第十一章 功和機(jī)械能第1節(jié)  功知識能力全練知識點(diǎn)一  力學(xué)中的功1.(2021湖南長沙模擬)如圖是臺(tái)球比賽中的情景，白球和黑球靜止在水平球臺(tái)上，運(yùn)動(dòng)員手推球桿撞擊白球，白球運(yùn)動(dòng)后再撞擊黑球。下列說法正確的是????????????? (    )A.擊球后，白球離開球桿向前滾動(dòng)時(shí)，球桿對白球做了功B.白球在水平球臺(tái)上滾動(dòng)時(shí)，白球的重力對它做了功C.白球撞擊黑球后，黑球滾動(dòng)時(shí)，白球?qū)谇蜃隽斯?/span>D.運(yùn)動(dòng)員手推動(dòng)球桿前進(jìn)時(shí)，手對球桿做了功2.嫦娥四號探測器降落時(shí)，先懸停，選定安全地點(diǎn)后再著陸。如圖，懸停時(shí)，反推發(fā)動(dòng)機(jī)提供的推力對探測器________；水平移動(dòng)過程中，該推力對探測器________(均選填“做功”或“不做功”)。知識點(diǎn)二  功的計(jì)算3.(2021新疆烏魯木齊模擬)墊排球是中考體育的選考項(xiàng)目之一。排球從圖所示位置下落至手腕處的過程中，重力做的功約為????????????? (    )A.0.3J B.3J C.30J D.300J4.(2021江蘇無錫宜興和橋聯(lián)盟期中)質(zhì)量是20g的子彈從槍膛中水平射出，子彈在槍膛中受火藥爆炸后產(chǎn)生氣體的平均作用力是700N,槍膛長50cm,子彈從槍膛射出后飛行1000m,氣體對子彈做的功為________J。5.(2021獨(dú)家原創(chuàng)試題)如圖所示為“天和號”核心艙的吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)過程?？蒲泄ぷ髡呦壤玫踯噷①|(zhì)量為22.5t的核心艙豎直勻速提升了12m,接著花了2分鐘的時(shí)間，又將核心艙沿水平方向移動(dòng)了36m,(g取10N/kg)求：(1)核心艙水平移動(dòng)時(shí)的平均速度；(2)在整個(gè)吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，吊車對核心艙做的功。三年模擬全練6.(2021廣西桂林期末，6，★☆☆)下列情況下，小桂對物理課本做了功的是 (    )A.閱讀靜止在桌面上的物理課本 B.水平推物理課本，但未推動(dòng)C.物理課本自由下落的過程 D.將物理課本從地面撿起的過程7.如圖所示，兩個(gè)滑梯高度相等，如果小玲分別從①號直梯和②號旋轉(zhuǎn)滑梯上端滑到地面，小玲所受重力做功分別為W,和W,則下列說法正確的是????????????? (    )A.W1>W2 B.W1<W2 C.W1=W2 D.無法比較8.(2021河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)開學(xué)測試，5，★★☆)如圖甲所示，一塊質(zhì)量為0.2kg的鐵塊被吸附在豎直放置且足夠長的磁性平板上，在豎直向上拉力F的作用下向上運(yùn)動(dòng)，F做功為3.6J,鐵塊運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖像如圖乙所示，則拉力F=________N.鐵塊受到的摩擦力為________N(g取10N/kg)。五年中考全練9.(2021湖北十堰中考，9，★★☆)某汽車公司對自主研發(fā)的無人駕駛汽車性能進(jìn)行測試，甲、乙兩輛完全相同的汽車在同一水平路面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且v甲<v乙，若不計(jì)空氣阻力，則汽車受到的牽引力F甲和F乙以及牽引力在相同時(shí)間內(nèi)所做的功W甲和W乙之間的關(guān)系正確的是????????????? (    )A.F甲<F乙  W甲<W乙 B.F甲>F乙  W甲>W乙 C.F甲=F乙  W甲<W乙 D.F甲=F乙  W甲=W乙10.如圖所示的玻璃管中裝有水，一個(gè)體積為1×10－4m3的方木塊下端被輕繩系住，固定在容器下部，木塊的重力為0.6N,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,當(dāng)木塊靜止時(shí)，繩子的拉力為________N,剪斷輕繩后，木塊從開始上浮到剛要露出水面的過程中，浮力所做的功為________J。(各部分長度如圖)11.(1)“遍地秀色花似錦，春風(fēng)捷報(bào)凱歌旋?！?/span>2020年3月17日，伴隨著武漢方艙醫(yī)院的“休艙大吉”，山東援助湖北的300余名“逆行英雄”乘坐專機(jī)從武漢抵達(dá)濟(jì)南，歷時(shí)1.5小時(shí)。已知武漢至濟(jì)南的航程是864km,求該專機(jī)的平均速度。(2)如圖是浙江大學(xué)機(jī)器人研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新一代“絕影”四足機(jī)器狗，其身體長度85cm,站立時(shí)高65cm,質(zhì)量40kg。若它站立時(shí)與地面的總接觸面積為0.02m2,取g=10N/kg,通過計(jì)算回答：①“絕影”機(jī)器狗站立在水平地面上，對地面的壓強(qiáng)為多少帕？②“絕影”機(jī)器狗負(fù)重200N爬上3m高的臺(tái)階時(shí)，對重物做了多少焦的功？  核心素養(yǎng)全練12.面積很大的水池，水面上浮著一邊長為a、質(zhì)量為m的正方體均勻木塊，開始時(shí)木塊靜止，如圖甲，現(xiàn)用力F將木塊勻速下壓，運(yùn)動(dòng)時(shí)，F隨深度H變化如圖乙，則：(1)木塊靜止時(shí)，所受浮力F浮=________,正方體木塊的密度ρ木=________ρ水；(2)木塊開始下沉到恰好浸沒的過程中，重力對木塊做功是________；(用a、m、g表示)(3)在木塊勻速下沉過程中，F最大值是________。木塊開始下沉到恰好浸沒的過程中，忽略水面高度的變化，F對木塊做的功是________。(提示：F是勻速增大的，用a、m、g表示)
【參考答案及解析】第十一章  功和機(jī)械能第1節(jié)  功知識能力全練…1.D  擊球后，白球離開球桿向前滾動(dòng)時(shí)，不再受到球桿的推力，球桿對白球沒有做功，故A錯(cuò)誤；白球在水平球臺(tái)上滾動(dòng)時(shí)，在重力的方向上沒有通過距離，白球的重力對它沒有做功，故B錯(cuò)誤：白球撞擊黑球后，黑球滾動(dòng)時(shí)，白球?qū)谇驔]有力的作用，白球?qū)谇驔]有做功，故錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員手推動(dòng)球桿前進(jìn)時(shí)，手對球桿有力的作用，球桿在力的方向上也通過了距離，手對球桿做了功，故D正確。2.【答案】不做功  不做功【解析】探測器懸停時(shí)，在反推發(fā)動(dòng)機(jī)提供的推力的方向沒有移動(dòng)距離，所以推力對探測器不做功；沿水平方向移動(dòng)的過程中，探測器移動(dòng)的方向與推力的方向垂直，推力對探測器不做功。3.B  排球的質(zhì)量約為0.3kg,重力約為G=mg=0.3kg×10N/kg=3N,由題圖知排球從最高點(diǎn)到手下落的高度約為1，則排球在下落的過程中重力做的功約為W=Gh=3N×1m=3J。4.【答案】350【解析】子彈在槍膛中受火藥爆炸后產(chǎn)生氣體的作用力而運(yùn)動(dòng)的距離為槍膛長度，即s=50cm=0.5m,子彈離開槍膛后就不再受火藥爆炸產(chǎn)生的氣體推力，氣體推力不再做功；所以，氣體對子彈做功：W=Fs=700N×0.5m=350J。5.【答案】(1)0.3m/s(2)2.7×106J【解析】(1)核心艙水平移動(dòng)時(shí)的平均速度v==0.3m/s；(2)核心艙的重力G=mg=2.25×104kg×10N/kg=2.25×105N,整個(gè)吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)過程中只有提升過程吊車對核心艙做功，因?yàn)槭秦Q直勻速提升，所以吊車對核心艙的拉力等于其重力，即F=G=2.25×105N,吊車對核心艙做的功W=Fh=2.25×105N×12m=2.7×106J。三年模擬全練6.D  閱讀靜止在桌面上的物理課本，人沒有對課本施加力，課本也沒有移動(dòng)距離，所以小桂對課本沒有做功，故A不符合題意；水平推物理課本，但未推動(dòng)，人對課本有力的作用，但課本沒有移動(dòng)距離，所以小桂對課本沒有做功，故不符合題意；物理課本自由下落的過程中，受到重力的作用，課本在重力的方向上通過了距離，因此重力對課本做了功，但小桂對課本沒有做功，故不符合題意；將物理課本從地面撿起的過程中，人對課本有力的作用，課本在力的方向上移動(dòng)了距離，所以小桂對課本做了功，故D符合題意。7.C  小玲分別從①號直梯和②號旋轉(zhuǎn)滑梯上端滑到地面，小玲的重力不變，滑梯的高度不變，由W=Gh可知，兩次小玲重力做的功相等，故W1=W28.【答案】3  1【解析】由乙圖可知，鐵塊在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，鐵塊運(yùn)動(dòng)的距離s==0.2m/s×6s=1.2m,所以拉力F=＝=3N；鐵塊重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,而鐵塊在豎直方向上受到豎直向下的重力豎直向下的摩擦力f和豎直向上的拉力F,根據(jù)平衡力的特點(diǎn)得F=G+f,所以鐵塊受到的摩擦力大小f=F－G=3N－2N=1N。五年中考全練9.C  在水平方向上，甲、乙兩輛汽車都受牽引力F與摩擦力f作用，兩輛汽車都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，所以F甲＝f甲，F(xiàn)乙=f乙；兩輛汽車對水平路面的壓力相等，都等于汽車自身的重力，接觸面的粗糙程度相同，所以兩輛汽車所受的摩擦力大小相等，即f甲=f乙，所以牽引力F甲=F乙；因?yàn)?/span>v甲<v乙，所以在相同的時(shí)間內(nèi)路程關(guān)系：S甲<s乙，根據(jù)W=Fs可知，W甲<W乙.10.【答案】0.4   0.15【解析】木塊受到的浮力：F浮＝ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10－4m3=1N。繩子的拉力F=F浮－G=1N－0.6N=0.4N。木塊從開始上浮到剛要露出水面的過程中，浮力所做的功W=F浮h=1N×0.15m=0.15J.11.【答案】(1)576km/h  (2)①2×104Pa  ②600J【解析】(1)專機(jī)的平均速度：v=＝=576km/h；(2)①G=mg=40kg×10N/kg=400N,因?yàn)樗玖⒃谒降孛嫔?，所以F=G=400N,它對地面的壓強(qiáng)p===2×104Pa。②對重物做的功W=Fs=G物h=200N×3m=600J。核心素養(yǎng)全練12.【答案】(1)mg  (2)mga  (3)mg   mga【解析】正確解答本題需要理清問題情景，從圖像中獲取有效信息，運(yùn)用浮力、密度、功等相關(guān)知識進(jìn)行綜合分析，突出了對物理過程、圖形和圖像辨識能力的考查。(1)木塊靜止時(shí)漂浮在水面，受到的浮力等于木塊本身的重力，即F浮=G木=mg；由圖乙可知，木塊靜止時(shí)浸入水中的深度為a,則木塊靜止漂浮時(shí)排開水的體積為V排=a3,根據(jù)漂浮時(shí)受到的浮力等于物體本身重力，則有ρ水gV排=ρ木gV木，則木塊的密度ρ木=＝ρ水；(2)木塊開始下沉到恰好浸沒的過程中，木塊在重力方向移動(dòng)了h=a－a＝a,則重力對木塊做功W=G木h=mgh=mga；(3)已知水和木塊的密度關(guān)系是ρ木=ρ水，木塊浸沒后受到的浮力F浮′=ρ水gV排′=ρ水gV木=ρ木gV木=mg,木塊浸沒時(shí)受力平衡，則有F浮′=G木+F壓,則手對木塊的最大壓力Fmax=F浮′－G木=mg－mg=mg；木塊開始下沉到恰好浸沒的過程中，F是勻速增大的，到浸沒時(shí)最大壓力為Fmax＝mg,則該過程的平均壓力為F平均=(0+Fmax)=Fmax＝mg,所以F對木塊做的功W′=F平均h=mg×a＝mga.
 

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