
1.功的概念
【解題依據(jù)】如果一個(gè)力作用在一個(gè)物體上,物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了一段距離,就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。
力學(xué)里所說(shuō)的做功包含兩個(gè)因素:
①有力作用在物體上;②物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了距離。
由此我們可以看出:①有力沒(méi)有距離無(wú)功(如:人推物體物體靜止不動(dòng));②有距離無(wú)力無(wú)功(如:物體由于慣性而運(yùn)動(dòng));③力和距離垂直(如:人提著水桶在水平路面上前進(jìn))。
題目一 關(guān)于做功的以下說(shuō)法正確的是( )
A.做功的物體都受力的作用 B.在光滑水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體都做功
C.物體受到的作用力越大,力做功越多 D.物體通過(guò)的距離越大,做功越大
【解題思路】根據(jù)做功的兩個(gè)條件分析:物體受到力,并且在該力的方向通過(guò)距離。
解:根據(jù)做功的兩個(gè)條件知,做功的物體一定受力的作用,A說(shuō)法正確;根據(jù)牛頓第一定律知,在光滑水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體不受力的作用,根據(jù)做功的兩個(gè)條件知不做功則B說(shuō)法錯(cuò)誤;根據(jù)做功的兩個(gè)條件知,若在力的方向沒(méi)有通過(guò)距離,力再大也沒(méi)有做功,則C說(shuō)法錯(cuò)誤;若物體沒(méi)有力的作用下運(yùn)動(dòng)了,根據(jù)做功的兩個(gè)條件知,則沒(méi)有做功,則D說(shuō)法錯(cuò)誤。
答案:A點(diǎn)評(píng):
本題考查了對(duì)做功的概念的理解。做功的兩個(gè)條件是缺一不可的。
練習(xí)題1 如圖所示是舉重運(yùn)動(dòng)員石智勇在奧運(yùn)會(huì)上舉重的情景,舉重過(guò)程中經(jīng)歷了托起杠鈴和舉著杠鈴保持不動(dòng)兩個(gè)過(guò)程。下列關(guān)于人對(duì)杠鈴是否做功的判斷正確的是( )
A.兩個(gè)過(guò)程中均做了功 B.兩個(gè)過(guò)程中均不做功
C.托起杠鈴的過(guò)程做了功,舉著杠鈴不動(dòng)的過(guò)程不做功
D.托起杠鈴的過(guò)程不做功,舉著杠鈴不動(dòng)的過(guò)程做了功
練習(xí)題2 小磊同學(xué)是班里的“大力士”,一天他放學(xué)回家,看到公路上有一塊大石頭,他擔(dān)心大石頭會(huì)妨礙車輛正常通行。于是,他決定把石頭推到路邊,但是他費(fèi)了很大的力,累得滿頭大汗,石頭卻一點(diǎn)兒沒(méi)動(dòng)(如圖所示)。他的同學(xué)小穎恰好路過(guò),看到此情景說(shuō):“你的行為很值得稱贊,但是你對(duì)石頭并沒(méi)有做功?!蹦阏J(rèn)為小磊同學(xué)對(duì)石頭做功了嗎?為什么?
2.功的計(jì)算
【解題依據(jù)】功等于力與物體在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積。功的表達(dá)式:W=Fs。
題目二 體育課上兩位同學(xué)進(jìn)行爬桿比賽,假如他們先后從同一根桿的底端勻速爬到頂端。如果要粗略比較一下兩人做功的大小,需要知道的物理量是( )
A.爬桿的速度 B.爬桿的時(shí)間
C.兩人的體重 D.桿的具體高度
【解題思路】做功的兩個(gè)必要條件:力和在力的方向上通過(guò)的距離。功的計(jì)算公式:W=Fs。由此進(jìn)行受力分析,找出人用到的拉力和重力的關(guān)系,即知道題中兩人爬桿的高度相等,比較重力的大小就可解答此題。解:由于兩人都是勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第一定律知道他們?cè)谪Q直方向上受平衡力的作用,從而推出人拉桿的力F等于他自身的重力G,上升的距離s等于爬的高度h,由W=Fs可推出W=Gh,即做功的多少與他們的體重和爬桿的高度有關(guān),題中所給的條件是他們先后從同一根桿的底端勻速爬到頂端,即他們爬桿的高度相等,那么需要知道的物理量就是兩人的體重。
答案:C
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了功的計(jì)算,弄清做功的兩個(gè)條件是解題的關(guān)鍵,屬于基礎(chǔ)題。但從本題我們可以知道,在豎直方向,計(jì)算物體做的功,可以用W=Gh進(jìn)行分析和計(jì)算。
練習(xí)題3 在整修房屋的過(guò)程中,甲將重400N的磚塊從地面提到了一樓平臺(tái)上,乙從地面把一籃重180N的瓦片提到了二樓的房檐上,根據(jù)以上情景,小劉和小紅就甲、乙兩人所做功的多少進(jìn)行了討論,小劉的觀點(diǎn)是:“甲做功多,因?yàn)樗玫牧Υ蟆?;小紅的觀點(diǎn)是:“乙做功多,因?yàn)樗崞鸬木嚯x大”你認(rèn)為小劉的觀點(diǎn) ,小紅的觀點(diǎn)是 (均選填“正確”或“錯(cuò)誤”),你判斷的理由是 。
練習(xí)題4 一位老人推著童車在路上行走,一位男青年用很大的力氣推汽車,但汽車沒(méi)有被推動(dòng)。比一比,誰(shuí)做的功多?為什么?
題目三 如圖,用手勻速托著兩個(gè)雞蛋升高1m,手對(duì)雞蛋做
的功大約是( )
A.0.1J B.1J C.10J D.100 J
【解題思路】首先估計(jì)兩個(gè)雞蛋的重力,然后利用W=Fs或W=Gh可求得手對(duì)雞蛋做的功。解:兩個(gè)雞蛋的重力大約是1N,則用手勻速托起兩個(gè)雞蛋升高1米,手對(duì)雞蛋做的功W=Gh=1N×1m=1J。
答案:B
點(diǎn)評(píng):此題屬于常見(jiàn)做功的計(jì)算。對(duì)于常見(jiàn)的物體的重力要有所了解。本題容易出錯(cuò),是由于記不準(zhǔn)雞蛋的重力而計(jì)算錯(cuò)誤。
練習(xí)題5 將物理課本從水平地面撿到課桌上,此過(guò)程對(duì)課本所做的功約為( )
A.0.2 J B.2 J C.20 J D.200 J
【解題依據(jù)】做功的兩個(gè)必要因素:一是作用在物體上的力,二是在力的方向上移動(dòng)的距離;據(jù)此確定研究的力是否做功,若做功,利用W=Fs計(jì)算。
題目四 如圖,重為150N的物體在大小為40N的水平拉力F
作用下,向右勻速運(yùn)動(dòng)了10m,則重力做的功是 J。
【解題思路】物體在水平方向移動(dòng),重力的方向豎直向下,物
體在重力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離,所以重力不做功,即重力做
功為0J。
答案:0
【點(diǎn)評(píng)】本題考查做功的計(jì)算,關(guān)鍵知道做功的條件是有力作用在物體上和物體在力的方向上移動(dòng)距離,二者缺一不可。
練習(xí)題6 小明提著重50N的物體在水平地面上走了10m,然后沿著長(zhǎng)5m、高3m的樓梯走上二樓,在此過(guò)程中,小明對(duì)物體一共做了 J的功。
練習(xí)題7 已知A物體在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng),B物體在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng),現(xiàn)用相同的水平拉力,分別使兩個(gè)物體沿力的方向運(yùn)動(dòng)相同的距離,則( )
A.WA=WB B.WA<WB C.WA>W(wǎng)B D.無(wú)法比較
練習(xí)題8 使重5×104N的車子沿水平路面勻速行駛50m,需要做3×105J的功,求車受到的阻力是多少牛頓?
【鞏固練習(xí)】
1.在水平地面上,用50 N的水平拉力拉著重為100 N的小車,使小車沿著水平方向勻速前進(jìn)5m,拉力所做的功是_______J,重力所做的功等于_______J,小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)_______。
2.如圖所示是某大樓內(nèi)電梯的結(jié)構(gòu)示意圖,鋼鏈的一端固定在A點(diǎn),然后繞過(guò)電梯廂下的滑輪,另一端連接在電動(dòng)控制裝置上。若用拉力F將重為2×104 N的電梯和乘客從一樓勻速提升到15 m高的六樓,則拉力F的大小是_______N,拉力F所做的功是_______J。(不計(jì)摩擦和鋼鏈的重)
3.某同學(xué)將質(zhì)量為2 kg的實(shí)心球從地上拿起,用雙手舉高2m后用力拋出,球恰好落在9m線上。在舉高過(guò)程中,該同學(xué)克服實(shí)心球的重力做功_______J。(g取10 N/kg)
4.下列選項(xiàng)中力對(duì)物體做功的是 ( )
A.小車在光滑水平面上依靠慣性做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.舉重運(yùn)動(dòng)員把杠鈴舉在頭頂后保持靜止不動(dòng)
C.小明提著水桶在水平路面上行走 D.物體沿斜面滑下
5.如果你將掉在地上的物理課本撿起來(lái)放回課桌上,所做的功最接近 ( )
A.0. 02 J B.0.2 JC.2J D.20J
6.在校運(yùn)會(huì)中,小翔參加了鉛球比賽。如果他用200 N的力將重50 N的鉛球投到了10 m遠(yuǎn)處,則下列關(guān)于他投球時(shí)做功情況的說(shuō)法中,正確的是 ( )
A.做功2000 J B.做功500 J C.沒(méi)有做功 D.條件不足,無(wú)法計(jì)算
7.一臺(tái)起重機(jī)要把相同的甲、乙兩個(gè)重物勻速吊到5 m的高處,第一次是以1 m/s的速度先吊起甲物體,第二次是以1.5 m/s的速度再吊起乙物體,那么( )
A.起重機(jī)對(duì)甲物體做的功多 B.起重機(jī)對(duì)乙物體做的功多
C.起重機(jī)兩次做的功一樣多 D.無(wú)法確定哪一次做的功多
8.如圖所示是一個(gè)兩面光滑的斜面,∠β大于∠α,
同一個(gè)物體分別在AC和BC斜面上受拉力勻速運(yùn)動(dòng)
到C點(diǎn),所需拉力分別為FA、FB,所做的功分別為
WA、WB,則 ( )
A.FA=FB,WA=WB B.FA
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