h} = 2 × 3600\ \mathrm{s} = 7200\ \mathrm{s} $,根据功率公式 $ W = Pt $,代入数据得:
$ W = 1.5\ \mathrm{W} × 7200\ \mathrm{s} = 10800\ \mathrm{J} $。
2. 计算物体升高的高度:
物体的重力 $ G = mg = 50\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 500\ \mathrm{N} $,心脏做功全部用于提升物体,即 $ W = Gh $,变形得 $ h = \frac{W}{G} $,代入数据得:
$ h = \frac{10800\ \mathrm{J}}{500\ \mathrm{N}} = 21.6\ \mathrm{m} $。
【答案】
10800;21.6
【知识点】
功的计算、功率的应用、重力做功
【点评】
本题考查功率和功的基础计算,核心是公式的灵活运用与单位换算,属于常规基础题,难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决本题,需分两步计算:首先利用功率公式计算心脏在2小时内做的功,注意将时间单位换算为秒(与功率单位匹配);再利用功与重力势能的关系,计算这些功可提升物体的高度,代入公式时需保证物理量单位统一。
【解析】
1. 计算心脏做功:
已知心脏功率 $ P = 1.5\ \mathrm{W} $,考试时间 $ t = 2\ \mathrm{h} = 2 × 3600\ \mathrm{s} = 7200\ \mathrm{s} $,根据功率公式 $ W = Pt $,代入数据得:
$ W = 1.5\ \mathrm{W} × 7200\ \mathrm{s} = 10800\ \mathrm{J} $。
2. 计算物体升高的高度:
物体的重力 $ G = mg = 50\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 500\ \mathrm{N} $,心脏做功全部用于提升物体,即 $ W = Gh $,变形得 $ h = \frac{W}{G} $,代入数据得:
$ h = \frac{10800\ \mathrm{J}}{500\ \mathrm{N}} = 21.6\ \mathrm{m} $。
【答案】
10800;21.6
【知识点】
功的计算、功率的应用、重力做功
【点评】
本题考查功率和功的基础计算,核心是公式的灵活运用与单位换算,属于常规基础题,难度较低。
【难度系数】
0.8
4. 如图1所示,建筑工人用滑轮组匀速提升重物。已知物重270 N,动滑轮重30 N,不计绳重及摩擦,则拉力大小为
150
N。若重物匀速上升1 m,则此过程中拉力做的功为300
J。答案
4. 150 300
解析
【分析】
要解决这道题,首先需确定滑轮组中承担物重的绳子段数n;不计绳重及摩擦时,滑轮组拉力的计算公式为$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$;拉力做的功是总功,总功等于拉力乘以绳子自由端移动的距离,而绳子自由端移动距离$s=nh$(h为重物上升高度),结合已知条件逐步计算即可。
【解析】
1. 计算拉力大小:
由滑轮组结构可知,承担物重的绳子段数$n=2$,不计绳重及摩擦,根据滑轮组拉力公式:
$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}=\frac{270N+30N}{2}=150N$。
2. 计算拉力做的功:
重物上升高度$h=1m$,则绳子自由端移动距离$s=nh=2×1m=2m$,拉力做功:
$W=F×s=150N×2m=300J$。
【答案】
150 300
【知识点】
滑轮组拉力计算、功的计算
【点评】
本题考查滑轮组的基础计算,属于力学中的常规基础题,只要牢记滑轮组拉力和总功的计算公式,就能顺利解答,难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,首先需确定滑轮组中承担物重的绳子段数n;不计绳重及摩擦时,滑轮组拉力的计算公式为$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$;拉力做的功是总功,总功等于拉力乘以绳子自由端移动的距离,而绳子自由端移动距离$s=nh$(h为重物上升高度),结合已知条件逐步计算即可。
【解析】
1. 计算拉力大小:
由滑轮组结构可知,承担物重的绳子段数$n=2$,不计绳重及摩擦,根据滑轮组拉力公式:
$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}=\frac{270N+30N}{2}=150N$。
2. 计算拉力做的功:
重物上升高度$h=1m$,则绳子自由端移动距离$s=nh=2×1m=2m$,拉力做功:
$W=F×s=150N×2m=300J$。
【答案】
150 300
【知识点】
滑轮组拉力计算、功的计算
【点评】
本题考查滑轮组的基础计算,属于力学中的常规基础题,只要牢记滑轮组拉力和总功的计算公式,就能顺利解答,难度较低。
【难度系数】
0.8
5. 甲、乙两位同学分别把同样重的木块从一楼搬到三楼,甲用的时间比乙用的时间长,两人对木块做功的大小关系是$W_{甲}$

=
(选填“>”“<”或“=”)$W_{乙}$,对木块做功快的是乙
同学。答案
5. = 乙
解析
【分析】
要比较两人对木块做功的大小,需明确对木块做的功是克服木块重力做的功,根据功的计算公式W=Gh,判断两人搬运时重力和上升高度的关系;要判断做功快慢,需依据功率公式P=W/t,在做功相同的情况下,通过比较时间长短确定做功快慢。
【解析】
1. 功的计算:两人搬运的木块同样重,即木块的重力G相同;都是从一楼搬到三楼,木块上升的高度h相同。根据功的公式W=Gh,可知两人对木块做的功相等,因此$W_{甲}=W_{乙}$。
2. 做功快慢判断:功率是表示做功快慢的物理量,公式为$P=\frac{W}{t}$。两人对木块做的功W相同,甲用的时间比乙长($t_{甲}>t_{乙}$),则甲的功率$P_{甲}=\frac{W}{t_{甲}}$,乙的功率$P_{乙}=\frac{W}{t_{乙}}$,可得$P_{甲}<P_{乙}$,所以对木块做功快的是乙同学。
【答案】=;乙
【知识点】功的计算;功率的概念
【点评】本题考查功和功率的基础应用,核心是掌握功和功率的计算公式,明确影响功和功率的因素,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】0.8
要比较两人对木块做功的大小,需明确对木块做的功是克服木块重力做的功,根据功的计算公式W=Gh,判断两人搬运时重力和上升高度的关系;要判断做功快慢,需依据功率公式P=W/t,在做功相同的情况下,通过比较时间长短确定做功快慢。
【解析】
1. 功的计算:两人搬运的木块同样重,即木块的重力G相同;都是从一楼搬到三楼,木块上升的高度h相同。根据功的公式W=Gh,可知两人对木块做的功相等,因此$W_{甲}=W_{乙}$。
2. 做功快慢判断:功率是表示做功快慢的物理量,公式为$P=\frac{W}{t}$。两人对木块做的功W相同,甲用的时间比乙长($t_{甲}>t_{乙}$),则甲的功率$P_{甲}=\frac{W}{t_{甲}}$,乙的功率$P_{乙}=\frac{W}{t_{乙}}$,可得$P_{甲}<P_{乙}$,所以对木块做功快的是乙同学。
【答案】=;乙
【知识点】功的计算;功率的概念
【点评】本题考查功和功率的基础应用,核心是掌握功和功率的计算公式,明确影响功和功率的因素,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】0.8
6. 如图2所示,在台球比赛中,选手推动球杆撞击白球,白球开始运动后与其他球碰撞。下列说法中正确的是(
A.在水平桌面滚动的球受到了重力,重力对它做了功
B.手推动球杆前进时,手对球杆做了功
C.桌面对球的支持力做了功
D.白球撞击其他球后没有静止,是因为人的手还在对白球做功

图 2
B
)。A.在水平桌面滚动的球受到了重力,重力对它做了功
B.手推动球杆前进时,手对球杆做了功
C.桌面对球的支持力做了功
D.白球撞击其他球后没有静止,是因为人的手还在对白球做功
图 2
答案
6. B
解析
【分析】判断是否做功的依据是功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。需逐一分析各选项中力的方向与物体移动距离的方向是否匹配,进而判断是否做功。
【解析】根据做功的两个必要因素分析各选项:
选项A:重力方向竖直向下,水平桌面滚动的球在水平方向移动,没有在重力方向(竖直方向)移动距离,因此重力对球不做功,A错误。
选项B:手推动球杆前进时,手对球杆施加了推力,且球杆在推力的方向(前进方向)移动了距离,满足做功的两个必要因素,所以手对球杆做了功,B正确。
选项C:桌面对球的支持力方向竖直向上,球在水平方向移动,没有在支持力方向(竖直方向)移动距离,因此支持力对球不做功,C错误。
选项D:白球撞击其他球后,手不再对白球施加力的作用,因此手不再对白球做功;白球撞击后继续运动是由于惯性,并非手持续做功,D错误。
【答案】B
【知识点】功的判断、力做功的条件
【点评】本题考查功的判断,核心是掌握做功的两个必要因素,需明确力的方向与物体移动距离的方向是否一致,属于基础概念题,难度不大。
【难度系数】0.5
【解析】根据做功的两个必要因素分析各选项:
选项A:重力方向竖直向下,水平桌面滚动的球在水平方向移动,没有在重力方向(竖直方向)移动距离,因此重力对球不做功,A错误。
选项B:手推动球杆前进时,手对球杆施加了推力,且球杆在推力的方向(前进方向)移动了距离,满足做功的两个必要因素,所以手对球杆做了功,B正确。
选项C:桌面对球的支持力方向竖直向上,球在水平方向移动,没有在支持力方向(竖直方向)移动距离,因此支持力对球不做功,C错误。
选项D:白球撞击其他球后,手不再对白球施加力的作用,因此手不再对白球做功;白球撞击后继续运动是由于惯性,并非手持续做功,D错误。
【答案】B
【知识点】功的判断、力做功的条件
【点评】本题考查功的判断,核心是掌握做功的两个必要因素,需明确力的方向与物体移动距离的方向是否一致,属于基础概念题,难度不大。
【难度系数】0.5
7. 如图3所示,用恒定不变的拉力F匀速拉动重为G的物体A,使物体A沿水平方向移动一段距离s,在此过程中拉力F做的功为(
A.$Fs$
B.$Gs$
C.$2Fs$
D.$(G+F)s$

图 3
C
)。A.$Fs$
B.$Gs$
C.$2Fs$
D.$(G+F)s$
图 3
答案
7. C
解析
【分析】
要解决本题,需先明确水平滑轮组中拉力移动的距离与物体移动距离的关系。观察题图可知,与物体A相连的是动滑轮,动滑轮上承担拉力的绳子段数为2,因此当物体A沿水平方向移动距离s时,拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍,即2s。再根据功的计算公式,即可求出拉力做的功。
【解析】
由图可知,该滑轮组中动滑轮上有2段绳子拉着物体A,因此拉力F移动的距离为物体A移动距离的2倍,即$s_{F}=2s$。根据功的计算公式$W=Fs$,可得拉力F做的功:$W=F× s_{F}=F×2s=2Fs$。
【答案】
C
【知识点】
功的计算;滑轮组的应用
【点评】
本题考查水平滑轮组的功的计算,核心是确定拉力移动的距离与物体移动距离的关系,需注意水平滑轮组与竖直滑轮组的差异,避免误将物体移动距离当作拉力移动距离导致出错。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需先明确水平滑轮组中拉力移动的距离与物体移动距离的关系。观察题图可知,与物体A相连的是动滑轮,动滑轮上承担拉力的绳子段数为2,因此当物体A沿水平方向移动距离s时,拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍,即2s。再根据功的计算公式,即可求出拉力做的功。
【解析】
由图可知,该滑轮组中动滑轮上有2段绳子拉着物体A,因此拉力F移动的距离为物体A移动距离的2倍,即$s_{F}=2s$。根据功的计算公式$W=Fs$,可得拉力F做的功:$W=F× s_{F}=F×2s=2Fs$。
【答案】
C
【知识点】
功的计算;滑轮组的应用
【点评】
本题考查水平滑轮组的功的计算,核心是确定拉力移动的距离与物体移动距离的关系,需注意水平滑轮组与竖直滑轮组的差异,避免误将物体移动距离当作拉力移动距离导致出错。
【难度系数】
0.5
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