2024年初中物理同步练习《11.1+功+》
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这是一份2024年初中物理同步练习《11.1+功+》,共36页。试卷主要包含了在国际单位制中,功的单位是,下列估测最接近实际的是,下列哪种情况不是重力做功?,下列关于功的说法正确的是等内容,欢迎下载使用。
A.牛顿(N)B.帕斯卡(Pa)C.焦耳(J)D.米(m)
2.在如图所示的四位科学家中,其名字命名功的单位的是( )
A.帕斯卡B.焦耳C.牛顿D.瓦特
3.下列估测最接近实际的是( )
A.一个中学生从一楼走上二楼做的功约1500J B.人正常心跳一次的时间约2s
C.普通自行车轮的半径约为1m D.高速公路上小汽车的正常行驶速度约为120m/s
4.在国际单位制中,功的单位是( )
A.牛顿B.千克C.焦耳D.瓦特
5.在如图所示的四位科学家中,以其名字命名的物理量功的单位是( )
A.焦耳B.帕斯卡C.瓦特D.牛顿
6.下列哪种情况不是重力做功?( )
A.熟透了的苹果从村上掉到地下 B.飞机在高空作水平飞行
C.竖直向上抛后的石块直往下砸 D.放进水池里的玻璃球慢慢下沉
7.下列物理学家中,以其名字命名功的单位的是( )
A.伽利略B.焦耳C.牛顿D.瓦特
8.科学研究中常常发现某一问题的两个相关的量(x,y)之间存在一定的关系,且可用图线表示。下列相关量之间不符合如图所示关系的是( )
A.物体温度升高时,吸收的热量与温度的关系
B.恒力对物体所做功与物体在力的方向上所通过距离的关系
C.某种燃料完全燃烧所放出的热量与燃料质量的关系 D.导体中的电流与导体两端电压的关系
9.在篮球比赛中,运动员对篮球没有做功的过程是()A.运球B.扣篮C.擦板D.跳投
10.下列关于功的说法正确的是( )
A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功
B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功
C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功
D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功
11.水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下,沿拉力的方向移动一段距离,则下列判断正确的是( )
A.文具盒所受拉力做了功B.文具盒所受支持力做了功
C.文具盒所受重力做了功D.没有力对文具盒做功
12.下列情景中,重力对物体做功的是( )
A.篮球由高处落下 B.在水平面上做匀速直线运动的小车
C.足球在水平地面上滚动 D.悬挂在天花板上的照明灯
13.下列有关力做功的说法中正确的是( )
A.把米袋从地面上提起来,提力对米袋没有做功
B.用水平力推着自行车前进,推力对自行车做了功
C.茶杯静止在水平桌面上,支持力对茶杯做了功 D.挂钩上的衣服静止时,拉力对衣服做了功
14.如图所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,OP段拉力F1为300N,F1做的功为W1,功率为P1;PQ段拉力F2为200N,F2做的功为W2,功率为P2.则( )
A.W1>W2B.W1<W2C.P1>P2D.P1<P2
15.甲同学在1s内用50N的水平力推动重100N的箱子在水平面上前进1m,而乙同学将这箱子匀速举高1m所用的时间为2.4s,用W1、P1和W2、P2分别表示甲、乙两同学对箱子做的功和功率,则( )A.W1>W2,P1>P2 B.W1>W2,P1<P2 C.W1<W2,P1>P2D.W1<W2,P1<P2
16.如图所示,物体在相同力F的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离S,力F做的功分别为W1、W2、W3,则下列说法中正确的是( )
A.W1>W2>W3B.W1=W2=W3C.W1>W2=W3D.W2>W1>W3
17.在甲、乙两图中,甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m、2m的两个物体在大小为F的水平恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,则下列结论正确的是( )
A.甲图中F做的功小于乙图中F做的功 B.甲图中F做的功等于乙图中F做的功
C.甲图中F做的功大于乙图中F做的功 D.条件不足,无法确定甲、乙两图中F做的功谁大
18.如图所示,若把同一个物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个斜面匀速拉到顶端A点时,(不计摩擦)则( )
A.沿着AB用的拉力最小,做功最多 B.沿着AD用的拉力最小,做功最多
C.沿着AD用的拉力最大,做功最少 D.沿着AB用的拉力最小,三种情况做功一样多
19.小明用弹簧测力计两次沿水平方向拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s﹣t图象如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,相等时间内所做的功分别为W1、W2,则它们的关系正确的是( )
A.F1>F2 W1>W2B.F1=F2 W1>W2C.F1=F2 W1<W2D.F1<F2 W1<W2
20.研究物体运动时常利用“频闪摄影”的方法,即在暗室中采用闪光灯每隔相等的时间闪亮一次,底片就记录下此时物体运动的位置。如图是两个质量相同的小球甲、乙竖直下落时的频闪照片(每隔0.02s闪亮一次),据此记录,两球均从a下落到b处时,下列说法错误的是( )
A.甲球做匀速直线运动,受力一定平衡 B.甲、乙两球的重力做功相等
C.甲球用时较长,为0.12s D.甲球受到的阻力大于乙球受到的阻力
21.如图,A、B、C三个物体的质量关系是mA>mB>mC,它们在同样大的力F作用下,并沿力的方向移动相同的距离S,则力F对三个物体所做的功( )
A.一样多B.对A做的功最多 C.对B做的功最多D.对C做的功最多
22.起重机将建筑材料由地面提升到楼顶,第一次用15000N的竖直拉力F1将材料甲匀速提升15 m;第二次用10000N的竖直拉力F2将材料乙匀速提升15m。对于上述两个过程,下列说法中正确的是( )
A.甲的速度一定等于乙的速度 B.甲的质量一定大于乙的质量
C.拉力F1做的功一定等于拉力F2做的功 D.甲运动的时间一定小于乙运动的时间
23.完全相同的两辆汽车,在相同的路面上沿同一方向做匀速直线运动(不计空气阻力),其路程s随时间t变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.t=30s时,甲、乙两车的速度v甲=v乙 B.0~30s内,两车牵引力做功W甲>W乙
C.行驶过程中,两车的牵引力F甲>F乙 D.t=30s,甲乙两车行驶的路程s甲=s乙
24.小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上,他对课本所做功最接近于( )
A.0.02JB.0.2JC.2JD.20J
25.中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62kg级冠军,挺举成绩是176kg,图为他比赛时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的功最接近( )
A.600J B.1200JC.1800JD.3400J
26.如果你将掉落在地面的物理课本捡起来放在课桌上,你对课本所做的功最接近于( )
A.0.02JB.0.2JC.2JD.20J
27.一位质量约50kg的同学从一楼走到五楼,他上楼过程中克服重力所做的功可能为( )
A.60JB.600JC.6000JD.60000J
28.如图所示,用30N的水平拉力拉着重为90N的物体沿水平方向做直线运动,若拉力F对物体做了90J的功,则在这一过程中( )
A.重力做的功一定为 90J B.物体一定受到 30N 的摩擦力
C.物体一定是匀速直线运动 D.物体运动的距离一定是 3m
29.如图所示,用10N的水平推力推着重力为60N的物体沿水平方向做直线运动。若推力对物体做了60J的功,则在这一过程中( )
A.物体一定运动了1mB.物体一定运动了6m
C.重力做得功一定为360JD.物体一定受到10N的摩擦力
30.如图所示,用F=30N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了90J的功,则在这一过程中( )
A.物体一定运动了1mB.物体一定运动了3m
C.重力做的功一定是60JD.物体一定受到20N的摩擦力
31.用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动,若推力对物体做了60J的功,则在推力做功的过程中( )
A.物体一定运动了1mB.物体一定受了60N的摩擦力
C.物体一定受了10N的摩擦力D.物体一定运动了6m
32.如图,用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了40J的功,则在这一过程中( )
A.重力做的功为40JB.物体受到20N的摩擦力C.物体运动了2mD.物体运动了lm
33.在历史上曾被誉为“机械的黄金定律”的是( )
A.牛顿第一定律(惯性定律)B.阿基米德原理C.杠杆的平衡条件D.功的原理
34.如图是一个两面光滑的三角形斜面,∠BAC小于∠BCA,同一个物体分别在AB和BC斜面上受到拉力匀速运动到B点,所需拉力分别为F1和F2,所做的功分别为W1和W2,则( )
A.F1=F2 W1=W2 B.F1>F2 W1>W2 C.F1<F2 W1<W2 D.F1<F2 W1=W2
35.如图所示,物体分别从三个光滑的斜面顶端自由滑到斜面底端时(不计空气阻力),关于物体速度的大小说法正确的是( )
A.沿斜面AB滑下时的最大B.沿斜面AC滑下时的最大C.沿斜面AD滑下时最大D.一样大
36.斜面是一种简单机械,生活中经常用到它,小媛和小秋分别用如图所示的甲、乙两种方法,将同样的物体拉到斜面顶端,下列说法正确的是( )
A.甲方法可以省力,但不能省功 B.甲方法可以省力,也能省功
C.乙方法不可以省力,但能省功 D.乙方法可以省力,也能省功
37.如图所示,小明用三种方法把重170N的砂子匀速提到三楼去。请根据图中所提供的信息可知以下说法错误的是(绳与滑轮的摩擦不计,不考虑滑轮和桶、滑轮和口袋的间距)( )
A.三种方法所做的有用功相同 B.第②种情况下所做的额外功最大
C.第②种情况下的机械效率是85% D.第③种情况下人对绳的拉力最小
38.卖茶杯的人,从货架上拿起茶杯;喝茶水的人,从桌面上端起盛茶水的茶杯,就两人克服茶杯重力做功的下列说法中正确的是( )
A.都是有用功B.都是额外功
C.对喝茶的人而言是有用功D.对卖茶杯的人而言是有用功
二.填空题(共7小题)
39.踮脚是一项很好的有氧运动(如图),它简单易学,不受场地的限制,深受广大女性群众的喜爱。踮脚运动的基本物理模型是 ,踮脚时需要克服 力做功。
40.物理学中把 和物体在力的方向上 的乘积叫做机械功。
41.如图所示,在一次户外运动中,小明先后顺着竖直的杆和绳作上爬和下滑运动。
(1)小明沿杆下滑过程中, 力对小明做功,小明重力势能减小。
(2)小明沿较粗糙的绳匀速下滑受到的摩擦力为f绳、沿杆匀速下滑受到的摩擦力为f杆,则,f绳 f杆(选填“>”,“=”,“<”)。
(3)若小明沿杆向上爬,他受到的摩擦力的方向 。
42.做功必须同时具备两个条件,一是: ;二是: 。
43.做功包含两个必要因素:一是作用在物体上的 ;另一个是物体在 的方向上移动的 。
44.做功的2个必要因素是 , (同时具备)
45.如图所示,沿斜面匀速向上拉一个重为450N的物体到斜面顶端,斜面长2m,高1m,拉力做功为600J,则物体所受拉力是 N,物体受到的摩擦力是 N。
三.判断题(共1小题)
46.使用简单机械可以省功。 (判断对错)
四.实验探究题(共3小题)
47.用如图所示装置“探究光滑斜面做功”,记录的实验数据如下表:
(1)在实验操作过程中,应沿光滑斜面向上 拉动物块,从斜面底部拉到最高处。
(2)比较第2列和第4列,沿光滑斜面的拉力和物块的重力可知:使用斜面的好处是
(3)根据实验次数②,请把表格中①③的空缺数据填写完整。(填写在答题纸上)
(4)分析比较第4列和第5列,沿斜面拉力与斜面的长度关系可得结论: 。
(5)进一步分析比较: ,可得结论: 。
48.某小组的同学在物理课上研究动滑轮的使用特点时,老师提醒同学们要正确分析现象和数据得出对应的结论.
(1)小涵想知道在动滑轮中绳子两端的拉力是否相等?于是小涵在动滑轮左侧的绳端也挂了一个弹簧测力计,接下来小涵应该如何实验才能得出结论?
(2)实验中应该 拉动弹簧测力计.观察图中信息,小涵发现与老师说的动滑轮可以省一半的力的结论不相符,主要原因是: .
(3)小涵还想继续探究使用动滑轮时的做功情况,看一看使用动滑轮能否省功.问小涵还需要测量什么?比较什么?从而得出结论.
49.在许多公共场所的楼梯旁建有供残疾人车辆上下的坡道,在物理中我们把它叫做斜面。某学习小组的同学在学习了杠杆和滑轮的知识后,想研究使用斜面的特点。他们用弹簧测力计将重为G的物体匀速提升h高度,测力计示数为F.然后他们利用光滑的木板(摩擦阻力忽略不计)做成高度为h的斜面,把物体先后放在斜面上,用弹簧测力计拉着物体沿斜面向上,记下弹簧测力计的示数。在保持斜面高度不变的情况下,多次改变斜面的长度进行实验(如图)。他们将实验数据记录在表中,并计算出拉力做的功,如下表所示。(G=8牛,h=0.12米)
(1)分析比较表中拉力和物体重力的大小关系,可得:使用斜面, ;
(2)分析比较表中拉力与斜面长度的变化关系及相关条件,可得: ;
(3)分析比较表中最后一列拉力做功,可发现: ;
(4)根据(3)中得出的结论,请填写第5次实验数据。
五.解答题(共1小题)
50.功和能单位的名称是 ,功这一物理量的符号是 。
八年级下学期《11.1 功 》
参考答案与试题解析
一.选择题(共38小题)
1.在国际单位制中,功的单位是( )
A.牛顿(N)B.帕斯卡(Pa)C.焦耳(J)D.米(m)
【分析】根据对常见物理量及其单位的掌握作答。
【解答】解:在国际单位制中,
A、牛顿是力的基本单位。故A不符合题意;
B、帕斯卡是压强的基本单位。故B不符合题意;
C、焦耳是功和各种能量的基本单位。故C符合题意;
D、米是长度的基本单位。故D不符合题意。
故选:C。
2.在如图所示的四位科学家中,其名字命名功的单位的是( )
A.
帕斯卡
B.
焦耳
C.
牛顿
D.
瓦特
【分析】根据对常见物理量及其单位的掌握作答。
【解答】解:在物理学中,
A、帕斯卡是压强的基本单位。故A不符合题意;
B、焦耳是功和各种能量的基本单位。故B符合题意;
C、牛顿是力的基本单位。故C不符合题意;
D、瓦特是功率的基本单位。故D不符合题意。
故选:B。
3.下列估测最接近实际的是( )
A.一个中学生从一楼走上二楼做的功约1500J
B.人正常心跳一次的时间约2s
C.普通自行车轮的半径约为1m
D.高速公路上小汽车的正常行驶速度约为120m/s
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、初中生体重大约为50kg,重力G=mg=50kg×10N/kg=500N;一楼到二楼的距离约为3m;重力做功为W=Gh=500N×3m=1500J;故A正确;
B、人的脉搏在每分钟60次多一点,即心脏跳动一次的时间接近1s;故B错误;
C、普通自行车轮的半径约0.5m;故C错误;
D、高速公路上小汽车的正常行驶速度约为120km/h,约33m/s;故D错误;
故选:A。
4.在国际单位制中,功的单位是( )
A.牛顿B.千克C.焦耳D.瓦特
【分析】在物理学上,功等于运动物体受到的力与在力的方向上通过距离的乘积。在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是J。
【解答】解:在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是J。
故选:C。
5.在如图所示的四位科学家中,以其名字命名的物理量功的单位是( )
A.
焦耳
B.
帕斯卡
C.
瓦特
D.
牛顿
【分析】根据对各科学家主要贡献及各物理量单位的掌握分析答题。
【解答】解:A、以焦耳的名字命名了功的单位,故A符合题意;
B、以帕斯卡的名字命名了压强的单位,故B不符合题意;
C、以瓦特的名字命名了功率的单位,故C不符合题意;
D、以牛顿的名字命名了力的单位,故D不符合题意。
故选:A。
6.下列哪种情况不是重力做功?( )
A.熟透了的苹果从村上掉到地下
B.飞机在高空作水平飞行
C.竖直向上抛后的石块直往下砸
D.放进水池里的玻璃球慢慢下沉
【分析】重力的方向是竖直向下的;做功的两个必要因素:作用在物体上的力和在力的作用下沿力的方向上移动的距离。
【解答】解:A、熟透了的苹果从村上掉到地下,沿重力的方向移动了距离,重力做了功;不符合题意;
B、飞机在高空作水平飞行,没有沿重力的方向移动距离,重力没有做功;符合题意
C、高处的石块直往下砸,沿重力的方向移动了距离,重力做了功;不符合题意;
D、玻璃球在水中慢慢下沉,沿重力的方向移动了距离,重力做了功;不符合题意。
故选:B。
7.下列物理学家中,以其名字命名功的单位的是( )
A.伽利略B.焦耳C.牛顿D.瓦特
【分析】首先对选项中的单位进行分析,明确各自对应的物理量,然后确定符合题意的选项。
【解答】解:
A.伽利略不是物理量的单位,故A不符合;
B、焦耳是功和能的单位,故B符合;
C.牛顿是力的单位,故C不符合;
D.瓦特是功率的单位,故D不符合。
故选:B。
8.科学研究中常常发现某一问题的两个相关的量(x,y)之间存在一定的关系,且可用图线表示。下列相关量之间不符合如图所示关系的是( )
A.物体温度升高时,吸收的热量与温度的关系
B.恒力对物体所做功与物体在力的方向上所通过距离的关系
C.某种燃料完全燃烧所放出的热量与燃料质量的关系
D.导体中的电流与导体两端电压的关系
【分析】观察分析图象,图中两个量(x,y)之间成正比关系,看选项中哪两个量的关系与图象中的相符,找出两个量之间的关系不符合的选项即可。
【解答】解:由图象可知,y与x成正比关系;
A、由Q吸=cm△t可知,物体吸热时,吸收热量与温度的变化量、质量、比热容都有关,而吸收的热量与温度的关系不成正比,故A符合题意;
B、恒力对物体所做功与物体在力的方向上所通过距离成正比,故B不符合题意;
C、由Q放=mq可知,某种燃料(热值一定)完全燃烧所放出的热量与燃料的质量成正比,故C不符合题意;
D、导体的电阻一定,由欧姆定律可知,导体中的电流与导体两端的电压成正比,故D不符合题意。
故选:A。
9.在篮球比赛中,运动员对篮球没有做功的过程是( )
A.运球B.扣篮C.擦板D.跳投
【分析】做功需要两个必要因素:有力作用在物体上;物体在力的方向上移动一段距离。
【解答】解:
擦板是运动员将篮球投出后,利用篮板改变篮球的运动方向;在擦板时,球已经离开了手,运动员对篮球没有力的作用,所以运动员对篮球没有做功;
而运球、扣篮、跳投时,运动员对篮球均有力的作用,且篮球沿力的方向移动了距离,运动员都对篮球做了功,故C符合题意,ABD不符合题意;
故选:C。
10.下列关于功的说法正确的是( )
A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功
B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功
C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功
D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功
【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离(即力和距离的方向要一致);二者缺一不可。
【解答】解:A、用力推发生故障的汽车而未推动时,只有力没有距离;故推力对汽车没有做功;故A错误;
B、吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,拉力方向竖直向上,移动距离的方向水平向前;两个方向相互垂直,故吊车的拉力对重物没有做功;故B错误;
C、足球在水平地面上滚动一段距离时,移动距离的方向水平向前,重力的方向竖直向下;两个方向相互垂直,故重力对足球没有做功;故C错误;
D、运动员从地面将杠铃举起的过程中,力的方向竖直向上,移动距离的方向也竖直向上,两个方向一致;故举重运动员对杠铃做功;故D正确;
故选:D。
11.水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下,沿拉力的方向移动一段距离,则下列判断正确的是( )
A.文具盒所受拉力做了功B.文具盒所受支持力做了功
C.文具盒所受重力做了功D.没有力对文具盒做功
【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,据此判断重力、支持力、拉力是否做功。
【解答】解:由题知,文具盒在水平桌面上运动,
在拉力的方向上移动了距离,所以拉力做功,选项A正确,选项D错误。
在支持力的方向上没有移动距离,所以支持力不做功,选项B错误;
在重力的方向上没有移动距离,所以重力不做功,选项C错误。
故选:A。
12.下列情景中,重力对物体做功的是( )
A.篮球由高处落下
B.在水平面上做匀速直线运动的小车
C.足球在水平地面上滚动
D.悬挂在天花板上的照明灯
【分析】做功的两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离。据此分析判断。
【解答】解:
A、篮球由高处落下,重力竖直向下,篮球竖直向下移动了距离,重力对篮球做功。故A符合题意。
B、在水平面上做匀速直线运动的小车,小车受到的重力竖直向下,竖直向下没有移动距离,重力没有做功。故B不符合题意。
C、足球在水平地面上滚动,足球受到的重力竖直向下,竖直向下没有移动距离,重力没有做功。故C不符合题意。
D、悬挂在天花板上的照明灯,受重力,但没有移动距离,重力不做功,故D不符合题意。
故选:A。
13.下列有关力做功的说法中正确的是( )
A.把米袋从地面上提起来,提力对米袋没有做功
B.用水平力推着自行车前进,推力对自行车做了功
C.茶杯静止在水平桌面上,支持力对茶杯做了功
D.挂钩上的衣服静止时,拉力对衣服做了功
【分析】本题要抓住做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离;二者缺一不可。
【解答】解:
A、把米袋从地面上提起来,有力,且在力的方向上通过了距离,所以提力对米袋做功。故A错误;
B、用水平力推着自行车前进,有力且沿力的方向有一段距离,所以推力对自行车做了功,故B正确;
C、茶杯静止在水平桌面上,茶杯受到了支持力,但没有沿力的方向移动距离,不符合做功的两个必要因素,故C错误;
D、挂钩上的衣服静止时,衣服受到了拉力的作用,但没有沿力的方向移动距离,不符合做功的两个必要因素,故D错误。
故选:B。
14.如图所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,OP段拉力F1为300N,F1做的功为W1,功率为P1;PQ段拉力F2为200N,F2做的功为W2,功率为P2.则( )
A.W1>W2B.W1<W2C.P1>P2D.P1<P2
【分析】(1)根据W=Fs分别计算F1和F2所做的功,然后比较即可;
(2)根据P===Fv分析比较F1和F2所做的功的功率的大小。
【解答】解:
(1)由图知,OP段的路程s1=4m,PQ段的路程s2=6m,
OP段拉力F1做的功为:W1=F1s1=300N×4m=1200J,
PQ段拉力F2做的功为:W2=F2s2=200N×6m=1200J,
比较可知,W1=W2,故AB错误;
(2)物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,所以,物体在OP段和PQ段速度相同,
又因为F1>F2,所以根据P===Fv可知,P1>P2,故C正确,D错误。
故选:C。
15.甲同学在1s内用50N的水平力推动重100N的箱子在水平面上前进1m,而乙同学将这箱子匀速举高1m所用的时间为2.4s,用W1、P1和W2、P2分别表示甲、乙两同学对箱子做的功和功率,则( )
A.W1>W2,P1>P2B.W1>W2,P1<P2C.W1<W2,P1>P2D.W1<W2,P1<P2
【分析】根据题目所给已知条件利用公式分别计算出甲乙同学所做的功和做功功率,然后进行比较大小,最后选出正确答案。
【解答】解:
甲同学水平推力做的功:W1=F1s1=50N×1m=50J,
甲同学做功的功率:P1===50W;
乙同学将这一箱子匀速提起,则F2=G=100N,
乙同学做的功:W2=F2s2=100N×1m=100J,
乙同学做功的功率:P2==≈41.67W。
通过以上计算可知:W1<W2,P1>P2。
故选:C。
16.如图所示,物体在相同力F的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离S,力F做的功分别为W1、W2、W3,则下列说法中正确的是( )
A.W1>W2>W3B.W1=W2=W3C.W1>W2=W3D.W2>W1>W3
【分析】已知拉力和移动距离可求做的功。
【解答】解:
由题知,拉力相同,沿力的方向移动的距离相同,根据W=Fs可知,力F做的功W1=W2=W3。
故选:B。
17.在甲、乙两图中,甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m、2m的两个物体在大小为F的水平恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,则下列结论正确的是( )
A.甲图中F做的功小于乙图中F做的功
B.甲图中F做的功等于乙图中F做的功
C.甲图中F做的功大于乙图中F做的功
D.条件不足,无法确定甲、乙两图中F做的功谁大
【分析】根据W=Fs可知,功的大小和作用在物体上力的大小、物体在力的方向上移动距离的远近有关。
【解答】解:由题意可知,两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离s,根据W=Fs可知,甲图中F做的功等于乙图中F做的功。
故选:B。
18.如图所示,若把同一个物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个斜面匀速拉到顶端A点时,(不计摩擦)则( )
A.沿着AB用的拉力最小,做功最多
B.沿着AD用的拉力最小,做功最多
C.沿着AD用的拉力最大,做功最少
D.沿着AB用的拉力最小,三种情况做功一样多
【分析】斜面倾斜角度越大,越费力:斜面AB的倾斜角度最小,斜面AD的倾斜角度最大,所以斜面AB最省力、斜面AD最费力;
不考虑摩擦,使用斜面,没有额外功,根据W=Fs=Gh分析比较做功大小关系。
【解答】解:由图可知,斜面AB倾斜角度最小,所以沿着AB用的拉力最小;斜面AD斜角度最大,沿着AD的拉力最大;
不考虑摩擦,额外功为0,利用斜面做的功都等于提升物体做的功,所以推力在三斜面上做功相同;
故选:D。
19.小明用弹簧测力计两次沿水平方向拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s﹣t图象如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,相等时间内所做的功分别为W1、W2,则它们的关系正确的是( )
A.F1>F2 W1>W2B.F1=F2 W1>W2C.F1=F2 W1<W2D.F1<F2 W1<W2
【分析】(1)弹簧测力计拉动木块在水平面上匀速直线运动时,水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。
(2)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。
(3)根据W=FS判断拉力做的功。
【解答】解:(1)根据图象可知,物体两次都做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,由于压力和接触面的粗糙程度相同,因此滑动摩擦力相等,拉力也相等,即F1=F2。
(2)从图象中可以判断出相同时间内第②次通过的距离小,根据公式W=FS,当拉力相等时,通过的距离越大,拉力做的功就越大,即W1>W2。
故选:B。
20.研究物体运动时常利用“频闪摄影”的方法,即在暗室中采用闪光灯每隔相等的时间闪亮一次,底片就记录下此时物体运动的位置。如图是两个质量相同的小球甲、乙竖直下落时的频闪照片(每隔0.02s闪亮一次),据此记录,两球均从a下落到b处时,下列说法错误的是( )
A.甲球做匀速直线运动,受力一定平衡
B.甲、乙两球的重力做功相等
C.甲球用时较长,为0.12s
D.甲球受到的阻力大于乙球受到的阻力
【分析】(1)匀速直线运动的物体受到平衡力作用;
(2)根据W=Gh分析甲、乙两球的重力做功关系;
(3)知道闪亮一次的时间和闪亮的次数,求出甲运动的时间、
(4)物体沿直线做快慢不变的运动,叫匀速直线运动,变速直线运动是指在相同的时间内通过的路程不相等;两小球的质量相等,重力相等,若两球都只受到重力和阻力作用,然后根据小球的运动状态判断受力的情况。
【解答】解:A、乙球在相等时间内通过的路程相同,并且乙做直线运动,所以乙球做匀速直线运动,甲在相等的时间内通过的路程不相等,甲做直线运动,所以甲做变速直线运动,故甲受力不平衡,故A错误;
B、甲、乙两球的质量相同,则重力相同,两球均从a下落到b处,下落高度h相同,由W=Gh可知,甲、乙两球的重力做功相等,故B正确。
C、从位置a竖直下落到位置b,乙球所用时间为0.02s×3=0.06s,故C错误;
D、乙球进行匀速直线运动,乙受到竖直向上的阻力和竖直向下的重力是一对平衡力,大小相等。
甲进行加速直线运动,甲的重力大于甲受到的阻力。
甲乙重力相同,所以甲受到的阻力小于乙受到的阻力,故D错误。
故选:B。
21.如图,A、B、C三个物体的质量关系是mA>mB>mC,它们在同样大的力F作用下,并沿力的方向移动相同的距离S,则力F对三个物体所做的功( )
A.一样多B.对A做的功最多
C.对B做的功最多D.对C做的功最多
【分析】已知力F的大小和沿着力F的方向移动的距离s,根据功的计算公式W=FS可判断F对三个物体所做功的大小。
【解答】解:因为对三个物体的作用力都是大小相等的力F,三个物体在力F的方向上移动的距离都是s,
根据功的计算公式W=Fs可知,F对三个物体所做的功一样多。
故选:A。
22.起重机将建筑材料由地面提升到楼顶,第一次用15000N的竖直拉力F1将材料甲匀速提升15 m;第二次用10000N的竖直拉力F2将材料乙匀速提升15m。对于上述两个过程,下列说法中正确的是( )
A.甲的速度一定等于乙的速度
B.甲的质量一定大于乙的质量
C.拉力F1做的功一定等于拉力F2做的功
D.甲运动的时间一定小于乙运动的时间
【分析】(1)速度公式为:v=,明确题目中的路程和时间情况,可比较速度。
(2)G=mg,匀速直线运动的物体受到平衡力作用,F=G;
(3)功的公式为:W=Gh,分析G的关系和h关系,可比较功的大小;
(4)分析路程和速度大小,得出时间大小。
【解答】解:
A、题目中的提升高度相同,但所用时间大小不知,故速度无法比较;故A错误;
B、匀速直线运动的物体受到平衡力作用,即拉力等于其重力,即F=G;甲的重力大于乙的重力,由G=mg可知,甲的质量大于乙的质量。故B正确;
C、G甲>G乙,高度h相等,由W=Gh可知,W甲>W乙;故C错误;
D、虽然高度相等,两次均是匀速,但速度大小关系不知;时间大小关系不知;故D错误;
故选:B。
23.完全相同的两辆汽车,在相同的路面上沿同一方向做匀速直线运动(不计空气阻力),其路程s随时间t变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.t=30s时,甲、乙两车的速度v甲=v乙
B.0~30s内,两车牵引力做功W甲>W乙
C.行驶过程中,两车的牵引力F甲>F乙
D.t=30s,甲乙两车行驶的路程s甲=s乙
【分析】由图象可知,t=30s,两车行驶的路程;再根据v=求出两车的速度,进行比较;两车完全相同,对地面的压力相同,路面的粗糙程度相同,且两车做匀速直线运动,所以两车所受的摩擦阻力相同,两车的牵引力相同;再根据W=Fs分析两车牵引力做功的大小关系。
【解答】解:
由s﹣t图象可知,t=30s,甲车行驶的路程s甲=90m,乙车行驶的路程s乙=90m﹣60m=30m,则s甲>s乙,故D错误;
甲车的速度v甲===3m/s,
乙车的速度v乙=﹣=1m/s,则v甲>v乙,故A错误;
两车完全相同,对地面的压力相同,路面的粗糙程度也相同,且两车都做匀速直线运动,所以两车所受的摩擦力相同,两车的牵引力也相同,故C错误;
0~30s内,牵引力相同,s甲>s乙,根据W=Fs可知W甲>W乙,故B正确。
故选:B。
24.小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上,他对课本所做功最接近于( )
A.0.02JB.0.2JC.2JD.20J
【分析】首先估测物理课本的质量,然后计算它的重力,然后再估测课桌的高度,最后根据功的公式计算即可。
【解答】解:一本物理课本的质量m=200g=0.2kg,
G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,
课桌高度约为1m,
人对课本做的功:W=Gh=2N×1m=2J。
故选:C。
25.中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62kg级冠军,挺举成绩是176kg,图为他比赛时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的功最接近( )
A.600JB.1200JC.1800JD.3400J
【分析】根据G=mg求出杠铃的重力,估测出举高的高度,根据W=Gh求出对杠铃做的功。
【解答】解:杠铃的重力:
G=mg=176kg×10N/kg=1760N,
张湘祥的身高约为1.60m;
在挺举过程中把杠铃举高的高度为张湘祥的身高加上0.4m,即:
h=1.60m+0.4=2.0m,
在挺举过程中对杠铃做的功:
W=Gh=1760N×2.0m=3520J。
故选:D。
26.如果你将掉落在地面的物理课本捡起来放在课桌上,你对课本所做的功最接近于( )
A.0.02JB.0.2JC.2JD.20J
【分析】准确的估测课桌的高度和物理课本的重力大小,利用公式W=Fs=Gh计算。
【解答】解:课桌的高度约为0.7m,物理课本的重力约为3N,由公式W=Fs=Gh可得:
W=Gh=0.7m×3N=2.1J,所以选项A、B、D都不符合实际情况。
故选:C。
27.一位质量约50kg的同学从一楼走到五楼,他上楼过程中克服重力所做的功可能为( )
A.60JB.600JC.6000JD.60000J
【分析】根据每层楼大约的高度,结合功的公式估算。
【解答】解:每层楼的高度大约为3m,5层楼高度h=3m×(5﹣1)=12m,
克服重力做的功:W=Gh=50kg×10N/kg×12m=6000J,故C符合题意。
故选:C。
28.如图所示,用30N的水平拉力拉着重为90N的物体沿水平方向做直线运动,若拉力F对物体做了90J的功,则在这一过程中( )
A.重力做的功一定为 90J
B.物体一定受到 30N 的摩擦力
C.物体一定是匀速直线运动
D.物体运动的距离一定是 3m
【分析】(1)根据W=Gh判断重力所做的功;
(2)根据二力平衡的知识得出摩擦力的大小;
(3)处于平衡状态的物体一定受到平衡力的作用,否则,受力不平衡。
(4)已知拉力的大小和做功的多少,根据s=可求出物体在水平方向运动的距离。
【解答】解:
A、重力的方向竖直向下,物体没有在重力方向移动距离,所以重力没有做功,即重力做的功为0J,故A错误;
BC、题中并没有告诉物体的运动情况,物体可能做匀速直线运动,也可能做变速运动;
由于物体在水平方向不一定做匀速直线运动,所以摩擦力不一定等于拉力,即摩擦力不一定为30N,故BC错误;
D、由W=Fs可得,物体沿水平方向运动的距离:s===3m,故D正确;
故选:D。
29.如图所示,用10N的水平推力推着重力为60N的物体沿水平方向做直线运动。若推力对物体做了60J的功,则在这一过程中( )
A.物体一定运动了1mB.物体一定运动了6m
C.重力做得功一定为360JD.物体一定受到10N的摩擦力
【分析】利用公式W=Fs可以求出物体移动的距离;根据W=Gh即可求出重力做功的多少;物体的运动的状态不确定,而只有在匀速直线运动时才可以求出摩擦力,所以摩擦力无法确定。
【解答】解:
AB、由W=Fs可得物体移动的距离:s===6m,故A错误、B正确;
C、由于物体重力方向上没有移动的距离,因此重力做的功为零,故B错误;
D、由于物体的运动状态不确定,所以无法求得摩擦力,故D错误。
故选:B。
30.如图所示,用F=30N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了90J的功,则在这一过程中( )
A.物体一定运动了1mB.物体一定运动了3m
C.重力做的功一定是60JD.物体一定受到20N的摩擦力
【分析】已知推力的大小和做功的多少,根据W=Fs可求出物体在水平方向运动的距离;
物体在做匀速直线运动或处于静止状态下受力平衡;
物体在力的作用下沿力的方向移动了距离,我们说这个力对物体做了功。
【解答】解:
AB、由W=Fs可得,物体沿水平方向运动的距离:
s===3m。故A错误,B正确;
C、物体在重力的方向没有移动距离,故重力做的功为0,故C错误。
D、用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动,没有说是匀速直线运动,故摩擦力不一定是20N,故D错误;
故选:B。
31.用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动,若推力对物体做了60J的功,则在推力做功的过程中( )
A.物体一定运动了1mB.物体一定受了60N的摩擦力
C.物体一定受了10N的摩擦力D.物体一定运动了6m
【分析】已知推力的大小和做功的多少,根据W=Fs可求出物体在水平方向运动的距离;
物体在做匀速直线运动或处于静止状态下受力平衡;
物体在力的作用下沿力的方向移动了距离,我们说这个力对物体做了功。
【解答】解:
AD、由W=Fs可得,物体沿水平方向运动的距离:
s===6m;故A错误,D正确;
BC、用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动,没有说是匀速直线运动,所以摩擦力不一定是10N,更不可能是60N,因为滑动摩擦力应小于压力,故B、C错误;
故选:D。
32.如图,用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了40J的功,则在这一过程中( )
A.重力做的功为40JB.物体受到20N的摩擦力
C.物体运动了2mD.物体运动了lm
【分析】已知推力的大小和做功的多少,根据W=Fs可求出物体在水平方向运动的距离;
物体在做匀速直线运动或处于静止状态下受力平衡;
物体在力的作用下沿力的方向移动了距离,我们说这个力对物体做了功。
【解答】解:A、物体在重力的方向没有移动距离,故重力做的功为0,故A错误。
B、用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动,没有说是匀速直线运动,故摩擦力不一定是20N,故B错误;
CD、由W=Fs可得,物体沿水平方向运动的距离:
s===2m。故C正确,D错误;
故选:C。
33.在历史上曾被誉为“机械的黄金定律”的是( )
A.牛顿第一定律(惯性定律)B.阿基米德原理
C.杠杆的平衡条件D.功的原理
【分析】使用机械可以省力、可以省距离、可以改变动力的方向,给人们带来方便;做到方便、快捷等;
这是人们使用机械的目的,但使用任何机械都不能省功,这个结论叫做功的原理。
【解答】解:大量的实验和理论研究表明:使用任何机械都不能省功,这个结论叫功的原理。
任何复杂的机械都是由简单机械组合而成的,因此功的原理对一切机械都适用。
这个结论在历史上曾被誉为“机械的黄金定律”,对机械的使用和研制都具有重要的指导意义。
故选:D。
34.如图是一个两面光滑的三角形斜面,∠BAC小于∠BCA,同一个物体分别在AB和BC斜面上受到拉力匀速运动到B点,所需拉力分别为F1和F2,所做的功分别为W1和W2,则( )
A.F1=F2 W1=W2B.F1>F2 W1>W2
C.F1<F2 W1<W2D.F1<F2 W1=W2
【分析】斜面倾斜角度越大,越费力,斜面AB的倾斜角度小于斜面BC,所以斜面AB更省力,
斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功,根据W=Gh分析。
【解答】解:斜面AB倾斜角度小于BC,所以物体沿AB运动时拉力较小(省力),即F1<F2;
斜面光滑说明摩擦力为0,即:使用光滑的斜面没有额外功,由W=Gh可知,拉力在两斜面上做功相同,即W1=W2。
故选:D。
35.如图所示,物体分别从三个光滑的斜面顶端自由滑到斜面底端时(不计空气阻力),关于物体速度的大小说法正确的是( )
A.沿斜面AB滑下时的最大B.沿斜面AC滑下时的最大
C.沿斜面AD滑下时最大D.一样大
【分析】根据动能和势能的相互转化及机械能守恒分析。
【解答】解:由于接触面是光滑的且不计空气阻力,则物体在下滑的过程中,没有外力做功,故物体的机械能是守恒的;同一物体在A点的重力势能相同,到达斜面底端时重力势能全部转化为动能,则物体的动能相同,速度也相同。
故选:D。
36.斜面是一种简单机械,生活中经常用到它,小媛和小秋分别用如图所示的甲、乙两种方法,将同样的物体拉到斜面顶端,下列说法正确的是( )
A.甲方法可以省力,但不能省功
B.甲方法可以省力,也能省功
C.乙方法不可以省力,但能省功
D.乙方法可以省力,也能省功
【分析】(1)功的原理:使用机械时,人们所做功,都等于不用机械而直接用手所做的功,也就是使用任何机械都不省功;
(2)斜面也是一种简单的机械,使用斜面时省力但费距离;当斜面高度相同,越长越省力。
【解答】解:图甲是利用斜面拉物体到斜面顶端,可以省力,由功的原理可知,使用任何机械都不省功,使用斜面也不能省功;
图乙是用手直接把物体拉到斜面顶端,不省力,也不省功,故A正确、BCD错误。
故选:A。
37.如图所示,小明用三种方法把重170N的砂子匀速提到三楼去。请根据图中所提供的信息可知以下说法错误的是(绳与滑轮的摩擦不计,不考虑滑轮和桶、滑轮和口袋的间距)( )
A.三种方法所做的有用功相同
B.第②种情况下所做的额外功最大
C.第②种情况下的机械效率是85%
D.第③种情况下人对绳的拉力最小
【分析】(1)有用功是用来提升砂子所做的功。
(2)额外功体现在:克服人自身重力做功,提升动滑轮、口袋、桶所做的功。
(3)机械效率为:η=,代入题目中数值可解答。
【解答】解:
A、三种方法所做的有用功都等于提升砂子做的功,由于提升的砂子重相同、提升高度相同,所以根据W有=G砂h可知,三种方法所做的有用功相同,故A说法正确。
B、第一种方法做的额外功为克服人的重力和桶的重力做的功;由于人的重力远远大于动滑轮、口袋和桶的重力,所以第①种情况下所做的额外功最大;故B说法错误;
C、有用功:W有=G砂h=170N×6m=1020J,
第②种情况下做的额外功为:W额=(G动+G桶)h=(10N+20N)×6m=180J;
第②种情况下的总功为:W总=W有+W额=1020J+180J=1200J;
第②种情况下的机械效率为:η==×100%=85%;故C说法正确;
D、第①种情况下人对绳的拉力:F1=G砂+G桶=170N+20N=190N;
第②种情况下人对绳的拉力:F2=(G砂+G动+G桶)=(170N+10N+20N)=100N;
第③种情况下人对绳的拉力:F3=(G砂+G动+G袋)=(170N+10N+5N)=92.5N;
所以第③种情况下人对绳的拉力最小;故D说法正确;
故选:B。
38.卖茶杯的人,从货架上拿起茶杯;喝茶水的人,从桌面上端起盛茶水的茶杯,就两人克服茶杯重力做功的下列说法中正确的是( )
A.都是有用功B.都是额外功
C.对喝茶的人而言是有用功D.对卖茶杯的人而言是有用功
【分析】有用功是指对人有用的功,额外功是指对人无用却又不得不做的功。
【解答】解:(1)卖茶杯的人,从货架上拿起茶杯,克服茶杯重力做的功是有用功;
(2)喝茶水的人,目的是端水,因此对水做的功是有用功,克服茶杯做的功是额外功。
故选:D。
二.填空题(共7小题)
39.踮脚是一项很好的有氧运动(如图),它简单易学,不受场地的限制,深受广大女性群众的喜爱。踮脚运动的基本物理模型是 杠杆 ,踮脚时需要克服 重 力做功。
【分析】结合图片和生活经验,根据图形判断属于那种简单机械,踮脚时不停的向上抬起,克服重力做功。
【解答】解:
如图所示,踮脚时,脚掌与地面接触的地方是支点,小腿肌肉对脚的拉力向上,从图中可知动力臂、阻力臂、支点,踮脚运动的基本物理模型是杠杆;
;
踮脚时需要克服重力做功
故选答案为:杠杆; 重。
40.物理学中把 力 和物体在力的方向上 移动距离 的乘积叫做机械功。
【分析】功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上通过的距离。
【解答】解:
在物理学中,把作用在物体上的力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功。
故答案为:力;移动距离。
41.如图所示,在一次户外运动中,小明先后顺着竖直的杆和绳作上爬和下滑运动。
(1)小明沿杆下滑过程中, 重 力对小明做功,小明重力势能减小。
(2)小明沿较粗糙的绳匀速下滑受到的摩擦力为f绳、沿杆匀速下滑受到的摩擦力为f杆,则,f绳 = f杆(选填“>”,“=”,“<”)。
(3)若小明沿杆向上爬,他受到的摩擦力的方向 竖直向上 。
【分析】(1)做功的条件是:作用在物体上有力,且沿力的方向移动一段距离;
(2)据二力平衡的知识分析判断即可解决;
(3)摩擦力的方向与物体运动趋势的方向相反。
【解答】解:(1)重力的方向是竖直向下的,所以小明沿杆下滑过程中,受到重力的作用,且沿着竖直向下的方向移动了一段距离,所以重力做了功;
(2)小明在沿绳或杆匀速下滑时,受到的是竖直向下的重力G(G=mg=50kg×10N/kg=500N)和竖直向上的摩擦力f;
由题意可知,小明始终是匀速下滑,处于平衡状态,所以,摩擦力与重力是一对平衡力,大小均与重力相同。因此f绳=f杆;
(3)小明沿杆匀速向上爬,此时其重力仍与摩擦力是一对平衡力,人此时的运动趋势是向下的,所以此处摩擦力方向为竖直向上。
故答案为:(1)重;(2)=;(3)竖直向上。
42.做功必须同时具备两个条件,一是: 作用在物体上的力 ;二是: 物体在力的方向移动一段距离 。
【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上移动一段距离。
【解答】解:力对物体做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上移动一段距离。
故答案为:作用在物体上的力,物体在力的方向移动一段距离。
43.做功包含两个必要因素:一是作用在物体上的 力 ;另一个是物体在 力 的方向上移动的 距离 。
【分析】物体在力的作用下,如果沿力的方向移动了一段距离我们就说这个力对物体做功。
【解答】解:
做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上移动了距离。
故答案为:力;力;距离。
44.做功的2个必要因素是 作用在物体上的力 , 力的方向上通过的距离 (同时具备)
【分析】功的两个必要因素为:一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上通过的距离。
【解答】解:要想产生功就必须同时满足两个因素:一是作用在物体上的力,二是物体在这个力的方向上通过的距离。
故答案为:作用在物体上的力,力的方向上通过的距离。
45.如图所示,沿斜面匀速向上拉一个重为450N的物体到斜面顶端,斜面长2m,高1m,拉力做功为600J,则物体所受拉力是 300 N,物体受到的摩擦力是 75 N。
【分析】(1)已知总功和斜面长度,根据W=Fs求出拉力的大小;
(2)已知物体重力和提升的高度,根据公式W=Gh可求有用功;然后根据W总=W有+W额求出额外功,再利用W额=fs求摩擦力。
【解答】解:
(1)根据W=Fs可知,拉力的大小为F===300N;
(2)有用功:W有用=Gh=450N×1m=450J;
额外功:W额=W总﹣W有=600J﹣450J=150J,
根据W额=fs可知摩擦力大小:f===75N。
故答案为:300;75。
三.判断题(共1小题)
46.使用简单机械可以省功。 × (判断对错)
【分析】在使用简单机械时,若省力,就费距离,若费力,就省距离,但一定不能省功。
【解答】解:在使用简单机械时,若省力,就费距离,若费力,就省距离,实践证明:使用任何机械都不能省功,故题中的说法错误。
故答案为:×。
四.实验探究题(共3小题)
47.用如图所示装置“探究光滑斜面做功”,记录的实验数据如下表:
(1)在实验操作过程中,应沿光滑斜面向上 匀速 拉动物块,从斜面底部拉到最高处。
(2)比较第2列和第4列,沿光滑斜面的拉力和物块的重力可知:使用斜面的好处是 可以省力
(3)根据实验次数②,请把表格中①③的空缺数据填写完整。(填写在答题纸上)
(4)分析比较第4列和第5列,沿斜面拉力与斜面的长度关系可得结论: 提升同一重物,斜面越长,拉力越小 。
(5)进一步分析比较: 第6列和第7列数据 ,可得结论: 对光滑的斜面,不用斜面直接用手做的功等于使用斜面做的功 。
【分析】(1)利用弹簧测力计的示数来反应拉力的大小,要让木块做匀速运动。
(2)由表中②次实验可知,不用斜面直接用手做的功等于使用斜面做的功,可知①实验沿斜面拉力做功大小,即Gh=Fs可求出①、③沿斜面拉力,并与物体的重力大小比较得出结论;
(3)由(2)完成表格内容;
(4)分析比较第4列和第5列,得出结论;
(5)进一步分析比较第6列和第7列数据得出结论。
【解答】解:(1)用弹簧测力计拉着木块沿光滑斜面向上匀速拉动物块,拉力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)由表中②次实验可知,不用斜面直接用手做的功等于使用斜面做的功,故①实验沿斜面拉力做功为9.0J
即Gh=Fs,故沿斜面拉力:
F=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣Ⅰ
故第①的拉力:
F1==6N<10.0N
故第③的拉力:
F3==3N<10.0N;
故使用斜面的好处是可以省力;
(3)第③次实验做的克服重力做功:
W3=Gh=10.0N×0.9m=9.0J;
如下表所示:
(4)分析比较第4列和第5列,沿斜面拉力与斜面的长度关系可得结论:斜面越长,拉力越小;
(5)进一步分析比较:第6列和第7列数据,可得结论:对光滑的斜面,不用斜面直接用手做的功等于使用斜面做的功,
故答案为:(1)匀速;(2)可以省力;(3)如上表所示;(4)提升同一重物,斜面越长,拉力越小;(5)第6列和第7列数据;对光滑的斜面,不用斜面直接用手做的功等于使用斜面做的功。
48.某小组的同学在物理课上研究动滑轮的使用特点时,老师提醒同学们要正确分析现象和数据得出对应的结论.
(1)小涵想知道在动滑轮中绳子两端的拉力是否相等?于是小涵在动滑轮左侧的绳端也挂了一个弹簧测力计,接下来小涵应该如何实验才能得出结论?
(2)实验中应该 匀速竖直向上 拉动弹簧测力计.观察图中信息,小涵发现与老师说的动滑轮可以省一半的力的结论不相符,主要原因是: 没有考虑动滑轮的重力及没有考虑绳和轮之间的摩擦 .
(3)小涵还想继续探究使用动滑轮时的做功情况,看一看使用动滑轮能否省功.问小涵还需要测量什么?比较什么?从而得出结论.
【分析】(1)根据实验目的:研究动滑轮中绳子两端的拉力是否相等,确定实验步骤并进行比较;
(2)匀速直线运动时,手对弹簧测力计向上的拉力与绳子自由端对弹簧测力计向下的拉力与是一对平衡力,则弹簧测力计的示数等于绳子自由受到的拉力;从动滑轮可以省一半的力的条件是不计动滑轮的重力和绳和轮之间的摩擦分析;
(3)根据实验目的,比较有用功即直接提起重物做的功Gh和利用机械做的总功Fs,确定要测量的量.
【解答】解:(1)因要研究动滑轮的使用特点,小涵想知道在动滑轮中绳子两端的拉力是否相,故应拉动右侧的弹簧测力计,读出两个测力计的示数,进行比较;
(2)实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计,此时,弹簧测力计的示数才等于绳子自由受到的拉力
动滑轮可以省一半的力的条件是不计动滑轮的重力和绳和轮之间的摩擦,但因实际中,动滑轮自身有重力,且绳和轮之间有摩擦,故小涵发现与老师说的动滑轮可以省一半的力的结论不相符,主要原因是:没有考虑动滑轮的重力和没有考虑绳和轮之间的摩擦;
(3)小涵还想继续探究使用动滑轮时的做功情况,看一看使用动滑轮能否省功,据此要测量比较有用功即直接提起重物做的功Gh和利用机械做的总功Fs,故还要测量物体上升的高度h,绳子自由端移动s的距离,比较Gh和Fs的关系.
故答案为:(1)拉动右侧的弹簧测力计,读出两个测力计的示数,进行比较;
(2)匀速竖直向上;没有考虑动滑轮的重力及没有考虑绳和轮之间的摩擦;
(3)需要测量:物体上升的高度h,绳子自由端移动s的距离,比较Gh和Fs大小得出结论.
49.在许多公共场所的楼梯旁建有供残疾人车辆上下的坡道,在物理中我们把它叫做斜面。某学习小组的同学在学习了杠杆和滑轮的知识后,想研究使用斜面的特点。他们用弹簧测力计将重为G的物体匀速提升h高度,测力计示数为F.然后他们利用光滑的木板(摩擦阻力忽略不计)做成高度为h的斜面,把物体先后放在斜面上,用弹簧测力计拉着物体沿斜面向上,记下弹簧测力计的示数。在保持斜面高度不变的情况下,多次改变斜面的长度进行实验(如图)。他们将实验数据记录在表中,并计算出拉力做的功,如下表所示。
(G=8牛,h=0.12米)
(1)分析比较表中拉力和物体重力的大小关系,可得:使用斜面, 可以省力 ;
(2)分析比较表中拉力与斜面长度的变化关系及相关条件,可得: 在斜面高度和提升物体重力相同的条件下,斜面越长,拉力越小 ;
(3)分析比较表中最后一列拉力做功,可发现: 使用斜面不能省功 ;
(4)根据(3)中得出的结论,请填写第5次实验数据。
【分析】(1)由二力平衡知识,由表中数据得出G的大小;分析比较表中序号2、3、4数据得出结论;
(2)纵向分析表中数据,找出相同量和不同量,分析得出结论;
(3)分析比较表中最后一列拉力做功大小得出结论;
(4)根据(3)中得出的结论回答;
根据W=Fs求第5次实验斜面的长度。
【解答】解:(1)他们用弹簧测力计将重为G的物体匀速提升h高度,测力计示数为F,由二力平衡知识,物体受到的拉力与物体的重力为一对平衡力,拉力与物体的重力大小相等,由表中数据知F=8N,故G=8N;
分析比较表中序号2、3、4数据,利用斜面的拉力都小于物体的重力,故可得:使用斜面可以省力;
(2)分析比较表中拉力与斜面长度的变化关系及相关条件知:在斜面高度和提升物体重力相同的条件下,斜面越长,拉力越小;
(3)分析比较表中序号2、3、4最后一列拉力做功,可发现做的功都为0.96J,与序号1中直接提升物体做的功相等,得出的结论是:使用斜面不能省功;
(4)根据(3)中得出的结论:使用斜面不能省功,故第5次实验拉力做的功为0.96J;
根据W=Fs,
故第5次实验斜面的长度:
s===0.48m。表中分别填0.48;0.96。
故答案为:
(1)可以省力;
(2)在斜面高度和提升物体重力相同的条件下,斜面越长,拉力越小;
(3)使用斜面不能省功;(4)0.48;0.96。
五.解答题(共1小题)
50.功和能单位的名称是 焦耳 ,功这一物理量的符号是 W 。
【分析】功是能量转化的量度,单位相同,都是焦耳;功这一物理量的符号是W。
【解答】解:
功是能量转化的量度,力做功时,能量从一种形式转化为另一种形式,它们的单位相同,都是焦耳;
功这一物理量的符号是W。
故答案为:焦耳;W。
实验
次数
物块重力
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力
F/N
斜面长
s/m
克服重力做功
W/J
沿斜面拉力做功
W/J
①
10.0
0.9
1.5
9.0
②
10.0
0.9
4.5
2.0
9.0
9.0
③
10.0
0.9
3.0
9.0
实验序号
竖直提升(米)
拉力(牛)
拉力做功(焦)
1
0.12
8
0.96
2
0.16
6
0.96
3
0.20
4.8
0.96
4
0.24
4
0.96
5
2
实验
次数
物块重力
G/N
斜面
高度
h/m
沿斜面拉力
F/N
斜面长
s/m
克服重力做功W/J
沿斜面拉力做功W/J
①
10.0
0.9
6
1.5
9.0
9.0
②
10.0
0.9
4.5
2.0
9.0
9.0
③
10.0
0.9
3
3.0
9.0
9.0
实验
次数
物块重力
G/N
斜面
高度
h/m
沿斜面拉力
F/N
斜面长
s/m
克服重力做功WG/J
沿斜面拉力做功WF/J
①
10.0
0.9
6
1.5
9.0
9.0
②
10.0
0.9
4.5
2.0
9.0
9.0
③
10.0
0.9
3
3.0
9.0
9.0
实验序号
竖直提升(米)
拉力(牛)
拉力做功(焦)
1
0.12
8
0.96
实验序号
斜面长度(米)
拉力(牛)
拉力做功(焦)
2
0.16
6
0.96
3
0.20
4.8
0.96
4
0.24
4
0.96
5
0.48
2
0.96
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