第十一章 功和机械能
第 1 节 功
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1.在足球运动中,头球是进球的有效方法,其动作过程可简化为“助跑、腾空、顶球和进球”四个过程,其中运动员对足球做功的过程是
A.助跑 B.腾空 C.顶球 D.进球
1. 答案 C 运动员在助跑、腾空、进球的过程中,和足球没接触,没对足球施加力,对足球不做功;运动员在顶球的过程中,头对足球施加力,足球在力的方向上通过了距离,人对足球做了功。
2. 下列状况中做功肯定为 1 焦的是
A. 将重为 1N 的物体移动 1m
B. 将重为 1N 的物体竖直向上移动 1m
C. 用 1N 的力使物体移动 1m
D. 用竖直向上的 1N 的力使受力物体竖直向上移动 1m
2. 答案 D A、C 选项中,不了解物体沿什么方向运动,所以做功多少没办法确定。B 选项中,向上施加的力没说明是多大, 所以做功多少没办法确定。D 选项中,用竖直向上的 1N 的力使受力物体竖直向上移动 1m,做的功为 W=Fs=1N×1m=1J,故此选项符合题意。
3. 如图所示,演员正在进行杂技表演。由图可以估算出他将一个鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于
A.0.3J B.3J C.30J D.300J
3. 答案 A 2 个鸡蛋的重力约为 1N,则一个鸡蛋的重力约为 0.5N,由图可知抛的高度约为 h=0.5m,则做的功约为
W=Gh=0.5×0.5J=0.25J,所以 A 正确。
4. 
如图所示是台球比赛中的情景,运动员手推球杆撞击静止在水平球台上的白球,白球运动后再撞击黑球。以下说法中正确的是
A. 运动员手推进球杆前进时,手对球杆做了功
B. 黑球在水平球台上滚动时,运动员还在对它做功
C. 白球在水平球台上滚动时,白球的重力对它做了功
D. 白球在水平球台上滚动时,白球遭到的球台的支持力对它做了功
4. 答案 A 手推进球杆前进时,在力的方向上有距离,所以手对球杆做了功,故 A 正确;黑球在水平球台上滚动时,运动员没对其施加力有哪些用途,运动员没对它做功,故 B 错误;白球所受重力与白球运动的方向垂直,重力对白球不做功,故 C 错误;球台对白球的支持力与白球的运动方向垂直,支持力对白球不做功,故 D 错误。
5.
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A.甲图 B.乙图 C.丙图 D.三种状况都做了功
5. 答案 B 甲图中,箱子没被推进,有力无距离,小夏对箱子不做功,故 A、D 不合题意;乙图中,推进箱子移动距离 s, 有力,且在力的方向上有距离,小夏对箱子做了功,故 B 符合题意;丙图中,停止用力后,箱子因为具备惯性还移动了距离 s, 有距离,无力,小夏对箱子没做功,C 不合题意。
6. 下列关于功的说法正确的是
A. 小明用力推发生问题的汽车而未推进时,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
6. 答案 D A 选项,有力无距离,没做功,故错误;B 选项,拉力竖直向上,与通过的距离垂直,没做功,故错误;C 选项,
重力竖直向下,与通过的距离垂直,没做功,故错误;D 选项,有力且在力的方向上移动了距离,做了功,故正确。
2、填空题
7. 在学习“功的定义”时,老师提供了两个生活实例:
例 1 是一女孩用力提起一桶水;
例 2 是一男孩用力推进小车前进。
这两个实例的一同点是:____________________;
这两个实例说明做功必要的两个原因是:①____________________;
②____________________。
7. 答案 物体在用途力的方向上移动了一段距离 ①用途在物体上的力 ②物体在力的方向上移动的距离分析 据 1、2 两个实例可知,这两个实例的一同点是:物体在用途力的方向上移动了一段距离。
8. 小明用 20N 的水平推力,使重 60N 的木箱在水平面上匀速移动了 5m,此过程推力做的功为____________________J,木箱重力做的功为____________________J。
8.答案 100 0
分析 推力做功 W=Fs=20N×5m=100J,重力方向竖直向下,木箱在水平方向移动,在重力的方向上没移动距离,所以重力做功为 0J。
9. 如图所示,有一重为 100N 的小球在桌面上滚动了 10cm 后在空中沿弧线飞行了 1.5m 后落到地面上,桌高 1m。在球的整个运动过程中,重力做了____________________J 的功。
9.答案 100
分析 小球在桌面上滚动时没在重力的方向上移动距离,故重力没对小球做功,只有小球下落 1m 的过程中重力对小球做功,则重力做功 W=Gh=100N×1m=100J。
10. “塔吊”是建筑工地上常见用的起重设施。“塔吊”将重 8000N 的钢材先竖直匀速向上吊起 8m,在此上升过程中,“塔吊”对钢材所做的功 W1=____________________J;然后又沿水平方向移动 3m,在水平移动的过程中,“塔吊”对钢材做功 W2=
J。
10.答案 6.4×104 0
分析 在上升过程中,“塔吊”对钢材所做的功 W1=Fs=Gh=8000N×8m=6.4×104J;在水平移动的过程中,在拉力的方向上没移动距离,不做功,W2=0J。
11. 大山同学在中考体育考试中立定跳远跳出了 218____________________的好成绩。小芳同学用 60N 的力投出的实心球在空中画了一条优美的弧线。若实心球重为 20N,小芳投出了 6.3m 的距离,球最高点距地面 2.6m,则球在空中飞行的过程中,小芳对球所做的功为____________________J。
11. 答 案 cm 0
分析 中学生立定跳远的成绩一般在 2m 以上,即 200cm 以上,故填 218cm 符合实质;实心球在空中飞行的过程中,不再受小芳的力,故小芳对球所做的功为 0J。
12.
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12.答案 ①④ ①
分析 做功需要满足两个条件:用途在物体上的力和物体在这个力的方向上移动的距离,所以只有①④做了功。因为 H>h,
所以①做功最多。
3、计算题
13. 
《西游记》中对孙奥创到龙宫借宝一段有如此的一句描述:“如意金箍棒,重一万三千五百斤。”以国际单位制,金箍棒水平为 6750kg,体积约为 0.2m3,g 取 10N/kg,海水密度取 1.0×103kg/m3,问:在海水中将上述棒竖直上提 1000m,孙奥创至少要做多少功?
13.答案 6.55×107J
分析 金箍棒重 G=mg=6750kg×10N/kg=67500N;遭到的浮力 F 浮=ρ 海水V 排g=ρ 海水
Vg=1.0×103kg/m3×0.2m3×10N/kg=2000N;在海水中将棒竖直上提用的力最小为 F=G-F 浮=67500N-2000N=65500N,至少要做的功 W=Fs=65500N×1000m=6.55×107J。
14.
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若船底某处距海面的深度为 6m,则该处遭到海水的压强是多少?
“向阳红 06”船在某处实行任务时,以 18km/h 的速度匀速航行 6 小时,巡航的路程为多少 km?若巡航时海水阻力为
1.0×106N,则这一过程中船的推进力所做的功为多少?
14.答案 6×104Pa 108km 1.08×1011J
分析 该处遭到海水的压强为:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa;“向阳红 06”船巡航的路程:s=vt=18km/h×6h=108km;因为匀速航行,则船遭到的推进力 F=f=1.0×106N,则推进力所做的
功:W=Fs=1.0×106N×108×103m=1.08×1011J。
15.
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15.答案 36J
分析 木块 1 放在最底下,该同学不需要搬动它,故对它不做功。把木块 2、木块 3 叠放在上边,都要克服它们的重力做功, 木块 2 需升高中一年级个边长的高度,木块 3 则需升高两个边长的高度。也可先把木块 3 叠放在木块 2 上面,再把木块 2、3 作为一个整体叠放在木块 1 上面。每一个木块的重力 G=ρVg=0.75×103kg/m3×3×10N/kg=60N。把木块 2 放到木块 1 上面做的功 W1=Gh1=60N×0.2m=12J,把木块 3 放到木块 2 上面做的功 W2=Gh2=60N×0.4m=24J,总共做的功
W=W1+W2=12J+24J=36J。
