登录
8 [2025无锡期中]新学期，同学们参加校园大扫除。下列劳动过程中，同学们对工具或物品不做功的是（
A.为了书本入柜，搬着书从教室前走到教室后
B.为了扫地，把椅子搬到课桌上
C.为了拖地，推着拖把沿地面匀速前进
D.为了擦窗，从一楼提水到二楼教室
A
）A.为了书本入柜，搬着书从教室前走到教室后
B.为了扫地，把椅子搬到课桌上
C.为了拖地，推着拖把沿地面匀速前进
D.为了擦窗，从一楼提水到二楼教室
答案
8. A
解析
【分析】判断物体是否做功的依据是做功的两个必要条件：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。逐一分析选项：A选项中，搬书时人对书的力竖直向上，书移动的距离是水平方向，力与距离方向垂直，不满足“力的方向上通过距离”，故不做功；B选项搬椅子时，力向上，椅子移动距离向上，满足条件，做功；C选项推拖把时，力向前，拖把移动距离向前，做功；D选项提水时，力向上，水移动距离向上，做功。因此选A。
【解析】根据做功的两个必要因素，对各选项分析如下：
1. 选项A：搬书过程中，人对书施加竖直向上的力，书沿水平方向移动，力的方向与移动方向垂直，物体在力的方向上没有通过距离，因此不做功；
2. 选项B：搬椅子时，人对椅子施加竖直向上的力，椅子沿竖直方向移动，满足做功的两个必要因素，因此做功；
3. 选项C：推拖把时，人对拖把施加水平向前的力，拖把沿水平方向移动，满足做功的两个必要因素，因此做功；
4. 选项D：提水时，人对水施加竖直向上的力，水沿竖直方向移动，满足做功的两个必要因素，因此做功。
综上，不做功的是A选项。
【答案】A
【知识点】功的两个必要因素、力是否做功的判断
【点评】本题考查力是否做功的判断，核心是掌握做功的两个必要条件，属于基础概念题，难度较低，需要学生准确理解做功的条件，明确力的方向与移动方向的关系。
【难度系数】0.7
【解析】根据做功的两个必要因素，对各选项分析如下：
1. 选项A：搬书过程中，人对书施加竖直向上的力，书沿水平方向移动，力的方向与移动方向垂直，物体在力的方向上没有通过距离，因此不做功；
2. 选项B：搬椅子时，人对椅子施加竖直向上的力，椅子沿竖直方向移动，满足做功的两个必要因素，因此做功；
3. 选项C：推拖把时，人对拖把施加水平向前的力，拖把沿水平方向移动，满足做功的两个必要因素，因此做功；
4. 选项D：提水时，人对水施加竖直向上的力，水沿竖直方向移动，满足做功的两个必要因素，因此做功。
综上，不做功的是A选项。
【答案】A
【知识点】功的两个必要因素、力是否做功的判断
【点评】本题考查力是否做功的判断，核心是掌握做功的两个必要条件，属于基础概念题，难度较低，需要学生准确理解做功的条件，明确力的方向与移动方向的关系。
【难度系数】0.7
9 [2025青岛开学]如图所示，小明重500 N，他用手托着一个5 N的篮球乘坐厢式电梯，电梯匀速上升了10 m。下列关于小明和厢式电梯做功的说法正确的是（
A.小明托着篮球的力没有对篮球做功
B.厢式电梯对小明的支持力做功 50 J
C.小明托着篮球的力对篮球做功 50 J
D.厢式电梯对小明的支持力没有对小明做功
第9题图 第10题图
C
）A.小明托着篮球的力没有对篮球做功
B.厢式电梯对小明的支持力做功 50 J
C.小明托着篮球的力对篮球做功 50 J
D.厢式电梯对小明的支持力没有对小明做功
第9题图 第10题图
答案
9. C
解析
【分析】首先明确做功的两个必要条件：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。接下来逐一分析选项：
1. 分析选项A：小明托篮球的力方向向上，电梯上升时，篮球在力的方向上移动了距离，满足做功条件，因此托力对篮球做功，A错误。
2. 分析选项B：厢式电梯对小明的支持力需要平衡小明和篮球的总重力，即支持力大小为$ F = G_{\mathrm{小明}} + G_{\mathrm{篮球}} = 500\,\mathrm{N} + 5\,\mathrm{N} = 505\,\mathrm{N} $，电梯上升10m，支持力做功$ W = Fs = 505\,\mathrm{N} × 10\,\mathrm{m} = 5050\,\mathrm{J} ≠ 50\,\mathrm{J} $，B错误。
3. 分析选项C：小明托篮球的力大小等于篮球的重力，即$ F' = G_{\mathrm{篮球}} = 5\,\mathrm{N} $，篮球上升距离$ s = 10\,\mathrm{m} $，做功$ W' = F's = 5\,\mathrm{N} × 10\,\mathrm{m} = 50\,\mathrm{J} $，C正确。
4. 分析选项D：厢式电梯对小明的支持力方向向上，小明在支持力方向移动了10m，满足做功条件，支持力对小明做功，D错误。
【解析】根据做功的两个必要因素，结合功的计算公式$ W = Fs $逐一判断：
A选项：托篮球的力和篮球移动的距离方向一致，力对篮球做功，A错误。
B选项：电梯对小明的支持力为总重力505N，做功$ 505\,\mathrm{N} × 10\,\mathrm{m} = 5050\,\mathrm{J} $，B错误。
C选项：托篮球的力为5N，做功$ 5\,\mathrm{N} × 10\,\mathrm{m} = 50\,\mathrm{J} $，C正确。
D选项：电梯对小明的支持力和小明移动的距离方向一致，力对小明做功，D错误。
【答案】C
【知识点】功的计算、做功的必要条件
【点评】本题考查做功的判断和功的计算，核心是掌握做功的两个必要条件，需注意计算力的大小时要考虑总重力，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】0.6
1. 分析选项A：小明托篮球的力方向向上，电梯上升时，篮球在力的方向上移动了距离，满足做功条件，因此托力对篮球做功，A错误。
2. 分析选项B：厢式电梯对小明的支持力需要平衡小明和篮球的总重力，即支持力大小为$ F = G_{\mathrm{小明}} + G_{\mathrm{篮球}} = 500\,\mathrm{N} + 5\,\mathrm{N} = 505\,\mathrm{N} $，电梯上升10m，支持力做功$ W = Fs = 505\,\mathrm{N} × 10\,\mathrm{m} = 5050\,\mathrm{J} ≠ 50\,\mathrm{J} $，B错误。
3. 分析选项C：小明托篮球的力大小等于篮球的重力，即$ F' = G_{\mathrm{篮球}} = 5\,\mathrm{N} $，篮球上升距离$ s = 10\,\mathrm{m} $，做功$ W' = F's = 5\,\mathrm{N} × 10\,\mathrm{m} = 50\,\mathrm{J} $，C正确。
4. 分析选项D：厢式电梯对小明的支持力方向向上，小明在支持力方向移动了10m，满足做功条件，支持力对小明做功，D错误。
【解析】根据做功的两个必要因素，结合功的计算公式$ W = Fs $逐一判断：
A选项：托篮球的力和篮球移动的距离方向一致，力对篮球做功，A错误。
B选项：电梯对小明的支持力为总重力505N，做功$ 505\,\mathrm{N} × 10\,\mathrm{m} = 5050\,\mathrm{J} $，B错误。
C选项：托篮球的力为5N，做功$ 5\,\mathrm{N} × 10\,\mathrm{m} = 50\,\mathrm{J} $，C正确。
D选项：电梯对小明的支持力和小明移动的距离方向一致，力对小明做功，D错误。
【答案】C
【知识点】功的计算、做功的必要条件
【点评】本题考查做功的判断和功的计算，核心是掌握做功的两个必要条件，需注意计算力的大小时要考虑总重力，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】0.6
10 [2025盐城段考]如图所示，用$F=50\ \mathrm{N}$的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200 N的物体水平向右匀速移动2 m，在这个过程中（
A.拉力$F$做了100 J的功
B.拉力$F$做了200 J的功
C.重力做了100 J的功
D.重力做了400 J的功
B
）A.拉力$F$做了100 J的功
B.拉力$F$做了200 J的功
C.重力做了100 J的功
D.重力做了400 J的功
答案
10. B
解析
【分析】
要解决这道题，需明确两个核心点：一是做功的两个必要因素（力和力方向上的距离），二是动滑轮的特点。首先，重力方向竖直向下，物体水平移动，重力方向无位移，可先排除重力做功的选项；其次，判断动滑轮上拉力移动的距离：本题中拉力作用在动滑轮的绳子自由端，动滑轮的特点是拉力移动距离为物体移动距离的2倍，据此计算拉力做功即可。
【解析】
1. 重力做功分析：重力方向竖直向下，物体沿水平方向移动，没有在重力方向上移动距离，根据功的公式$W=Fs$，重力做功为0，因此选项C、D错误。
2. 拉力做功分析：该滑轮为动滑轮，当物体水平向右移动$s_{物}=2\ \mathrm{m}$时，拉力$F$移动的距离$s_{F}=2s_{物}=2×2\ \mathrm{m}=4\ \mathrm{m}$。已知拉力$F=50\ \mathrm{N}$，则拉力做功$W=F× s_{F}=50\ \mathrm{N}×4\ \mathrm{m}=200\ \mathrm{J}$，因此选项A错误，B正确。
【答案】
B
【知识点】
功的计算、动滑轮的特点
【点评】
本题考查功的计算和动滑轮的应用，关键是明确拉力移动距离与物体移动距离的关系，以及做功的两个必要因素，属于基础应用类题目，需注意区分动滑轮的使用方式对距离的影响。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需明确两个核心点：一是做功的两个必要因素（力和力方向上的距离），二是动滑轮的特点。首先，重力方向竖直向下，物体水平移动，重力方向无位移，可先排除重力做功的选项；其次，判断动滑轮上拉力移动的距离：本题中拉力作用在动滑轮的绳子自由端，动滑轮的特点是拉力移动距离为物体移动距离的2倍，据此计算拉力做功即可。
【解析】
1. 重力做功分析：重力方向竖直向下，物体沿水平方向移动，没有在重力方向上移动距离，根据功的公式$W=Fs$，重力做功为0，因此选项C、D错误。
2. 拉力做功分析：该滑轮为动滑轮，当物体水平向右移动$s_{物}=2\ \mathrm{m}$时，拉力$F$移动的距离$s_{F}=2s_{物}=2×2\ \mathrm{m}=4\ \mathrm{m}$。已知拉力$F=50\ \mathrm{N}$，则拉力做功$W=F× s_{F}=50\ \mathrm{N}×4\ \mathrm{m}=200\ \mathrm{J}$，因此选项A错误，B正确。
【答案】
B
【知识点】
功的计算、动滑轮的特点
【点评】
本题考查功的计算和动滑轮的应用，关键是明确拉力移动距离与物体移动距离的关系，以及做功的两个必要因素，属于基础应用类题目，需注意区分动滑轮的使用方式对距离的影响。
【难度系数】
0.5
11 小龙背着质量为25 kg的实验器材从实验楼的一楼上到三楼，又沿走廊水平走了5 m到达实验室。若每层楼高3 m，则小龙对实验器材做功
1 500
J；若在搬运实验器材的过程中小龙总共做功4 500 J，则小龙自身的重力为500
N。(g 取 10 N/kg)答案
11. 1 500 500
解析
【分析】
首先明确做功的两个必要因素：作用在物体上的力，以及物体在力的方向上通过的距离。小龙对实验器材的力是竖直向上的，因此仅在竖直方向移动时对器材做功，水平移动时力与距离垂直，不做功。计算上楼高度时，从一楼到三楼实际上升2层楼的高度，结合功的公式$W=Gh$可算出对器材做的功；总功是对器材做功与克服自身重力做功之和，据此可算出小龙自身重力。
【解析】
1. 计算小龙对实验器材做的功：
实验器材的重力：$G_{物}=m_{物}g=25\,\mathrm{kg}×10\,\mathrm{N/kg}=250\,\mathrm{N}$
从一楼到三楼上升的高度：$h=2×3\,\mathrm{m}=6\,\mathrm{m}$（一楼到三楼共2层）
水平移动时力与距离垂直，不做功，因此小龙对器材做的功：
$W_{物}=G_{物}h=250\,\mathrm{N}×6\,\mathrm{m}=1500\,\mathrm{J}$
2. 计算小龙自身的重力：
总功$W_{总}=4500\,\mathrm{J}$，总功等于对器材做功与克服自身重力做功之和，即$W_{总}=W_{物}+W_{人}$
克服自身重力做的功：$W_{人}=W_{总}-W_{物}=4500\,\mathrm{J}-1500\,\mathrm{J}=3000\,\mathrm{J}$
由$W_{人}=G_{人}h$得，小龙自身重力：
$G_{人}=\frac{W_{人}}{h}=\frac{3000\,\mathrm{J}}{6\,\mathrm{m}}=500\,\mathrm{N}$
【答案】
1500；500
【知识点】
功的计算；重力做功；做功的必要因素
【点评】
本题考查功的计算，核心是判断做功的有效过程（仅竖直上楼做功，水平移动不做功），需熟练运用功的公式，属于基础题，难度适中。
【难度系数】
0.6
首先明确做功的两个必要因素：作用在物体上的力，以及物体在力的方向上通过的距离。小龙对实验器材的力是竖直向上的，因此仅在竖直方向移动时对器材做功，水平移动时力与距离垂直，不做功。计算上楼高度时，从一楼到三楼实际上升2层楼的高度，结合功的公式$W=Gh$可算出对器材做的功；总功是对器材做功与克服自身重力做功之和，据此可算出小龙自身重力。
【解析】
1. 计算小龙对实验器材做的功：
实验器材的重力：$G_{物}=m_{物}g=25\,\mathrm{kg}×10\,\mathrm{N/kg}=250\,\mathrm{N}$
从一楼到三楼上升的高度：$h=2×3\,\mathrm{m}=6\,\mathrm{m}$（一楼到三楼共2层）
水平移动时力与距离垂直，不做功，因此小龙对器材做的功：
$W_{物}=G_{物}h=250\,\mathrm{N}×6\,\mathrm{m}=1500\,\mathrm{J}$
2. 计算小龙自身的重力：
总功$W_{总}=4500\,\mathrm{J}$，总功等于对器材做功与克服自身重力做功之和，即$W_{总}=W_{物}+W_{人}$
克服自身重力做的功：$W_{人}=W_{总}-W_{物}=4500\,\mathrm{J}-1500\,\mathrm{J}=3000\,\mathrm{J}$
由$W_{人}=G_{人}h$得，小龙自身重力：
$G_{人}=\frac{W_{人}}{h}=\frac{3000\,\mathrm{J}}{6\,\mathrm{m}}=500\,\mathrm{N}$
【答案】
1500；500
【知识点】
功的计算；重力做功；做功的必要因素
【点评】
本题考查功的计算，核心是判断做功的有效过程（仅竖直上楼做功，水平移动不做功），需熟练运用功的公式，属于基础题，难度适中。
【难度系数】
0.6
12 如图所示，一块厚度和密度都均匀的长方体水泥板放在水平地面上，用甲、乙两种方法使其一端缓慢抬离地面，若$F_{甲}$和$F_{乙}$始终竖直向上，则$F_{甲}\_\_\_\_\_\_F_{乙}$。如果这两种方法都将水泥板缓慢拉到竖直位置，不计空气阻力等因素，那么两次拉力做功$W_{甲}\_\_\_\_\_\_W_{乙}$。（选填“＞”“＜”或“＝”）
答案
12. = ＜
解析
【分析】
要解决本题，分两步分析：①比较F甲和F乙：均匀水泥板的重心在几何中心，抬离地面时以板与地面接触的另一端为支点构成杠杆，利用杠杆平衡条件分析拉力大小；②比较W甲和W乙：缓慢拉到竖直位置时，拉力做功等于拉力乘以拉力作用点的竖直位移，结合作用点位置判断位移大小，再结合拉力大小分析做功。
【解析】
1. 比较F甲和F乙：
设水泥板重力为G，板长为L，均匀板的重心在几何中心。
甲图中，F甲作用在板中心，支点为板右端，动力臂为$\frac{L}{2}$，重力的阻力臂也为$\frac{L}{2}$。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，得$F_甲 × \frac{L}{2}=G × \frac{L}{2}$，解得$F_甲=\frac{G}{2}$。
乙图中，F乙作用在板左端，支点仍为板右端，动力臂为L，重力的阻力臂为$\frac{L}{2}$。同理，$F_乙 × L=G × \frac{L}{2}$，解得$F_乙=\frac{G}{2}$。
因此$F_甲=F_乙$。
2. 比较W甲和W乙：
缓慢拉到竖直位置时，拉力做功$W=F × s$（s为拉力作用点的竖直位移，因拉力竖直向上）。
甲的拉力作用点在板中心：初始竖直高度为板厚度的一半，竖直位置时中心高度为$\frac{L}{2}$，竖直位移$s_甲=\frac{L}{2}-t/2$，故$W_甲=F_甲 × s_甲=\frac{G}{2}(\frac{L}{2}-\frac{t}{2})$。
乙的拉力作用点在板左端：初始竖直高度为板厚度的一半，竖直位置时该端高度为L，竖直位移$s_乙=L-\frac{t}{2}$，故$W_乙=F_乙 × s_乙=\frac{G}{2}(L-\frac{t}{2})$。
显然$W_甲＜W_乙$。
【答案】
=；＜
【知识点】
杠杆平衡条件；功的计算
【点评】
本题结合均匀物体的重心特点，考查杠杆平衡条件和功的计算，需准确判断杠杆力臂与拉力作用点的位移，是力学基础题，需理清受力与做功的分析逻辑。
【难度系数】
0.5
要解决本题，分两步分析：①比较F甲和F乙：均匀水泥板的重心在几何中心，抬离地面时以板与地面接触的另一端为支点构成杠杆，利用杠杆平衡条件分析拉力大小；②比较W甲和W乙：缓慢拉到竖直位置时，拉力做功等于拉力乘以拉力作用点的竖直位移，结合作用点位置判断位移大小，再结合拉力大小分析做功。
【解析】
1. 比较F甲和F乙：
设水泥板重力为G，板长为L，均匀板的重心在几何中心。
甲图中，F甲作用在板中心，支点为板右端，动力臂为$\frac{L}{2}$，重力的阻力臂也为$\frac{L}{2}$。根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，得$F_甲 × \frac{L}{2}=G × \frac{L}{2}$，解得$F_甲=\frac{G}{2}$。
乙图中，F乙作用在板左端，支点仍为板右端，动力臂为L，重力的阻力臂为$\frac{L}{2}$。同理，$F_乙 × L=G × \frac{L}{2}$，解得$F_乙=\frac{G}{2}$。
因此$F_甲=F_乙$。
2. 比较W甲和W乙：
缓慢拉到竖直位置时，拉力做功$W=F × s$（s为拉力作用点的竖直位移，因拉力竖直向上）。
甲的拉力作用点在板中心：初始竖直高度为板厚度的一半，竖直位置时中心高度为$\frac{L}{2}$，竖直位移$s_甲=\frac{L}{2}-t/2$，故$W_甲=F_甲 × s_甲=\frac{G}{2}(\frac{L}{2}-\frac{t}{2})$。
乙的拉力作用点在板左端：初始竖直高度为板厚度的一半，竖直位置时该端高度为L，竖直位移$s_乙=L-\frac{t}{2}$，故$W_乙=F_乙 × s_乙=\frac{G}{2}(L-\frac{t}{2})$。
显然$W_甲＜W_乙$。
【答案】
=；＜
【知识点】
杠杆平衡条件；功的计算
【点评】
本题结合均匀物体的重心特点，考查杠杆平衡条件和功的计算，需准确判断杠杆力臂与拉力作用点的位移，是力学基础题，需理清受力与做功的分析逻辑。
【难度系数】
0.5
13[2024内江]在某届机器人与人工智能国际会议中，某款静止在水平地面上的智能机器人，重力为400 N。它在某次引领接待工作中，沿水平直线匀速运动，受到的水平阻力为机器人自重的2%，运动路程s随时间t变化的图像如图所示。则：
（1）静止时，地面对智能机器人的支持力大小为多少牛？
（2）在0～4 s内，动力对机器人做的功为多少？
（1）静止时，地面对智能机器人的支持力大小为多少牛？
（2）在0～4 s内，动力对机器人做的功为多少？
答案
13.（1）机器人静止时,在竖直方向上受到的是平衡力,则$F_{支}=G=400\ \mathrm{N}$
（2）由图像可知机器人沿动力方向运动的距离$s=2\ \mathrm{m}$,机器人匀速运动,$F=f=2\%G=0.02×400\ \mathrm{N}=8\ \mathrm{N}$,动力做功$W=Fs=8\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=16\ \mathrm{J}$
（2）由图像可知机器人沿动力方向运动的距离$s=2\ \mathrm{m}$,机器人匀速运动,$F=f=2\%G=0.02×400\ \mathrm{N}=8\ \mathrm{N}$,动力做功$W=Fs=8\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=16\ \mathrm{J}$
解析
【分析】
第（1）问：机器人静止在水平地面上，处于平衡状态，竖直方向受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力，根据二力平衡条件，支持力大小等于重力大小。
第（2）问：机器人匀速直线运动时，水平方向的动力和阻力是一对平衡力，大小相等；先根据阻力与重力的关系算出阻力，再从s-t图像中读取0～4s内机器人运动的路程，最后利用功的计算公式$W=Fs$计算动力做的功。
【解析】
（1）机器人静止时，竖直方向受力平衡，地面对机器人的支持力与重力是平衡力，因此支持力大小：
$F_{支}=G=400\ \mathrm{N}$；
（2）机器人匀速运动，水平方向受力平衡，动力$F$等于阻力$f$，已知阻力$f=2\%G$，则：
$f=2\%×400\ \mathrm{N}=0.02×400\ \mathrm{N}=8\ \mathrm{N}$，故动力$F=f=8\ \mathrm{N}$；
由s-t图像可知，0～4s内机器人运动的路程$s=2\ \mathrm{m}$，根据功的公式$W=Fs$，动力做的功：
$W=8\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=16\ \mathrm{J}$。
【答案】
（1）400 N；（2）16 J
【知识点】
二力平衡、功的计算、s-t图像
【点评】
本题结合s-t图像考查力学基础知识点，需掌握二力平衡条件和功的计算方法，关键是从图像中提取路程信息，属于常规基础题。
【难度系数】
0.7
第（1）问：机器人静止在水平地面上，处于平衡状态，竖直方向受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力，根据二力平衡条件，支持力大小等于重力大小。
第（2）问：机器人匀速直线运动时，水平方向的动力和阻力是一对平衡力，大小相等；先根据阻力与重力的关系算出阻力，再从s-t图像中读取0～4s内机器人运动的路程，最后利用功的计算公式$W=Fs$计算动力做的功。
【解析】
（1）机器人静止时，竖直方向受力平衡，地面对机器人的支持力与重力是平衡力，因此支持力大小：
$F_{支}=G=400\ \mathrm{N}$；
（2）机器人匀速运动，水平方向受力平衡，动力$F$等于阻力$f$，已知阻力$f=2\%G$，则：
$f=2\%×400\ \mathrm{N}=0.02×400\ \mathrm{N}=8\ \mathrm{N}$，故动力$F=f=8\ \mathrm{N}$；
由s-t图像可知，0～4s内机器人运动的路程$s=2\ \mathrm{m}$，根据功的公式$W=Fs$，动力做的功：
$W=8\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=16\ \mathrm{J}$。
【答案】
（1）400 N；（2）16 J
【知识点】
二力平衡、功的计算、s-t图像
【点评】
本题结合s-t图像考查力学基础知识点，需掌握二力平衡条件和功的计算方法，关键是从图像中提取路程信息，属于常规基础题。
【难度系数】
0.7
14 小伟同学用一个距离手3 m高的定滑轮拉住重为100 N的物体G，从定滑轮正下方沿水平方向移动4 m，如图所示。若不计绳重和摩擦，则他对物体做的功至少为 （
A.200 J
B.300 J
C.400 J
D.500 J
A
）A.200 J
B.300 J
C.400 J
D.500 J
答案
14. A
【解析】定滑轮右侧绳子现在的长度$L=\sqrt{(3\ \mathrm{m})^2+(4\ \mathrm{m})^2}=5\ \mathrm{m}$,物体上升的高度$h=5\ \mathrm{m}-3\ \mathrm{m}=2\ \mathrm{m}$,不计绳重和摩擦,$W=Gh=100\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=200\ \mathrm{J}$。
【解析】定滑轮右侧绳子现在的长度$L=\sqrt{(3\ \mathrm{m})^2+(4\ \mathrm{m})^2}=5\ \mathrm{m}$,物体上升的高度$h=5\ \mathrm{m}-3\ \mathrm{m}=2\ \mathrm{m}$,不计绳重和摩擦,$W=Gh=100\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=200\ \mathrm{J}$。
解析
【分析】
要解决这个问题，需明确定滑轮的特点：定滑轮不省力，仅改变力的方向，不计绳重和摩擦时，人对物体做的功等于克服物体重力做的功，即$W=Gh$。解题关键是求出物体上升的高度：初始时定滑轮到人手的绳长为3m，当人水平移动4m后，此时定滑轮到人手的绳长可通过勾股定理计算，两者的差值即为物体上升的高度。
【解析】
1. 计算人移动后定滑轮到人手的绳长：根据勾股定理，此时绳长$L=\sqrt{(3\ \mathrm{m})^2+(4\ \mathrm{m})^2}=5\ \mathrm{m}$。
2. 计算物体上升的高度：初始绳长为3m，因此物体上升的高度$h=L-3\ \mathrm{m}=5\ \mathrm{m}-3\ \mathrm{m}=2\ \mathrm{m}$。
3. 计算人对物体做的功：不计绳重和摩擦，人做的功等于克服物体重力做的功，即$W=Gh=100\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=200\ \mathrm{J}$。
【答案】
A
【知识点】
定滑轮、功的计算、勾股定理
【点评】
本题结合定滑轮特性、功的计算与勾股定理应用，核心是确定物体上升高度，属于基础应用题，需掌握定滑轮不额外做功的特点及勾股定理的简单运算。
【难度系数】
0.6
要解决这个问题，需明确定滑轮的特点：定滑轮不省力，仅改变力的方向，不计绳重和摩擦时，人对物体做的功等于克服物体重力做的功，即$W=Gh$。解题关键是求出物体上升的高度：初始时定滑轮到人手的绳长为3m，当人水平移动4m后，此时定滑轮到人手的绳长可通过勾股定理计算，两者的差值即为物体上升的高度。
【解析】
1. 计算人移动后定滑轮到人手的绳长：根据勾股定理，此时绳长$L=\sqrt{(3\ \mathrm{m})^2+(4\ \mathrm{m})^2}=5\ \mathrm{m}$。
2. 计算物体上升的高度：初始绳长为3m，因此物体上升的高度$h=L-3\ \mathrm{m}=5\ \mathrm{m}-3\ \mathrm{m}=2\ \mathrm{m}$。
3. 计算人对物体做的功：不计绳重和摩擦，人做的功等于克服物体重力做的功，即$W=Gh=100\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=200\ \mathrm{J}$。
【答案】
A
【知识点】
定滑轮、功的计算、勾股定理
【点评】
本题结合定滑轮特性、功的计算与勾股定理应用，核心是确定物体上升高度，属于基础应用题，需掌握定滑轮不额外做功的特点及勾股定理的简单运算。
【难度系数】
0.6
