1、物理备课大师 【全免费】三、功知能演练提升ZHINENG YANLIAN TISHENG能力提升1.下列实例中,人对物体做功的是( )A.学生背着书包在水平路面上匀速前进B.人推车,车未动C.足球被踢出后,在草地上滚动一段距离D.举重运动员将杠铃举起2.(2017江苏扬州中考)将一本九年级物理书从地面捡到课桌做的功大概是( )A.0.2 J B.2 J C.20 J D.200 J3.如图所示,用 10 N的水平推力推着重 60 N的物体沿水平方向做直线运动。若推力对物体做了 60 J的功,则在这一过程中( )A.物体一定受到 10 N的摩擦力B.重力做的功一定为 360 JC.物体一定运动了
2、 1 mD.物体一定运动了 6 m4.如图所示,用 F=50 N的水平拉力,通过一个动滑轮,使重 200 N的物体 A水平向右匀速移动了 3 m。在这个过程中( )A.拉力 F做了 150 J的功B.拉力 F做了 300 J的功C.重力做了 600 J的功D.重力做了 1 200 J的功5.一位同学沿教学楼的楼梯从一楼匀速上到三楼,该同学上楼做的功最接近( )A.30 000 J B.3 000 J C.300 J D.30 J6.小晗从学校一楼打水匀速走上三楼。每层楼的高度为 4 m,水和桶的总重力为 10 N,上三楼后又水平匀速走 100 m到达班级里;那么小晗在这个过程中对水桶做功为 J
3、。 7.我国设计的月球车的模型如图所示。物体在月球表面附近受到的重力仅为同一物体在地球表面附近所受重力的,月球车的质量为 120 kg,它在月球表面受到的重力为 N。若它在月球表面上方竖直下落 4 m,则重力对它做的功为 J。( g取 10 N/kg) 8.图甲是一台正在建筑工地作业的起重机,吊臂上的滑轮组可简化为图乙。将质量为 1 .2103 kg的重物竖直匀速提高 3 m,拉力 F的大小为 8 000 N,则拉力 F做的功为 J。 物理备课大师 【全免费】9.某搬运工用肩扛着一重 500 N的货物,从一楼沿着楼梯登上三楼仓库。若每层楼梯有 15级台阶,每级台阶高 20 cm,问搬运工对货物
4、做的功是多少?10.某同学身高 1.8 m,体重为 70 kg,在田径运动会上他参加背跃式跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8 m高的横竿(如图)。请问:(1)他在跳高的过程中克服重力所做的功约是多少?(人体在站立时重心离地面高度约为身高的; g取 10 N/kg)(2)若他在月球上跳高,所跳的高度与在地球上一样吗?为什么?(月球对物体的引力约为地球对同一物体引力的)11.如图所示,一工人利用滑轮装置,在离地面 10 m深的井中将质量共为 10 kg的水和水桶提到地面,在升高到 5 m的时候不小心洒掉 2 kg 的水。设滑轮、绳的质量和阻力都不计,则工人将这桶水提到地面做了多少功?( g取 9
5、.8 N/kg)物理备课大师 【全免费】探究创新12.你思考过“人在水平路面上前进时是否要克服重力做功”这个问题吗?小文同学对此进行了研究。他通过查阅资料得知,人体的重心大约位于肚脐上方 2寸、脊椎前 1寸处,人只要走路,其重心就必然发生上下位置的变化,重心升高就需要克服重力做功。小文假设人在正常走路时,重心在人体中的位置近似不变,他行走了 100 m,有关测量数据如下表(表中的步距是指跨出每一步两脚之间的距离):质量 m/kg 步距 s/m 腿长 l/m 时间 t/s50 0.50 0.65 100(1)小文同学注意到,当自己的前脚跨出时重心会下降,而后脚收起时重心会升高,则他每走一步,自己
6、的重心会下降或升高多少米?(2)小文行走 100 m需要克服重力做多少功?( g取 9.8 N/kg)(3)通过分析,你认为人在水平路面上通过走路来进行锻炼时,哪些因素影响人的锻炼效果?知能演练提升1.D 学生背着书包在水平路面上匀速前进,有力存在但力的方向上无移动的距离,不符合做功的两个必要因素,故 A错误;人推车,车未动,有力无距离,不符合做功的两个必要因素,故 B错误;足球被踢出后,在草地上滚动一段距离,有力无距离,不符合做功的两个必要因素,所以没有做功,故 C错误;将杠铃举起,有力有距离,并且力和距离相互对应,所以符合题意,故 D正确。2.B 课桌的高度约为 0.7 m,一本九年级物理
7、书的重力约为 3 N,将一本九年级物理书从地面捡到课桌做的功为 W=Fs=Gh=3 N0.7 m=2.1 J。3.D 运用公式 W=Fs进行功的计算时要注意: 弄清力 F和距离 s的对应关系,不能张冠李戴。 力对物体做功多少只与 F和 s这两个因素的乘积有关,与物体的运动状态、物体的质量、支持面是否有摩擦无关。不论是匀速运动还是变速运动,功始终是 W=Fs。物理备课大师 【全免费】4.B 用动滑轮拉物体,此时拉力 F移动的距离是物体 A移动距离的 2倍,即拉力 F移动的距离为 6 m,故拉力 F做的功 W=Fs=50 N6 m=300 J,A选项错误,B 选项正确;物体运动的方向和重力的方向垂
8、直,因此重力不做功,C、D 选项错误。5.B 本题考查做功的计算,关键是估测中学生的体重和楼的高度,最容易出错的是登上三楼的高度,实际上是两层楼的高度,做题的时候一定要注意。一个学生的质量约为 50 kg,每一层楼的高度约为 3 m,从一楼走到三楼,上升的高度约为 6 m,该同学上楼做的功 W=Gh=mgh=50 kg10 N/kg6 m=3 000 J。 6.解析 小晗从一楼走上三楼,在竖直方向上升高了 8 m,对水桶做的功 W1=Gh=10 N8 m=80 J。上三楼后又在水平方向上移动 100 m,在竖直方向上水桶没有移动距离,故在这一过程中小晗对水桶没有做功。答案 807.解析 在月球
9、上,月球车受到的重力为 G=mg=120 kg10 N/kg=200 N,若它在月球表面上方竖直下落 4 m,则重力对它做的功为 W=Gh=200 N4 m=800 J。答案 200 8008.解析 从题图乙中可以看出,重物由 3股绳子承担, s=3h=33 m=9 m,则拉力 F做的功 W=Fs=8 000 N9 m=7.2104 J。答案 7 .21049.解析 每层楼高 h1=20 cm15=3 m,登上三楼,实际高度 h=2h1=6 m,所以 W=Fs=500 N6 m=3 000 J。答案 3 000 J10.解析 根据题意,人体在站立时重心离地面高度约为身高的,所以重心离地面的高度
10、h1=0.61.8 m=1.08 m。起跳过程中,重心上升高度 h2=1.8 m-1.08 m=0.72 m,克服重力做的功W=Gh2=700 N0.72 m=504 J。答案 (1)504 J (2)不一样,根据 W=Gh,同一个人跳高在地球上与在月球上所做的功是相同的,由于 G减小, h要增加,所以他在月球上所跳的高度要高些。11.解析 工人通过滑轮组来提升水桶,拉力没有直接作用在水桶上,所以先要根据滑轮组的组装情况确定拉力大小和拉力作用点移动的距离,再利用功的计算公式进行求解。提到地面上水和水桶的质量为m2=m-m1=10 kg-2 kg=8 kg滑轮组由 n=2股绳子承担物重上升下面
11、5 m的拉力为F1=G=mg=10 kg9.8 N/kg=49 N上升上面 5 m的拉力为F2=G2=m2g=8 kg9.8 N/kg=39.2 N水桶被提升下面 5 m和提升上面 5 m的过程,绳端移动距离相等: s=nh=25 m=10 m水桶上升前 5 m,拉力做的功W1=F1s=49 N10 m=490 J水桶上升后 5 m,拉力做的功W2=F2s=39.2 N10 m=392 J所以工人需要做的全部功W=W1+W2=490 J+392 J=882 J。答案 882 J12.解析 小文走路时克服重力做的功等于自身重力乘以小文的重心升高的距离;如果求得重心升高的高度,就能求得小文做的功。物理备课大师 【全免费】(1)如图所示,人在抬起后脚时重心升高的高度 h=l-h,而根据勾股定理得 h=, h=l-h=0.65 m- m=0.05 m。(2)人克服重力做的总功为 W=mgn h=50 kg9.8 N/kg0.05 m=4 900 J。(3)步距(或步伐大小、步子大小、跨步大小等均可)、步行速度(或步速、步行快慢、步行频率、跨步频率等)都会影响人的锻炼效果。答案 见解析
