1. 下列情况中,人对物体做功的是()
A. 举重运动员举着杠铃不动
B. 人用力却没有把重物提起
C. 某同学提着水桶在水平路面上匀速行走
D. 旅客提着行李上楼梯
A. 举重运动员举着杠铃不动
B. 人用力却没有把重物提起
C. 某同学提着水桶在水平路面上匀速行走
D. 旅客提着行李上楼梯
答案
D
解析
【分析】
要判断人是否对物体做功,需紧扣做功的两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。我们逐个分析选项:
选项A:举重运动员对杠铃有向上的力,但杠铃没有在力的方向上移动距离,不满足做功的第二个条件,因此不做功。
选项B:人对重物有向上的力,但重物没有移动距离,不满足做功的第二个条件,因此不做功。
选项C:同学对水桶的力是竖直向上的,而水桶移动的距离是水平方向,力的方向与距离方向垂直,物体没有在力的方向上移动距离,因此不做功。
选项D:旅客对行李有向上的力,行李在向上的力的方向上移动了距离,同时满足做功的两个必要因素,因此人对物体做功。
【解析】
根据做功的两个必要条件:物体受到力的作用,且物体在力的方向上通过一段距离,对各选项逐一判断:
1. A选项:杠铃受向上的力,但无对应方向的距离,不做功;
2. B选项:重物受向上的力,但无距离,不做功;
3. C选项:水桶受向上的力,移动距离与力的方向垂直,不做功;
4. D选项:行李受向上的力,且在力的方向上移动了距离,满足做功条件,人对行李做功。
【答案】
D
【知识点】
做功的必要因素
【点评】
本题核心考查对做功两个必要因素的理解,解题关键是明确力的方向与物体移动距离方向的关系,易混淆点是力与距离垂直时不做功的情况,需准确判断每个选项中力和距离的方向是否匹配。
【难度系数】
0.7
要判断人是否对物体做功,需紧扣做功的两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。我们逐个分析选项:
选项A:举重运动员对杠铃有向上的力,但杠铃没有在力的方向上移动距离,不满足做功的第二个条件,因此不做功。
选项B:人对重物有向上的力,但重物没有移动距离,不满足做功的第二个条件,因此不做功。
选项C:同学对水桶的力是竖直向上的,而水桶移动的距离是水平方向,力的方向与距离方向垂直,物体没有在力的方向上移动距离,因此不做功。
选项D:旅客对行李有向上的力,行李在向上的力的方向上移动了距离,同时满足做功的两个必要因素,因此人对物体做功。
【解析】
根据做功的两个必要条件:物体受到力的作用,且物体在力的方向上通过一段距离,对各选项逐一判断:
1. A选项:杠铃受向上的力,但无对应方向的距离,不做功;
2. B选项:重物受向上的力,但无距离,不做功;
3. C选项:水桶受向上的力,移动距离与力的方向垂直,不做功;
4. D选项:行李受向上的力,且在力的方向上移动了距离,满足做功条件,人对行李做功。
【答案】
D
【知识点】
做功的必要因素
【点评】
本题核心考查对做功两个必要因素的理解,解题关键是明确力的方向与物体移动距离方向的关系,易混淆点是力与距离垂直时不做功的情况,需准确判断每个选项中力和距离的方向是否匹配。
【难度系数】
0.7
2. 甲物体被放在光滑的水平面上,乙物体被放在粗糙的水平面上,它们在相等的水平力$F$作用下分别移动了相等的距离$s$。下列关于力$F$对两物体所做功多少的判断正确的是()
A. 相等
B. 甲更多
C. 乙更多
D. 无法判断
A. 相等
B. 甲更多
C. 乙更多
D. 无法判断
答案
A
解析
【分析】
要判断力F对两物体做功的多少,首先回忆功的相关知识:功的大小由力的大小以及物体在力的方向上移动的距离决定,计算公式为$W = Fs$。题目中明确给出,作用在甲、乙两物体上的水平力$F$相等,两物体在力的方向上移动的距离$s$也相等。这里需要注意,水平面的粗糙程度影响的是物体受到的摩擦力,并不会影响力$F$对物体所做的功,因为功的计算只与力$F$和距离$s$有关,与其他因素无关。因此只需根据公式代入条件即可判断做功多少。
【解析】
根据功的计算公式$W = Fs$:
对于甲物体,力$F$做的功$W_甲 = Fs$;
对于乙物体,力$F$做的功$W_乙 = Fs$。
由于$F$和$s$均相等,因此$W_甲 = W_乙$,即力$F$对两物体所做的功相等。
【答案】
A
【知识点】
功的计算
【点评】
本题属于基础题,重点考查功的计算公式的应用,容易因接触面粗糙程度的干扰而错选。解题的核心是明确:力对物体做功的大小仅与力的大小和物体在力的方向上移动的距离有关,与接触面的粗糙程度等其他因素无关。
【难度系数】
0.8
要判断力F对两物体做功的多少,首先回忆功的相关知识:功的大小由力的大小以及物体在力的方向上移动的距离决定,计算公式为$W = Fs$。题目中明确给出,作用在甲、乙两物体上的水平力$F$相等,两物体在力的方向上移动的距离$s$也相等。这里需要注意,水平面的粗糙程度影响的是物体受到的摩擦力,并不会影响力$F$对物体所做的功,因为功的计算只与力$F$和距离$s$有关,与其他因素无关。因此只需根据公式代入条件即可判断做功多少。
【解析】
根据功的计算公式$W = Fs$:
对于甲物体,力$F$做的功$W_甲 = Fs$;
对于乙物体,力$F$做的功$W_乙 = Fs$。
由于$F$和$s$均相等,因此$W_甲 = W_乙$,即力$F$对两物体所做的功相等。
【答案】
A
【知识点】
功的计算
【点评】
本题属于基础题,重点考查功的计算公式的应用,容易因接触面粗糙程度的干扰而错选。解题的核心是明确:力对物体做功的大小仅与力的大小和物体在力的方向上移动的距离有关,与接触面的粗糙程度等其他因素无关。
【难度系数】
0.8
3. 把一个鸡蛋举高100 cm,此过程中手掌对鸡蛋做的功约为()
A. 0.05 J
B. 0.5 J
C. 5 J
D. 50 J
A. 0.05 J
B. 0.5 J
C. 5 J
D. 50 J
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题,我们需要利用功的计算公式$ W = Gh $来求解。首先需要估算鸡蛋的重力,这就需要先明确一个鸡蛋的大致质量,再通过$ G = mg $计算重力;然后将举高的高度换算为国际单位制单位,最后代入功的公式计算出手掌对鸡蛋做的功,再与选项对比得出答案。
【解析】
1. 估算鸡蛋的质量:一个鸡蛋的质量约为$ m = 50g = 0.05kg $;
2. 计算鸡蛋的重力:根据$ G = mg $(取$ g = 10N/kg $),可得$ G = 0.05kg × 10N/kg = 0.5N $;
3. 统一高度单位:举高的高度$ h = 100cm = 1m $;
4. 计算手掌对鸡蛋做的功:根据功的公式$ W = Gh $,代入数据得$ W = 0.5N × 1m = 0.5J $。
对比选项可知,手掌对鸡蛋做的功约为0.5J。
【答案】
B
【知识点】
功的计算、常见物体质量估测
【点评】
本题是结合生活实际的估算类题目,既考查了功的计算公式的应用,也要求学生对生活中常见物体的质量有基本认知,注重物理知识与生活实际的结合,属于基础题型。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,我们需要利用功的计算公式$ W = Gh $来求解。首先需要估算鸡蛋的重力,这就需要先明确一个鸡蛋的大致质量,再通过$ G = mg $计算重力;然后将举高的高度换算为国际单位制单位,最后代入功的公式计算出手掌对鸡蛋做的功,再与选项对比得出答案。
【解析】
1. 估算鸡蛋的质量:一个鸡蛋的质量约为$ m = 50g = 0.05kg $;
2. 计算鸡蛋的重力:根据$ G = mg $(取$ g = 10N/kg $),可得$ G = 0.05kg × 10N/kg = 0.5N $;
3. 统一高度单位:举高的高度$ h = 100cm = 1m $;
4. 计算手掌对鸡蛋做的功:根据功的公式$ W = Gh $,代入数据得$ W = 0.5N × 1m = 0.5J $。
对比选项可知,手掌对鸡蛋做的功约为0.5J。
【答案】
B
【知识点】
功的计算、常见物体质量估测
【点评】
本题是结合生活实际的估算类题目,既考查了功的计算公式的应用,也要求学生对生活中常见物体的质量有基本认知,注重物理知识与生活实际的结合,属于基础题型。
【难度系数】
0.8
4. 某同学用120 N的力将一个重4 N的足球踢到25 m远处。关于他踢球时做功的情况,下列说法正确的是()
A. 做功300 J
B. 做功100 J
C. 没有做功
D. 做了功,但条件不足,无法计算做功的多少
A. 做功300 J
B. 做功100 J
C. 没有做功
D. 做了功,但条件不足,无法计算做功的多少
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题,首先需明确做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在该力的方向上通过的距离。分析题目信息:同学踢球时对足球施加了120N的力,但这个力是瞬间作用的,足球离开脚后,脚就不再对其施力;题目给出的25m是足球离开脚后靠惯性运动的距离,并非在120N力的作用下移动的距离。由于缺少足球在力的方向上移动的具体距离,根据功的计算公式$W=Fs$,无法算出做功的具体数值,但能确定脚对足球做了功。
【解析】
1. 做功的两个必要条件:作用在物体上的力,以及物体在该力方向上通过的距离。
2. 该同学踢球时,对足球施加了120N的力,且足球在这个力的作用下发生了位移(脚与足球接触的短暂过程中),因此脚对足球做了功。
3. 题目中25m是足球离开脚后依靠惯性运动的距离,此过程中脚不再对足球施力,所以这25m不是脚的力作用下的有效距离。
4. 由于缺少足球在120N力作用下移动的距离,根据$W=Fs$,无法计算做功的具体数值,因此只有选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
做功的必要因素、功的计算
【点评】
本题重点考查对力做功条件的理解,易混淆点是“力作用阶段的位移”与“物体离开力后的惯性运动距离”。解题关键是明确:只有力持续作用在物体上时,物体在该力方向的位移才是计算功的有效距离,离开力后的位移不对应该力的做功。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,首先需明确做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在该力的方向上通过的距离。分析题目信息:同学踢球时对足球施加了120N的力,但这个力是瞬间作用的,足球离开脚后,脚就不再对其施力;题目给出的25m是足球离开脚后靠惯性运动的距离,并非在120N力的作用下移动的距离。由于缺少足球在力的方向上移动的具体距离,根据功的计算公式$W=Fs$,无法算出做功的具体数值,但能确定脚对足球做了功。
【解析】
1. 做功的两个必要条件:作用在物体上的力,以及物体在该力方向上通过的距离。
2. 该同学踢球时,对足球施加了120N的力,且足球在这个力的作用下发生了位移(脚与足球接触的短暂过程中),因此脚对足球做了功。
3. 题目中25m是足球离开脚后依靠惯性运动的距离,此过程中脚不再对足球施力,所以这25m不是脚的力作用下的有效距离。
4. 由于缺少足球在120N力作用下移动的距离,根据$W=Fs$,无法计算做功的具体数值,因此只有选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
做功的必要因素、功的计算
【点评】
本题重点考查对力做功条件的理解,易混淆点是“力作用阶段的位移”与“物体离开力后的惯性运动距离”。解题关键是明确:只有力持续作用在物体上时,物体在该力方向的位移才是计算功的有效距离,离开力后的位移不对应该力的做功。
【难度系数】
0.6
5. 如图所示的情境中,关于力对物体做功的叙述,不正确的是()

A. 图甲中,举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃没做功
B. 图乙中,人推汽车但没有推动,人的推力对汽车做功了
C. 图丙中,起重机吊着重物上升,钢绳竖直向上的拉力对重物做功了
D. 图丁中,足球在水平地面上滚动,足球受到的重力对足球没做功
A. 图甲中,举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃没做功
B. 图乙中,人推汽车但没有推动,人的推力对汽车做功了
C. 图丙中,起重机吊着重物上升,钢绳竖直向上的拉力对重物做功了
D. 图丁中,足球在水平地面上滚动,足球受到的重力对足球没做功
答案
B
解析
【分析】
要判断力是否对物体做功,需紧扣做功的两个必要因素: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。我们逐个分析每个选项:
1. 分析A选项:运动员举着杠铃不动,有力作用在杠铃上,但杠铃没有在力的方向上移动距离,所以不做功,A的叙述正确;
2. 分析B选项:人推汽车没推动,虽然施加了推力,但汽车没有在推力方向上移动距离,所以推力不做功,B的叙述错误;
3. 分析C选项:起重机拉着重物上升,拉力向上,重物在拉力方向上移动了距离,拉力做功,C的叙述正确;
4. 分析D选项:足球水平滚动,重力竖直向下,足球在重力方向上没有移动距离,重力不做功,D的叙述正确。题目要求选不正确的,所以目标是B选项。
【解析】
做功的两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离,二者必须同时满足,力才对物体做功。
对于A选项:举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃施加了力,但杠铃没有在力的方向上移动距离,因此运动员对杠铃没做功,A叙述正确。
对于B选项:人推汽车但没有推动,人对汽车施加了推力,但汽车没有在推力的方向上通过距离,所以人的推力对汽车没有做功,B叙述错误。
对于C选项:起重机吊着重物上升,钢绳对重物施加了竖直向上的拉力,重物在拉力的方向上移动了距离,因此钢绳的拉力对重物做功了,C叙述正确。
对于D选项:足球在水平地面上滚动,重力的方向是竖直向下,足球在水平方向移动,没有在重力的方向上通过距离,所以重力对足球没做功,D叙述正确。
综上,不正确的叙述是B选项。
【答案】
B
【知识点】
力做功的判断
【点评】
本题考查力是否做功的判断,核心是理解并运用做功的两个必要因素,通过分析不同情境中力与距离的对应关系得出结论,侧重对基础概念的考查。
【难度系数】
0.8
要判断力是否对物体做功,需紧扣做功的两个必要因素: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。我们逐个分析每个选项:
1. 分析A选项:运动员举着杠铃不动,有力作用在杠铃上,但杠铃没有在力的方向上移动距离,所以不做功,A的叙述正确;
2. 分析B选项:人推汽车没推动,虽然施加了推力,但汽车没有在推力方向上移动距离,所以推力不做功,B的叙述错误;
3. 分析C选项:起重机拉着重物上升,拉力向上,重物在拉力方向上移动了距离,拉力做功,C的叙述正确;
4. 分析D选项:足球水平滚动,重力竖直向下,足球在重力方向上没有移动距离,重力不做功,D的叙述正确。题目要求选不正确的,所以目标是B选项。
【解析】
做功的两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离,二者必须同时满足,力才对物体做功。
对于A选项:举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃施加了力,但杠铃没有在力的方向上移动距离,因此运动员对杠铃没做功,A叙述正确。
对于B选项:人推汽车但没有推动,人对汽车施加了推力,但汽车没有在推力的方向上通过距离,所以人的推力对汽车没有做功,B叙述错误。
对于C选项:起重机吊着重物上升,钢绳对重物施加了竖直向上的拉力,重物在拉力的方向上移动了距离,因此钢绳的拉力对重物做功了,C叙述正确。
对于D选项:足球在水平地面上滚动,重力的方向是竖直向下,足球在水平方向移动,没有在重力的方向上通过距离,所以重力对足球没做功,D叙述正确。
综上,不正确的叙述是B选项。
【答案】
B
【知识点】
力做功的判断
【点评】
本题考查力是否做功的判断,核心是理解并运用做功的两个必要因素,通过分析不同情境中力与距离的对应关系得出结论,侧重对基础概念的考查。
【难度系数】
0.8
6. 如图所示为某同学锻炼身体时在单杠上做引体向上的情景,由此可估算出他完成一次悬垂状态到屈臂引体状态所做功约为()

A. 3 J
B. 300 J
C. $3× 10^{4}\ \mathrm{J}$
D. $3× 10^{6}\ \mathrm{J}$
A. 3 J
B. 300 J
C. $3× 10^{4}\ \mathrm{J}$
D. $3× 10^{6}\ \mathrm{J}$
答案
B
解析
【分析】
要解决这道估算做功的题目,需按照以下思路思考:
1. 首先回忆克服重力做功的计算公式:$ W=Gh $($ G $为物体重力,$ h $为物体上升的高度);
2. 结合生活经验估算关键物理量:中学生的体重大约为500~600N,完成一次引体向上时,身体重心上升的高度约为0.5~0.6m;
3. 将估算的数值代入公式计算,对比选项得出结果。
【解析】
1. 估测物理量:
结合生活实际,中学生的重力约取$ G = 600\ \mathrm{N} $;
从悬垂状态到屈臂引体状态,身体重心上升的高度约取$ h = 0.5\ \mathrm{m} $;
2. 根据克服重力做功的公式$ W = Gh $,计算做功大小:
$ W = Gh = 600\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m} = 300\ \mathrm{J} $,计算结果与选项B的数值最接近。
【答案】
B
【知识点】
功的计算、物理量估测
【点评】
本题属于物理估算类题目,需要结合生活经验估测人的体重和上升高度,再利用功的计算公式求解,既考查了功的计算的应用,也考查了对生活中常见物理量的估测能力。
【难度系数】
0.7
要解决这道估算做功的题目,需按照以下思路思考:
1. 首先回忆克服重力做功的计算公式:$ W=Gh $($ G $为物体重力,$ h $为物体上升的高度);
2. 结合生活经验估算关键物理量:中学生的体重大约为500~600N,完成一次引体向上时,身体重心上升的高度约为0.5~0.6m;
3. 将估算的数值代入公式计算,对比选项得出结果。
【解析】
1. 估测物理量:
结合生活实际,中学生的重力约取$ G = 600\ \mathrm{N} $;
从悬垂状态到屈臂引体状态,身体重心上升的高度约取$ h = 0.5\ \mathrm{m} $;
2. 根据克服重力做功的公式$ W = Gh $,计算做功大小:
$ W = Gh = 600\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m} = 300\ \mathrm{J} $,计算结果与选项B的数值最接近。
【答案】
B
【知识点】
功的计算、物理量估测
【点评】
本题属于物理估算类题目,需要结合生活经验估测人的体重和上升高度,再利用功的计算公式求解,既考查了功的计算的应用,也考查了对生活中常见物理量的估测能力。
【难度系数】
0.7
7. 小明用8.5 N的水平拉力拉着一个质量为10 kg的物体沿水平方向匀速移动了10 m,则拉力做的功为J,重力做的功为J,物体受到的摩擦阻力等于N。
答案
85
0
8.5
0
8.5
解析
【分析】
要解决这道题,我们可以分三步思考:
1. 计算拉力做的功:根据功的计算公式$W=Fs$,已知拉力大小和物体在拉力方向上移动的距离,直接代入公式即可求出拉力做功;
2. 判断重力做的功:做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离,重力方向竖直向下,物体沿水平方向移动,在重力方向上没有移动距离,因此重力不做功;
3. 求摩擦阻力的大小:物体沿水平方向匀速移动,处于平衡状态,水平方向上拉力与摩擦阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件,二者大小相等。
【解析】
1. 计算拉力做的功:
根据功的公式 $ W = Fs $,已知拉力 $ F = 8.5\ \mathrm{N} $,物体在拉力方向上移动的距离 $ s = 10\ \mathrm{m} $,则拉力做功:
$ W_{\mathrm{拉}} = 8.5\ \mathrm{N} × 10\ \mathrm{m} = 85\ \mathrm{J} $
2. 分析重力做的功:
重力方向竖直向下,物体沿水平方向移动,在重力的方向上没有移动距离,根据做功的必要因素,重力对物体不做功,即重力做功为 $ 0\ \mathrm{J} $。
3. 求摩擦阻力的大小:
物体沿水平方向匀速移动,处于平衡状态,水平方向上拉力与摩擦阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件“大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上”,可得摩擦阻力 $ f = F_{\mathrm{拉}} = 8.5\ \mathrm{N} $
【答案】
85;0;8.5
【知识点】
功的计算;二力平衡条件;力做功的判断
【点评】
本题是力学基础题,重点考查功的计算、二力平衡条件的应用以及力是否做功的判断,解题关键是牢记做功的两个必要因素,理解平衡状态下的受力特点。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,我们可以分三步思考:
1. 计算拉力做的功:根据功的计算公式$W=Fs$,已知拉力大小和物体在拉力方向上移动的距离,直接代入公式即可求出拉力做功;
2. 判断重力做的功:做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离,重力方向竖直向下,物体沿水平方向移动,在重力方向上没有移动距离,因此重力不做功;
3. 求摩擦阻力的大小:物体沿水平方向匀速移动,处于平衡状态,水平方向上拉力与摩擦阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件,二者大小相等。
【解析】
1. 计算拉力做的功:
根据功的公式 $ W = Fs $,已知拉力 $ F = 8.5\ \mathrm{N} $,物体在拉力方向上移动的距离 $ s = 10\ \mathrm{m} $,则拉力做功:
$ W_{\mathrm{拉}} = 8.5\ \mathrm{N} × 10\ \mathrm{m} = 85\ \mathrm{J} $
2. 分析重力做的功:
重力方向竖直向下,物体沿水平方向移动,在重力的方向上没有移动距离,根据做功的必要因素,重力对物体不做功,即重力做功为 $ 0\ \mathrm{J} $。
3. 求摩擦阻力的大小:
物体沿水平方向匀速移动,处于平衡状态,水平方向上拉力与摩擦阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件“大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上”,可得摩擦阻力 $ f = F_{\mathrm{拉}} = 8.5\ \mathrm{N} $
【答案】
85;0;8.5
【知识点】
功的计算;二力平衡条件;力做功的判断
【点评】
本题是力学基础题,重点考查功的计算、二力平衡条件的应用以及力是否做功的判断,解题关键是牢记做功的两个必要因素,理解平衡状态下的受力特点。
【难度系数】
0.8
8. 一个物体在大小为20 N的水平拉力作用下,10 s内沿水平地面前进了2 m,则拉力做的功为J;若物体重100 N,则重力对物体做的功为J。
答案
40
0
0
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确功的计算公式和做功的两个必要因素: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。
对于拉力做功,已知拉力大小和物体在拉力方向上移动的距离,直接利用功的计算公式$W = Fs$即可求出;对于重力做功,重力方向是竖直向下的,而物体沿水平方向移动,在重力方向上没有移动距离,根据做功的必要因素可知重力不做功。
【解析】
1. 计算拉力做的功:
已知拉力$F=20\,\mathrm{N}$,物体在拉力方向上移动的距离$s=2\,\mathrm{m}$,根据功的计算公式$ W = Fs $,代入数据得:
$ W_{拉} = 20\,\mathrm{N} × 2\,\mathrm{m} = 40\,\mathrm{J} $。
2. 计算重力做的功:
重力方向竖直向下,物体沿水平方向移动,在重力方向上移动的距离为0,根据功的计算公式$ W = Gh $($h$为竖直方向移动距离),代入数据得:
$ W_{重} = 100\,\mathrm{N} × 0\,\mathrm{m} = 0\,\mathrm{J} $。
【答案】
40;0
【知识点】
功的计算、做功的必要因素
【点评】
本题主要考查功的计算及做功必要因素的理解,关键是明确只有当物体在力的方向上移动距离时,力才对物体做功,若力的方向与物体移动方向垂直,则该力不做功,属于基础题型。
【难度系数】
0.9
要解决这道题,需先明确功的计算公式和做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
对于拉力做功,已知拉力大小和物体在拉力方向上移动的距离,直接利用功的计算公式$W = Fs$即可求出;对于重力做功,重力方向是竖直向下的,而物体沿水平方向移动,在重力方向上没有移动距离,根据做功的必要因素可知重力不做功。
【解析】
1. 计算拉力做的功:
已知拉力$F=20\,\mathrm{N}$,物体在拉力方向上移动的距离$s=2\,\mathrm{m}$,根据功的计算公式$ W = Fs $,代入数据得:
$ W_{拉} = 20\,\mathrm{N} × 2\,\mathrm{m} = 40\,\mathrm{J} $。
2. 计算重力做的功:
重力方向竖直向下,物体沿水平方向移动,在重力方向上移动的距离为0,根据功的计算公式$ W = Gh $($h$为竖直方向移动距离),代入数据得:
$ W_{重} = 100\,\mathrm{N} × 0\,\mathrm{m} = 0\,\mathrm{J} $。
【答案】
40;0
【知识点】
功的计算、做功的必要因素
【点评】
本题主要考查功的计算及做功必要因素的理解,关键是明确只有当物体在力的方向上移动距离时,力才对物体做功,若力的方向与物体移动方向垂直,则该力不做功,属于基础题型。
【难度系数】
0.9
9. 在2025年亚洲举重锦标赛中,我国运动员王浩在男子61公斤级比赛中,以142 kg的抓举成绩获得冠军。假设该运动员质量为58 kg,在整个抓举过程中,平均用1420 N的力抓起杠铃,使杠铃升高1 m,随后站起,又使杠铃继续升高0.8 m($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$),运动员的每只鞋与地面的接触面积约为$250\ \mathrm{cm}^{2}$。
(1)求运动员自身的重力;
(2)求运动员在抓举过程中对杠铃所做的功。
(1)求运动员自身的重力;
(2)求运动员在抓举过程中对杠铃所做的功。
答案
解:
(1)运动员自身的重力:
$ G_{人}=m_{人}g=58\,\mathrm{kg} × 10\,\mathrm{N/kg}=580\,\mathrm{N}$
(2)杠铃升高的总高度:
$ h=1\,\mathrm{m}+0.8\,\mathrm{m}=1.8\,\mathrm{m}$
运动员对杠铃所做的功:
$ W=Gh=1420\,\mathrm{N} × 1.8\,\mathrm{m}=2556\,\mathrm{J}$
(1)运动员自身的重力:
$ G_{人}=m_{人}g=58\,\mathrm{kg} × 10\,\mathrm{N/kg}=580\,\mathrm{N}$
(2)杠铃升高的总高度:
$ h=1\,\mathrm{m}+0.8\,\mathrm{m}=1.8\,\mathrm{m}$
运动员对杠铃所做的功:
$ W=Gh=1420\,\mathrm{N} × 1.8\,\mathrm{m}=2556\,\mathrm{J}$
解析
【分析】
1. 对于第一问,求运动员自身的重力,根据重力计算公式$G=mg$,已知运动员的质量和$g$的取值,直接代入公式即可计算出结果。
2. 对于第二问,求运动员对杠铃做的功,根据功的计算公式$W=Fs$(这里克服杠铃重力做功,力$F$等于对杠铃的力,距离$s$是杠铃升高的总高度),首先需要计算出杠铃升高的总高度,再将力和总高度代入功的公式计算出做功的大小。
【解析】
(1) 计算运动员自身的重力:
根据重力公式$G = mg$,已知运动员质量$m_{人}=58\,\mathrm{kg}$,$g=10\,\mathrm{N/kg}$,代入得:
$G_{人}=m_{人}g=58\,\mathrm{kg} × 10\,\mathrm{N/kg}=580\,\mathrm{N}$
(2) 计算运动员在抓举过程中对杠铃所做的功:
首先计算杠铃升高的总高度:
$h=1\,\mathrm{m}+0.8\,\mathrm{m}=1.8\,\mathrm{m}$
根据功的公式$W=Gh$(这里$G$为对杠铃的力1420N),代入得:
$W=Gh=1420\,\mathrm{N} × 1.8\,\mathrm{m}=2556\,\mathrm{J}$
【答案】
(1) $580\,\mathrm{N}$;(2) $2556\,\mathrm{J}$
【知识点】
重力的计算、功的计算
【点评】
本题属于力学基础计算题,主要考察重力公式和功的公式的直接应用,解题关键是明确总高度的计算以及公式中各物理量的对应关系,难度较低,适合巩固基础公式的应用。
【难度系数】
0.8
1. 对于第一问,求运动员自身的重力,根据重力计算公式$G=mg$,已知运动员的质量和$g$的取值,直接代入公式即可计算出结果。
2. 对于第二问,求运动员对杠铃做的功,根据功的计算公式$W=Fs$(这里克服杠铃重力做功,力$F$等于对杠铃的力,距离$s$是杠铃升高的总高度),首先需要计算出杠铃升高的总高度,再将力和总高度代入功的公式计算出做功的大小。
【解析】
(1) 计算运动员自身的重力:
根据重力公式$G = mg$,已知运动员质量$m_{人}=58\,\mathrm{kg}$,$g=10\,\mathrm{N/kg}$,代入得:
$G_{人}=m_{人}g=58\,\mathrm{kg} × 10\,\mathrm{N/kg}=580\,\mathrm{N}$
(2) 计算运动员在抓举过程中对杠铃所做的功:
首先计算杠铃升高的总高度:
$h=1\,\mathrm{m}+0.8\,\mathrm{m}=1.8\,\mathrm{m}$
根据功的公式$W=Gh$(这里$G$为对杠铃的力1420N),代入得:
$W=Gh=1420\,\mathrm{N} × 1.8\,\mathrm{m}=2556\,\mathrm{J}$
【答案】
(1) $580\,\mathrm{N}$;(2) $2556\,\mathrm{J}$
【知识点】
重力的计算、功的计算
【点评】
本题属于力学基础计算题,主要考察重力公式和功的公式的直接应用,解题关键是明确总高度的计算以及公式中各物理量的对应关系,难度较低,适合巩固基础公式的应用。
【难度系数】
0.8
登录