7. 如图 11 - 1 - 4 所示,运动员推着冰壶从 A 点运动 6 m 到达 B 点时轻轻松手,随后冰壶沿冰道运动 30 m 停在 C 点。若运动员对冰壶的水平推力为 9 N,冰壶运动时受到水平方向的阻力,大小恒定为 1.5 N。从 A 点到 C 点,冰壶沿直线运动,在此过程中,人对冰壶做功的阶段是

$AB$
(填“AB”“BC”或“AC”)段。在整个过程中,人对冰壶做功的大小为54
J,重力对冰壶做功的大小为0
J。答案
AB
54
0
54
0
解析
【解析】
判断力是否做功的关键是看物体是否在力的方向上移动距离。AB段运动员对冰壶有水平推力,且冰壶在推力方向移动了6m,此过程人对冰壶做功;BC段运动员松手后,对冰壶没有推力,人对冰壶不做功。
人对冰壶做的功:$ W = Fs = 9N × 6m = 54J $。
冰壶在水平方向运动,重力方向竖直向下,冰壶在重力方向上没有移动距离,所以重力对冰壶做功为0J。
【答案】
AB;54;0
【知识点】
力做功的判断、功的计算
【点评】
本题考查力是否做功的判断及功的计算,需明确做功的两个必要因素,同时掌握功的计算公式的应用。
【难度系数】
0.8
判断力是否做功的关键是看物体是否在力的方向上移动距离。AB段运动员对冰壶有水平推力,且冰壶在推力方向移动了6m,此过程人对冰壶做功;BC段运动员松手后,对冰壶没有推力,人对冰壶不做功。
人对冰壶做的功:$ W = Fs = 9N × 6m = 54J $。
冰壶在水平方向运动,重力方向竖直向下,冰壶在重力方向上没有移动距离,所以重力对冰壶做功为0J。
【答案】
AB;54;0
【知识点】
力做功的判断、功的计算
【点评】
本题考查力是否做功的判断及功的计算,需明确做功的两个必要因素,同时掌握功的计算公式的应用。
【难度系数】
0.8
8. 如图 11 - 1 - 5 甲所示,静止在水平地面上的某智能机器人受到的重力为 400 N。在机器人与人工智能国际会议期间,该智能机器人在引领接待工作中沿水平直线做匀速运动,它受到的水平阻力为自重的 0.02 倍,它运动的路程 s 与时间 t 之间的关系图像如图 11 - 1 - 5 乙所示。

(1)做匀速直线运动时,该智能机器人的动力大小为多少牛?
(2)在 0 ~ 4 s 内,动力对该智能机器人做的功为多少焦?
(1)做匀速直线运动时,该智能机器人的动力大小为多少牛?
(2)在 0 ~ 4 s 内,动力对该智能机器人做的功为多少焦?
答案
解:做匀速直线运动时,智能机器人的动力与阻力平衡,
$ F_{\mathrm{动}}=F_{\mathrm{f}}=0.02G=0.02×400\,\mathrm{N}=8\,\mathrm{N}$
解:由题图乙可知,在$0∼4\,\mathrm{s}$内,机器人沿动力方向运动的距离$s=2\,\mathrm{m}$,
动力对机器人做的功:
$ W=Fs=8\,\mathrm{N}×2\,\mathrm{m}=16\,\mathrm{J}$
$ F_{\mathrm{动}}=F_{\mathrm{f}}=0.02G=0.02×400\,\mathrm{N}=8\,\mathrm{N}$
解:由题图乙可知,在$0∼4\,\mathrm{s}$内,机器人沿动力方向运动的距离$s=2\,\mathrm{m}$,
动力对机器人做的功:
$ W=Fs=8\,\mathrm{N}×2\,\mathrm{m}=16\,\mathrm{J}$
解析
【解析】
(1)机器人做匀速直线运动时,处于平衡状态,动力与阻力是一对平衡力,大小相等。
已知阻力为自重的0.02倍,自重$G=400\,\mathrm{N}$,则阻力$f=0.02G=0.02×400\,\mathrm{N}=8\,\mathrm{N}$,所以动力$F_{\mathrm{动}}=f=8\,\mathrm{N}$。
(2)由图乙可知,$0∼4\,\mathrm{s}$内机器人运动的路程$s=2\,\mathrm{m}$,根据功的计算公式$W=Fs$,代入数据得$W=8\,\mathrm{N}×2\,\mathrm{m}=16\,\mathrm{J}$。
【答案】
(1)$\boldsymbol{8\,\mathrm{N}}$
(2)$\boldsymbol{16\,\mathrm{J}}$
【知识点】
二力平衡条件,功的计算
【点评】
本题结合$s-t$图像考查二力平衡和功的计算,需从图像提取路程信息,结合力学公式求解,侧重基础公式的应用。
【难度系数】
0.7
(1)机器人做匀速直线运动时,处于平衡状态,动力与阻力是一对平衡力,大小相等。
已知阻力为自重的0.02倍,自重$G=400\,\mathrm{N}$,则阻力$f=0.02G=0.02×400\,\mathrm{N}=8\,\mathrm{N}$,所以动力$F_{\mathrm{动}}=f=8\,\mathrm{N}$。
(2)由图乙可知,$0∼4\,\mathrm{s}$内机器人运动的路程$s=2\,\mathrm{m}$,根据功的计算公式$W=Fs$,代入数据得$W=8\,\mathrm{N}×2\,\mathrm{m}=16\,\mathrm{J}$。
【答案】
(1)$\boldsymbol{8\,\mathrm{N}}$
(2)$\boldsymbol{16\,\mathrm{J}}$
【知识点】
二力平衡条件,功的计算
【点评】
本题结合$s-t$图像考查二力平衡和功的计算,需从图像提取路程信息,结合力学公式求解,侧重基础公式的应用。
【难度系数】
0.7
9. 小亮放学回家由乘电梯改为步行上楼梯。假设小亮的质量为 60 kg,他家住 11 楼,且每层楼高 3 m,则小亮受到的重力为
600
N,他从 1 楼步行上到 11 楼时,克服重力做的功为$1.8×10^{4}$
J。g 取 10 N/kg。答案
600
$1.8×10^{4}$
$1.8×10^{4}$
解析
【解析】
1. 计算小亮受到的重力:
根据重力公式 $ G = mg $,代入 $ m = 60\ \mathrm{kg} $,$ g = 10\ \mathrm{N/kg} $,可得:
$ G = 60\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 600\ \mathrm{N} $。
2. 计算克服重力做的功:
从1楼到11楼,上升的层数为 $ 11 - 1 = 10 $ 层,上升高度 $ h = 10 × 3\ \mathrm{m} = 30\ \mathrm{m} $。
根据功的公式 $ W = Gh $,代入数值可得:
$ W = 600\ \mathrm{N} × 30\ \mathrm{m} = 1.8 × 10^4\ \mathrm{J} $。
【答案】
600;$ 1.8×10^{4} $
【知识点】
重力的计算;功的计算
【点评】
本题考查重力和克服重力做功的基础计算,解题关键是明确从1楼到11楼的实际上升层数,避免误将楼层数当作上升高度的层数,属于易上手的基础题型。
【难度系数】
0.8
1. 计算小亮受到的重力:
根据重力公式 $ G = mg $,代入 $ m = 60\ \mathrm{kg} $,$ g = 10\ \mathrm{N/kg} $,可得:
$ G = 60\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 600\ \mathrm{N} $。
2. 计算克服重力做的功:
从1楼到11楼,上升的层数为 $ 11 - 1 = 10 $ 层,上升高度 $ h = 10 × 3\ \mathrm{m} = 30\ \mathrm{m} $。
根据功的公式 $ W = Gh $,代入数值可得:
$ W = 600\ \mathrm{N} × 30\ \mathrm{m} = 1.8 × 10^4\ \mathrm{J} $。
【答案】
600;$ 1.8×10^{4} $
【知识点】
重力的计算;功的计算
【点评】
本题考查重力和克服重力做功的基础计算,解题关键是明确从1楼到11楼的实际上升层数,避免误将楼层数当作上升高度的层数,属于易上手的基础题型。
【难度系数】
0.8
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