例1指出下列各情況中,力對(duì)物體是否做功:(均選填“做功”或“不做功”)(1)在草地上滾動(dòng)的足球,支持力對(duì)球    。?(2)手提一桶水在水平面上運(yùn)動(dòng)一段距離,拉力對(duì)桶    。?(3)一只蘋果從樹上落下過程中,重力對(duì)它   。?(4)小球被踢出去后,由于慣性在光滑的水平面上滾動(dòng),腳對(duì)球    。?(5)懸掛著的電燈,電線的拉力對(duì)電燈    。?(6)舉重運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴過程中,舉力對(duì)杠鈴   。?(7)鋼筆在紙面上寫字中,紙面的摩擦力對(duì)鋼筆    。?
例2一個(gè)跳傘運(yùn)動(dòng)員的總質(zhì)量為80 kg,當(dāng)它從500 m的高空跳下后,過了一段時(shí)間才打開降落傘,最后以4 m/s的豎直速度勻速下降了10 s恰好落到地面,在整個(gè)過程中,重力做了多少功?最后豎直勻速下落階段克服阻力做了多少功?(未開傘前不考慮空氣阻力,g取10 N/kg)
[答案] 解:重力做功為WG=mgh=80 kg×10 N/kg×500 m=4×105 J。勻速下落的距離h1=vt=4 m/s×10 s=40 m,克服阻力做的功Wf=fh2=Gh1=mgh1=80 kg×10 N/kg×40 m=3.2×104 J。
變式1小夏推箱子經(jīng)歷了如圖13-1所示的過程,最終箱子被推出去后又向前滑行了一段距離。下列對(duì)上述過程中涉及的物理知識(shí),分析正確的是(  )A.圖甲:因?yàn)橄渥記]動(dòng),所以小夏沒有對(duì)箱子施加力的作用B.圖乙:因?yàn)橄渥邮艿降哪Σ亮Υ笥谕屏?所以小夏沒推動(dòng)箱子C.圖乙:因?yàn)樾∠膶?duì)箱子施加了力,所以小夏對(duì)箱子做了功D.圖丙:小夏對(duì)箱子做的功小于推力與箱子移動(dòng)距離的乘積
變式2一個(gè)人先后用同樣大小的力F將不同質(zhì)量的物體分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移動(dòng)相同的距離s(如圖13-2所示),該力在這三個(gè)過程中所做的功分別為W1、W2、W3,關(guān)于它們之間的大小關(guān)系,下列說法正確的是(  )A.W1”“s2,則f1    f2。 ?
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,該同學(xué)拿走木塊,先后將鋼球從同一斜面的不同高度處由靜止釋放,記錄鋼球在相同表面上滑行到靜止的距離,如圖乙所示。根據(jù)此現(xiàn)象,小剛得出了動(dòng)能與速度有關(guān)的結(jié)論。你認(rèn)為該同學(xué)實(shí)驗(yàn)方案是否合理    (選填“合理”或“不合理”)。?(6)若該同學(xué)還準(zhǔn)備利用圖乙器材探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”。為完成探究任務(wù),該同學(xué)需要從下面提供器材中選擇的器材有    。(填字母)?A.砝碼B.毛巾C.彈簧測(cè)力計(jì)D.棉布
[解析](5)相同的表面對(duì)鋼球的阻力是相同的,通過觀察鋼球滑行到靜止的距離大小可以判斷出鋼球的動(dòng)能大小,即鋼球滑行到靜止的距離越大,鋼球的動(dòng)能越大。從而可以得出動(dòng)能與速度的關(guān)系,故該實(shí)驗(yàn)方案合理。
例2 [2017·鄂爾多斯] 小夏同學(xué)在體育活動(dòng)中,從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā),并產(chǎn)生了如下猜想。猜想一:物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān);猜想二:物體的重力勢(shì)能與物體的下落高度有關(guān);猜想三:物體的重力勢(shì)能與物體的運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)。為此小夏設(shè)計(jì)了如圖13-9所示的實(shí)驗(yàn):用大小、形狀相同的A、B、C、D四個(gè)鉛球分別從距離沙表面某高度處靜止釋放,其中D球從光滑彎曲管道上端靜止滑入,最后從管道下端豎直落下(球在光滑管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量損失不計(jì))。
(1)本實(shí)驗(yàn)中采用的研究問題的方法有        。(寫出一種方法即可)?(2)本實(shí)驗(yàn)中,鉛球的重力勢(shì)能大小是通過              來反映的。?(3)為驗(yàn)證猜想二,應(yīng)比較    (填實(shí)驗(yàn)序號(hào))。得到的結(jié)論是:當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí), ?  。??
物體的下落高度越高,其重力勢(shì)能越大
[解析](3)猜想二要探究物體重力勢(shì)能與下落高度的關(guān)系,應(yīng)控制小球的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)路徑相同,下落高度不同,即①③兩次實(shí)驗(yàn)符合條件。

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