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1. 如图所示,物体在力$F_{1}$、$F_{2}$、$F_{3}$的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和斜面上沿力的方向移动了相同的距离$s$,已知力$F_{1}$、$F_{2}$、$F_{3}$做功分别为$W_{1}$、$W_{2}$、$W_{3}$且$W_{1}=W_{2}=W_{3}$,则$F_{1}$、$F_{2}$、$F_{3}$它们之间的关系是(
A.$F_{1}＞F_{2}＞F_{3}$
B.$F_{3}＞F_{2}＞F_{1}$
C.$F_{1}＞F_{2}=F_{3}$
D.$F_{1}=F_{2}=F_{3}$
D
).A.$F_{1}＞F_{2}＞F_{3}$
B.$F_{3}＞F_{2}＞F_{1}$
C.$F_{1}＞F_{2}=F_{3}$
D.$F_{1}=F_{2}=F_{3}$
答案
1. D [解析]根据题意可知,物体在力$F_1$、$F_2$、$F_3$的作用下,沿力的方向移动了相同的距离$s$,而且所做的功相等,根据$W=Fs$的变形公式$F=\frac{W}{s}$可知,作用在物体上的力相等,即$F_1=F_2=F_3$,故D正确,A、B、C错误.
思路引导 根据$W=Fs$的变形公式$F=\frac{W}{s}$分析解答,比较$W$与$s$的大小即可.
思路引导 根据$W=Fs$的变形公式$F=\frac{W}{s}$分析解答,比较$W$与$s$的大小即可.
2. 跨学科 引体向上中功的估算 （2025·盐城东台期中）如图所示,小明的质量为 60 kg,每次引体向上上升的高度为 0.5 m,他每次克服重力做功约为(
A.3 J
B.30 J
C.300 J
D.3 000 J
C
).A.3 J
B.30 J
C.300 J
D.3 000 J
答案
2. C [解析]由题意可知,小明的质量为 60 kg,则其重力为$G=mg=60\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=600\ \mathrm{N}$,每次引体向上上升的高度为 0.5 m,则他每次克服重力做功约为$W=Gh=600\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m}=300\ \mathrm{J}$.故A、B、D错误,C正确.
思路引导 根据$G=mg$算出重力,根据$W=Gh$算出完成一次引体向上克服重力做功.
思路引导 根据$G=mg$算出重力,根据$W=Gh$算出完成一次引体向上克服重力做功.
3. 跨学科 数形结合求解重力做功 （2025·无锡滨湖区期中）
如图所示，是小球从某高度处由静止下落过程中路程$h$与时间$t$的关系图，在下列四个图像中，能正确描述重力$G$对该球做功$W$与下落高度$h$关系的是(
如图所示，是小球从某高度处由静止下落过程中路程$h$与时间$t$的关系图，在下列四个图像中，能正确描述重力$G$对该球做功$W$与下落高度$h$关系的是(
C
).答案
3. C [解析]在小球下落过程中,质量$m$不变,$g$也不变,所以小球的重力$G$是恒定不变的.根据$W=Gh$可知,因为$G$恒定不变,所以重力$G$对该球做功$W$与下落高度$h$成正比例函数关系.故A、B、D错误,C正确.
4. 教材P16图11-33·变式 （2025·无锡滨湖区期中）如图所示，小明将装有水的总质量为12 kg的水桶，从距离井口3 m深处以1 m/s的速度提至井口，该过程中，小明拉力做功
360
J. 若小明以2 m/s的速度将该水桶提升3 m，小明拉力所做的功不变
（填“变大”“不变”或“变小”）.（g取10 N/kg）答案
4. 360 不变 [解析]水桶总重力为$G=mg=12\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=120\ \mathrm{N}$;小明匀速提水桶,水桶处于平衡状态,所受拉力$F$与重力$G$是一对平衡力,大小相等,即$F=G=120\ \mathrm{N}$;根据$W=Fs$可得拉力做的功为$W=Fs=120\ \mathrm{N} × 3\ \mathrm{m}=360\ \mathrm{J}$;若小明以2 m/s的速度提水桶,水桶仍匀速运动,拉力仍与重力平衡$(F=G=120\ \mathrm{N})$,且提升高度不变,根据$W=Fs$可知拉力做的功不变.
5. 如图所示,质量一定的木块放在粗糙程度不同的水平桌面上,$AB$段较光滑、$BC$段较粗糙,$AB$与$BC$的距离相等.木块在水平恒力$F$作用下从静止开始从$A$运动到$C$.则木块受到的摩擦力在$AB$段做的功
小于
在$BC$段做的功,力$F$在$AB$段做的功等于
在$BC$段做的功.(填“大于”“等于”或“小于”)答案
5. 小于 等于 [解析]由题意可知$f_{BC}＞f_{AB}$,$s_{AB}=s_{BC}$,根据功的公式$W=Fs$,可得$W_{fAB}=f_{AB}s_{AB}$,$W_{fBC}=f_{BC}s_{BC}$,所以$W_{fAB}＜W_{fBC}$,即木块受到的摩擦力在$AB$段做的功小于在$BC$段做的功;已知力$F$为水平恒力,即$F$大小不变,且$s_{AB}=s_{BC}$,根据功的公式$W=Fs$,可得$W_{FAB}=Fs_{AB}$,$W_{FBC}=Fs_{BC}$,所以$W_{FAB}=W_{FBC}$,即力$F$在$AB$段做的功等于在$BC$段做的功.
思路引导 根据影响滑动摩擦力大小的因素可知,压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.已知$BC$段接触面比$AB$段粗糙,所以$f_{BC}＞f_{AB}$.根据功的计算公式$W=Fs$,因为$AB$和$BC$距离相等,所以可根据摩擦力大小关系判断摩擦力做功的大小关系;根据功的计算公式$W=Fs$,由于力$F$大小不变,且$AB$和$BC$距离相等,进而就可以判断出力$F$在两段距离上做功的大小关系.
思路引导 根据影响滑动摩擦力大小的因素可知,压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.已知$BC$段接触面比$AB$段粗糙,所以$f_{BC}＞f_{AB}$.根据功的计算公式$W=Fs$,因为$AB$和$BC$距离相等,所以可根据摩擦力大小关系判断摩擦力做功的大小关系;根据功的计算公式$W=Fs$,由于力$F$大小不变,且$AB$和$BC$距离相等,进而就可以判断出力$F$在两段距离上做功的大小关系.
6. (2025·常州中考)机器狗能帮助人们搬运重物.不计空气阻力,下列四种情境中,机器狗对重物A做功的是(
A.蹲着不动
B.托举重物匀速竖直上升
C.站着不动
D.承载重物匀速水平移动
B
).A.蹲着不动
B.托举重物匀速竖直上升
C.站着不动
D.承载重物匀速水平移动
答案
6. B [解析]对重物$A$受力分析可知,机器狗对重物$A$有竖直向上支持力的作用,根据力做功的两个必要因素可知,需要在竖直方向上移动距离,因此需要托举重物匀速竖直上升,故B正确,A、C、D错误.
