(2)平衡力和相互作用力的相同点:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,不同点是:是否作用在同一个物体上. 4.(2016?平谷区一模)如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A.
举着杠铃不动
B.
将货物从地面搬到车上
C.
大力士支撑着大轮胎静止不动
D.
小静背着书包在等车
【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.二者缺一不可.
【解答】解:A、运动员举着杠铃不动,运动员给杠铃一个向上的力,而杠铃向上没有移动距离,所以运动员对杠铃没有做功.不符合题意;
B、将货物从地面搬到车上,人给货物一个力,货物移动了距离,所以人对货物做功,符合题意; C、大力士支撑大轮胎静止不动,有力但没有距离,所以没有做功,不符合题意; D、小静背着书包在等车,书包静止,所以没有力对书包做功,不符合题意. 故选B.
【点评】有力有距离,力对物体不一定做功,物体必须在力的作用下通过了距离,力对物体才做功. 5.(2016?张家界一模)下列情况中人对物体做功的是( ) A.提着水桶在水平地面上匀速前进 B.举着杠铃原地不动 C.用力搬石头但没有搬动 D.推着小车前进
【分析】判断人是否做功的依据就是看在这个过程中,是否同时具备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了距离.
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【解答】解:A、提着水桶匀速前进,施加的力竖直向上,在力的方向上没有移动距离,所以人对桶没有做功,故A错误;
B、举着杠铃原地不动,运动员对杠铃有向上的力,但没有距离,所以没有做功,故B错误; C、用力搬石头但没有搬动,虽然有力,但没有距离,所以没有做功,故C错误;
D、推着小车前进,对小车有向前的推力,且在推力的方向上有距离,所以做功,故D正确; 故选D.
【点评】明确三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直. 6.(2016?莘县一模)汽车涉及到许多物理知识,其中分析正确的是( ) A.汽车在水平地面上匀速行驶时,重力对汽车做了功 B.汽车行驶时,发动机主要将机械能转化为内能
C.方向盘属于轮轴这一类简单机械,使用时可以省力 D.车内的破窗锤是通过增大受力面积的方法来减小压强 【分析】(1)做功必须包括两个必要因素,一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离; (2)汽车发动机主要将内能转化为机械能; (3)汽车方向盘属于轮轴;
(4)在压力一定时,减小受力面积可以增大压强.
【解答】解:A、汽车在水平地面上匀速行驶时,汽车在重力方向上没有通过距离,所以重力对汽车不做功,故A错误;
B、汽车行驶时,发动机主要内能转化为机械能,故B错误;
C、方向盘由轮和轴组成,属于轮轴这一类简单机械,使用时可以省力,故C正确; D、车内的破窗锤是通过减小受力面积的方法来增大压强的,故D错误. 故选C.
【点评】本题主要考查了力做功的条件,热机的能量转化,轮轴的应用,增大压强方法的应用等,综合性强,但难度不大. 7.(2016?宽城区一模)两名运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等,如图所示,则( )
A.甲做功较多,功率较小 B.甲做功较多,功率较大
C.甲做功较多,甲、乙功率相等 D.甲、乙做功相等,乙的功率较大
【分析】甲比乙高,举起相同重的杠铃,竖方向移动的距离大,根据W=Gh分析做功大小;又知道所用时间相同,再利用P=比较功率大小.
【解答】解:∵两人举起杠铃质量相同, ∴杠铃重相同, ∵甲比乙高,
∴举起的高度:h甲>h乙, ∵举起杠铃做功W=Gh, ∴举起杠铃做的功:W甲>W乙,
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∵P=,举起杠铃用的时间相同,
∴做功功率:P甲>P乙. 故选B.
【点评】根据功的公式、功率的公式解释分析生活中的现象,能分析出高个运动员举起的高度大是本题的突破口.
二.填空题(共4小题) 8.(2016?长春模拟)已知甲物体在光滑的水平面上运动,乙物体在粗糙的水平面上运动,现用相同的水平推力分别使甲、乙两个物体沿力的方向移动相同的距离,两次推力所做的功分别是W甲,W乙,则W甲 = W乙. 【分析】依据功的公式W=Fs进行分析与计算就可做出解答.
【解答】解:功等于力与距离的乘积,即W=Fs,由于用相同的水平推力,所以F相同,同时,甲、乙两个物体沿力的方向移动相同的距离,所以s也相同,故所做的功相等,即W甲=W乙. 故答案为:=.
【点评】这类题要紧扣定义,不要受定义以外的因素干扰. 9.(2016?环县一模)小华同学用100N的水平推力,推放在水平地面上重500N的物体,使其做匀速直线运动,若该物体在10s内移动5m,则在此过程中重力做功为 0 J,小华做的功是 500 J,小华做功的功率是 50 W. 【分析】根据做功的条件就会知道重力没有做功;根据做功公式可以算出推力对物体做的功;根据功率公式就会求出所做的功率.
【解答】解:根据题意物体没有在重力的作用下移动距离,因此重力对物体并没有做功,即做功为0, 那么小华做的功为W=Fs=100N×5m=500J, 做功的功率为P==
=50W,
故答案为:0;500;50.
【点评】本题考查了做功的条件、做功的公式、功率的公式的计算,属于典型的考题. 10.(2016?苏州模拟)放学后,体重为500N的小明同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m,又登上大约10m高的四楼才回到家,共用了5分钟.则他在回家的过程中对书包所做的功约为 400 J,功率约为 1.3 w. 【分析】(1)力对物体做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在该力的方向上通过的距离. (2)先确定两个过程(水平路面上行走、登楼)是否做功;若做功,利用W=Fs=Gh计算,再利用P=求功率. 【解答】解:
小明在水平路面上行走时,在竖直方向上移动的距离是0,此过程对书包做功为0; 在登楼时,将书包提升,对书包做功:W=Gh=40N×10m=400J; 做功功率:P==
≈1.3W.
故答案为:400;1.3.
【点评】本题考查了功和功率的计算,掌握对物体做功的两个必要因素,有力有距离不一定做功,距离一定是在该力的作用下通过的才能说该力做功.
11.(2016?黄埔区模拟)如图所示,分别用力F1和F2匀速提起同一重物C,则F1 大于 F2(选填“大于”、“等于”或“小于”);若C重2牛,被匀速提升0.5米,则拉力F1做功 1 焦,此过程中,C的机械能 变大 (选填“变大”、“不变”或“变小”).
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【分析】(1)动滑轮和定滑轮的工作特点,关键知道使用动滑轮省一半的力,但费2倍的距离,使用定滑轮不省力也不费距离;
(2)利用W=Fs求出拉力做的功;
(3)物体具有的机械能是动能与势能的总和.
【解答】解:左图是定滑轮,右图是动滑轮,当滑轮间摩擦不计,物重大于滑轮重时,使用右图中的滑轮可以省力,使用左图中的滑轮不省力,故F1大于F2;
若C重2牛,被匀速提升0.5米,则拉力F1做功W1=F1s=2N×0.5m=1J;
在匀速上升过程中物体C的质量不变,高度升高,所以动能不变,重力势能增大,故机械能增大. 故答案为:大于;1;变大.
【点评】本题考查了滑轮的省力情况以及滑轮的机械效率,属于基础知识的考查,比较简单.
三.计算题(共5小题) 12.(2016?松江区二模)物体在50牛的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动,5秒内前进了3米.求此过程中拉力做的功W和功率P.
【分析】知道拉力的大小和前进的距离,根据W=Fs求出此过程中拉力做的功,又知道运动的时间,根据P=求出拉力的功率.
【解答】解:此过程中拉力做的功: W=Fs=50N×3m=150J, 拉力的功率: P==
=30W.
答:此过程中拉力做的功为150J,功率为30W.
【点评】本题考查了功和功率的计算,是一道基础题目. 13.(2016?闵行区二模)某物体在30牛的水平拉力作用下沿水平地面作匀速直线运动,10秒内通过的距离为20米.求:
(1)拉力所做的功. (2)拉力的功率. 【分析】(1)已知拉力30N,物体在拉力方向上通过的距离是20m,根据W=Fs可求出拉力做的功; (2)又知时间10s,根据P=求出拉力的功率 【解答】解:
(1)拉力所做的功: W=Fs=30N×20m=600J; (2)拉力做功功率: P==
=60W.
答:(1)拉力所做的功为600J;
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