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11.1 功(解析版)
考点1 功及做功的判定
(1)功的定义:一个力作用在物体上,使物体在 力的方向上
通过一段 距离
,这个
力就对物体做了功;
(2)功的单位:国际单位制中,功的单位是:焦耳,符号是J,1J= 1N·m;
(3)判断力是否做功包括两个必要因素:一是力作用在物体上;二是物体在力的方向
上通过的距离;
(4)力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积;
(5)不做功的三种情况:有力无距离也叫“劳而无功”、有距离无力也叫“不劳无
功”、力和距离垂直也叫“垂直无功”。
【典例1】(春•韶关期末)在国际单位制中,功的单位是( )
A.W
B.kW
C.J
D.J/s
【答案】C。
【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;
“W”、“J/s”和“kW”是功率的单位。
故选:C。
典例分析+变式训练
考点直击
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【典例2】(春•台儿庄区期末)如图,小明沿水平地面推箱子,但箱子没有移动,说法正
确的是( )
A.小明对箱子没有做功
B.重力对箱子做了功
C.小明对箱子的推力小于地面对箱子的摩擦力
D.以上说法都不对
【答案】A。
【分析】(1)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在这个力的方
向上通过一定的距离;
(2)物体受力时,若保持静止或匀速直线运动状态(即平衡状态),其受到的力为平
衡力;一对平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
【解答】解:
AD、小明推箱子虽然用了力,但箱子仍然静止在原位置,即没有沿推力方向移动距离,
所以小明对箱子没有做功,故A 正确,D 不正确;
B、箱子受竖直向下的重力,但箱子在竖直方向上没有移动距离,所以重力对箱子不做
功,故B 不正确;
C、小明沿水平地面推箱子,但箱子没有推动,箱子处于静止状态(平衡状态),在水
平方向上箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力,所以这两个力的大小相等,故C 不正
确;
故选:A。
【典例3】(•邛崃市模拟)放学了,小聪背着书包回家,先水平行走一段距离进入楼梯,
然后爬楼梯上到2 楼。水平行走时小聪对书包 没有做 (选填“做了”或“没有
做”)功,爬楼梯上升时小聪对书包 做了 (选填“做了”或“没有做”)功。
【答案】没有做;做了。
【分析】本题要抓住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(即力和距离的方向要一致);
二者缺一不可。
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【解答】解:水平行走时,小聪对书包的力竖直向上,距离的方向水平向前,力与距离
的方向垂直,所以小聪对书包没有做功。爬楼梯上升时小聪对书包做了功,因为力的方
向和距离的方向均向上。
故答案为:没有做;做了。
【变式训练1】(春•南宁期末)下列几种情况中,人对物体做了功的是( )
A.用力搬石头而未搬动
B.运动员举着杠铃停留了3 秒
C.提着小桶在水平路上匀速前进
D.小车在人的拉力的作用下向前运动一段距离
【答案】D。
【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。
【解答】解:A、用力搬石头而未动,虽然有力,但没有距离,故没有做功,故A 不合
题意;
B、举重运动员举着杠铃不动,有力但无距离,故没有做功,故B 不合题意;
C、提着小桶在水平路上匀速前进,受到的力与运动方向垂直,在力的方向是没有移动
距离,故人对小桶不做功,故C 不合题意;
D、小车在人的拉力的作用下向前运动,人对小车施加了力的作用,并且小车在力的方
向上移动了距离,故人对小车做了功,故D 合题意;
故选:D。
【变式训练2】(•招远市一模)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
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【答案】A。
【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。
【变式训练3】(2019 秋•花山区校级月考)做功的两个要素是 作用在物体上的力 和
物体在力的方向上移动的距离 。
【答案】作用在物体上的力;物体在力的方向上移动的距离。
【分析】根据做功的两个必要因素回答,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。
【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
动的距离,二者缺一不可;
故答案为:作用在物体上的力;物体在力的方向上移动的距离。
【变式训练4】(春•头屯河区校级月考)如图所示,举重运动员在由支撑到起立将杠铃快
速地举过头顶,运动员在这个过程中对杠铃 做功 ;运动员在起立状态保持3s,在
这3s 内运动员对杠铃 不做功 。(选填“做功”或“不做功”)
【答案】做功;不做功。
【分析】物理学中的做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方
向上移动一段距离,二者缺一不可。
【解答】解:举重运动员在由支撑到起立将杠铃快速地举过头顶,运动员在这个过程中
对杠铃施加了力的作用,杠铃在力的方向上通过了距离,有力有距离,所以运动员在这
个过程中对杠铃有做功;
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运动员在起立状态保持3s,在这3s 内运动员对杠铃施加了力的作用,但杠铃没有在力
的方向上通过距离,所以,在这3s 内运动员对杠铃不做功。
故答案为:做功;不做功。
考点2 做功的大小比较
(1)功是一个标量,有大小没有方向;
(2)功的计算公式:W=FS,其中各量单位功W:J (焦耳)
,力F:N (牛顿)
;移动距
离S:m (米)
;
※注意:
①分清哪个力对物体做功,计算时F 就是这个力;
②公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离,且与力对应;
③功的单位“焦”(1 牛•米=1 焦)。
【典例4】(•西吉县二模)在同一水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动同一物体两次,
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,相同时间内所
做的功分别为W1、W2,则它们的关系正确的是( )
A.F1>F2,W1>W2
B.F1<F2,W1<W2
C.F1=F2,W1<W2
D.F1=F2,W1>W2
【答案】D。
【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:D。
【典例5】(春•大埔县期末)分别用相同的水平推力,使甲物体在光滑的水平面上运动,
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乙物体在粗糙的水平面上运动。如果两物体沿力的方向移动相同的距离,两次推力做的
功分别为W 甲和W 乙,则( )
A.W 甲>W 乙
B.W 甲<W 乙
C.W 甲=W 乙
D.条件不足,无法判断
【答案】C。
【分析】物理学中规定,功等于力跟物体在力的方向上移动距离的乘积,两次推力大小
相同,移动距离相同,根据公式W=Fs 比较做功的大小关系。
【解答】解:由题知,在光滑水平面上和粗糙水平面上推力大小相同,移动距离相同,
根据公式W=Fs 可知,两种情况下做功相同。
故选:C。
【典例6】(•怀化三模)如图所示,同一物体在恒力F 作用下沿水平方向运动,在桌面上
从A 到B 过程中力F 做的功为W1,当在毛巾表面上从A′到B′过程中力F 做的功为
W2,则W1 = W2,摩擦力f1 < f2(选填:>、=、<)。
【答案】=;<。
【分析】(1)在物体运动过程中,由题拉力F 相同,物体移动的距离s 相同,根据W
=Fs 比较拉力做功的大小关系。
(2)摩擦力和接触面粗糙程度有关。
【解答】解:(1)物体两次都在力F 作用下通过的距离都为s,根据W=Fs,所以两次
F 做功相等。
(3)当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,所以毛巾表面摩擦力大。
故答案为:=;<。
【变式训练1】(2019 春•叶县期末)功的计算公式为
W
=
Fs
,1J=
1
N•m。
【答案】W=Fs;1。
【分析】功等于作用在物体上的力与物体在力的作用下通过的距离的乘积。
【解答】解:
功等于力和在力的方向上通过的距离的乘积,也就是W=Fs。
因为功的主单位是J,力的单位是N,距离的单位是m,所以1J=1N×1m=1N•m。
故答案为:W=Fs;1。
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【变式训练2】(•杭州模拟)如图所示,在粗糙程度相同的水平面上,先用拉力F1将物体
从A 拉到O,再改用拉力F2将物体从O 拉到C,其中LAO=LOB,用频闪相机每隔相同
的时间拍下物体的位置(用虚线框表示),若拉力F1在AO 段所做的功为W1,拉力F2
在OB 段所做的功为W2,物体在AO 段受到的摩擦力为f1,在OC 段受到的摩擦力为
f2。下列判断正确的是( )
A.W1>W2
B.W1<W2
C.f1>f2
D.f1<f2
【答案】B。
【分析】根据题意分析物体对水平面的压力大小、接触面粗糙程度,从而判断物体受到
摩擦力的大小关系;由题意和图示分析物体在AO 段和OC 段的运动情况,得出拉力和
摩擦力的大小关系,已知AO 段和OB 段的路程相同,利用公式W=Fs 得出做功的大小
关系。
【解答】解:
CD、由于物体对水平面的压力大小不变(等于物体的重力),各段的粗糙程度相同,
所以物体运动时受到摩擦力的大小相同,即f1=f2,故CD 错误;
AB、由图可知,在AO 段物体在相同时间内运动的距离相同,说明物体做匀速直线运动,
根据二力平衡条件可知拉力F1=f;
在OC 段物体在相同时间内运动的距离增大,说明物体做加速直线运动,则拉力F2>f=
F1,
因F2>F1,sAO=sOB,根据W=Fs 可知拉力做的功:W1<W2,故A 错误,B 正确。
故选:B。
【变式训练3】(•常熟市模拟)如图所示,a、b、c 三种情况下,用大小相同的力F 使同
一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s,对于三种情况下拉力F 所做的功分析正确的
是( )
A.Wa=Wb=Wc
B.Wa<Wb=Wc
C.Wa<Wb<Wc
D.Wa=Wb>Wc
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【答案】C。
【分析】功的大小是物体所受的力与在力的方向上通过距离的乘积;在a、b、c 三种情
况下受力相同,根据物体在力的方向上通过的距离,利用公式W=Fs 分析拉力做功的
大小。
【解答】解:根据题意可知,a、b、c 三种情况下拉力的大小相同;
a 中力与物体运动方向垂直,即物体在力的方向上通过的距离为0;
b 中物体斜向上运动,则物体在力的方向上通过的距离要小于s;
c 中物体在力的方向上通过的距离为s;
由W=Fs 可得,Wa<Wb<Wc。
故选:C。
考点3 功的计算及公式的应用
(1)公式法:对于恒力的功,通常利用功的定义式W=FS 进行计算;
(2)功率法:功跟完成这些功所需时间的比值,叫做功率;对于一段时间内力做的功,
如果知道功率和时间,可以直接利用W=Pt 求出功;
(3)做功包括两个必要因素: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;计算功的公式包括:W=FS W=GH,W=Pt。
【典例7】(春•广安期末)小峰用10N 的水平推力推着重100N 的行李箱在水平地面上行
走了80m,则( )
A.推力对行李箱做的功是800J,重力对行李箱没有做功
B.推力对行李箱做的功是8000J,重力对行李箱没有做功
C.推力对行李箱做的功是8000J,重力对行李箱做的功是800J
D.推力对行李箱做的功是800J,重力对行李箱做的功是8000J
【答案】A。
【分析】根据W=Fs 得出推力对行李箱做的功;
做功的两个必要因素为:作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离。
【解答】解:推力对行李箱做的功W=Fs=10N×80m=800J,
重力的方向竖直向下,行李箱的运动方向为水平方向,故行李箱没有在重力的方向上移
动距离,故重力对行李箱没有做功。
故选:A。
【典例8】(春•泰安期末)工人用3m 长的斜面,把120kg 重物提高1m,需要
400
N
推力(假设斜面光滑,没有摩擦,g 取10N/kg)。
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【答案】400。
【分析】若斜面光滑,则没有额外功,故W 有=W 总,进而可求推力F。
【解答】解:
假设斜面很光滑,则根据W 有=W 总可得:
故推力做的功:W 总=W 有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J;
则根据W=Fs 可得推力:
F=
=
=400N。
故答案为:400。
【典例9】(•新都区模拟)一人用桶从井里取水,已知桶的容积是6L,空桶的质量是
1.5kg,忽略绳子的重力。(ρ 水=1.0×103kg/m3、g=10N/kg)求:
(1)装满水后水的质量;
(2)将一满桶水从桶底刚好离开水面开始匀速提高5m,绳子的拉力做的功。
【分析】(1)由密度公式变形,m=ρV 可求质量;
(2)绳子的拉力做的功等于提升一桶水和桶做的功,根据W=G 总h 可求成功的大小。
【解答】解:(1)由ρ=
可得,装满水后水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×6×10﹣3m3=6kg;
(2)绳子的拉力做的功:W=G 总h=(m 桶+m)gh=(1.5kg+6kg)×10N/kg×5m=
375J。
答:(1)装满水后水的质量是6kg;
(2)将一满桶水从桶底刚好离开水面开始匀速提高5m,绳子的拉力做的功是375J。
【变式训练1】(春•德州期末)甲、乙两物体分别在水平拉力作用下做匀速直线运动,若
甲的质量是乙的2 倍,甲所受到的水平拉力是乙的3 倍,甲的速度是乙的4 倍,那么在
同一时间内,拉力对甲、乙两物体做功之比为( )
A.3:1
B.6:1
C.12:1
D.24:1
【答案】C。
【分析】知道甲乙物体的速度大小关系,利用s=vt 求出相同时间内的运动距离关系;
再利用W=Fs 求拉力对甲、乙做的功之比。
【解答】解:
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由v=
得物体运动的距离之比:
s 甲:s 乙=v 甲t:v 乙t=v 甲:v 乙=4:1,
拉力对甲、乙做功之比:
W 甲:W 乙=
=
=12:1,
故选:C。
【变式训练2】(春•科尔沁区期末)小明同学做引体向上锻炼臂力,他每做一次引体向上
做功约( )
A.3J
B.30J
C.300J
D.3000J
【答案】C。
【分析】估计小明同学质量的大小、引体向上的高度,利用公式W=Gh 计算克服重力
做的功。
【解答】解:小明同学做一次引体向上时上升高度h=0.45m,
该同学做一次引体向上的过程中克服重力所做的功:
W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.45m=225J,最接近300J。
故选:C。
【变式训练3】(春•沙坪坝区校级期末)重100N 的木箱在水平拉力的作用下沿水平地面
匀速前进了10m。此过程中,拉力做功200J,则拉力大小为
20
N,重力做功
0
J。
【答案】20;0。
【分析】(1)拉力做的功和木箱沿水平方向移动的距离已知,根据W=Fs 即可计算出
拉力大小;
(2)根据做功的两个必要因素:一是有力作用在物体上;二是物体在力的方向上移动
一段距离分析重力做的功。
【解答】解:(1)由W=Fs 得拉力的大小为:F=
;
(2)重力的方向是竖直向下,木箱在水平方向前进了10m,在竖直方向没有移动距离,
所以重力不做功,即0J。
故答案为:20;0。
【变式训练4】(2019•福建一模)某人从6m 深的井里提起一桶总重为150N 的水,并提着
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这桶水沿水平路面行走50m,再走上一段长为5m,高3m 的楼梯。问这个人在这段时间
内对水桶共做了多少功?
【分析】(1)做功的两个必要因素:作用在物体上的力,在该力的方向上通过的距离。
(2)对人们有用的功是有用功,对人们没有用但又不得不做的功是额外功。
【解答】解:当人从井里提起这桶水时,人对水桶做了功,做功的大小为:W1=G•h1
=150N×6m=900J,
当人提着水桶沿水平路面行走50m 的过程中,人没有对水桶做功,即W2=0J,
当人提着水桶走上楼梯时,人对水桶做了功,水桶沿力的方向发生的距离应是楼梯的高
度即W3=G•h2=150N×3m=450J,
故人对水桶共做功W=W1+W2+W3=900J+0J+450J=1350J。
答:这个人在这段时间内对水桶共做了1350J 的功。
考点4 功的原理
(1)使用任何机械时,人们所做的功,都不会少于(大于或等于)不用机械时所做的
功,也就是使用任何机械都不省功,这个结论叫做功的原理;
(2)功的原理是人们经过长期的实验和研究得到的规律,是任何机械(不论是简单机
械还是复杂的机器)都遵循的原理,它表明使用任何机械,能省力或省距离或改变力的
方向,但都不能省功。
【典例10】(春•灵石县期末)如图是探究利用斜面提升物体是否省力、是否省功的实验,
下列操作中正确的是( )
A.不需要使用刻度尺
B.必须保持斜面的倾斜角度不变
C.不可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究
D.先用弹簧测力计沿竖直方向匀速提升小车至高度h 处,再沿着斜面匀速拉动小车至
高度h 处,记下两次弹簧测力计的示数
【答案】D。
【分析】(1)根据W 有用=Gh,W 总=Fs,需用刻度尺测量斜面的长和高;
(2)为了多次测量找普遍规律,需要改变斜面的倾斜角度;
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(3)可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究;
(4)为了比较是否受力和省功,先用弹簧测力计沿竖直方向匀速提升小车至高度h 处,
再沿着斜面匀速拉动小车至高度h 处,记下两次弹簧测力计的示数。
【解答】解:A、根据W 有用=Gh,W 总=Fs,需用刻度尺测量斜面的长s 和高h,故A
错误;
B、为了多次测量找普遍规律,需要多次改变斜面的倾斜角度,故B 错误;
C、为了改变斜面的粗糙程度,可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究,故C 错误;
D、为了比较是否受力和省功,先用弹簧测力计沿竖直方向匀速提升小车至高度h 处,
再沿着斜面匀速拉动小车至高度h 处,记下两次弹簧测力计,故D 正确。
故选:D。
【变式训练1】(春•泰安期末)工人用3m 长的斜面,把120kg 重物提高1m,需要
400
N 推力(假设斜面光滑,没有摩擦,g 取10N/kg)。
【答案】400。
【分析】若斜面光滑,则没有额外功,故W 有=W 总,进而可求推力F。
【解答】解:
假设斜面很光滑,则根据W 有=W 总可得:
故推力做的功:W 总=W 有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J;
则根据W=Fs 可得推力:
故答案为:400。
一、选择题。
1.(秋•九江月考)一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱,分别在光滑和粗糙两种
水平面上前进相同的距离,关于拉力所做的功,下列说法正确的是( )
A.在粗糙地面上做功较多
B.两次做功一样多
C.在光滑地面上做功较多
D.条件不够,无法比较两次做功大小
课堂巩固训练
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【答案】B。
【分析】物理上,功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积,即W=Fs。
【解答】解:在光滑和粗糙两种不同的水平地面上F 相同(同样大小的力)、s 相同
(前进相同的距离),由W=Fs 可知,两次做功一样多,故ACD 错误,B 正确。
故选:B。
2.(•福州模拟)小华在“双手头上前掷实心球”测试时,从地面捡起质量为2kg 的实心
球,缓慢举至2m 高处,上体后仰,球离开手后的运动路径如图所示,若空气阻力忽略
不计,下列分析正确的是( )
A.从捡球到举高2m,小华对球做功4J
B.球离手后由于受到惯性作用在空中继续上升
C.球运动到最高点时,它的速度为零
D.球运动到最高点时,处于非平衡状态
【答案】D。
【分析】(1)根据W=Gh=mgh 求出做功的大小;
(2)惯性是一种性质;
(3)根据球的运动状态分析;
(4)物体处于静止或匀速直线运动状态时,合力为0,处于平衡状态。
【解答】解:
A、从捡球到举高2m,小华对球做的功为:W=Gh=mgh=2kg×10N/kg×2m=40J,故
A 错误;
B、球离手后由于球具有惯性,惯性是一种性质,不能说受到惯性的作用,故B 错误;
C、球运动到最高点时,在水平方向上有一定的速度,它的速度不为零,故C 错误;
D、球运动到最高点时,受到重力的作用,合力不为零,处于非平衡状态,故D 正确。
故选:D。
3.(•东城区二模)小铁球从倾斜光滑斜面A 点由静止滚下,经过斜面底端B 点后,在侧
旁放置的条形磁体的作用下,经C 点滚动到D 点,停止运动。小铁球运动的运动路径如
图中虚线所示。下列说法正确的是( )
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A.小铁球在A 点静止时,受到的重力对它做了功
B.小铁球从A 点运动到B 点的过程中,受到的重力对它不做功
C.小铁球从C 点运动到D 点的过程中,受到条形磁体的吸引力作用
D.小铁球静止在D 点后,不受到条形磁体的吸引力作用
【答案】C。
【分析】(1)(2)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;
(3)力可以改变物体的运动状态,结合图片可做出判断;
(4)磁体可通过磁场对附近的铁性物质产生磁力的作用。
【解答】解:A、小铁球在A 点静止时,没有在重力方向上通过距离,因此受到的重力
没有对它做功,故A 错误;
B、小铁球从A 点运动到B 点的过程中,在重力方向上通过了距离,因此受到的重力对
它做了功,故B 错误;
C、小铁球从C 点运动到D 点的过程中,运动方向发生了改变,这是因为小铁球受到条
形磁体的吸引力作用,故C 正确;
D、由图可知,D 点离条形磁体较近,因此,小铁球静止在D 点后,仍然受到条形磁体
的吸引力作用,故D 错误。
故选:C。
4.(春•临潼区期末)快递小哥宋学文作为一名普通劳动者当选年全国劳模,有关宋学文
在工作中对货物做功情况叙述正确的是( )
A.把货物从地上搬上运输车,他对货物没有做功
B.货物太重未搬动,他对货物做了功
C.抱着货物上楼时,他对货物做了功
D.抱着货物在原地等待签收时,他对货物做了功
【答案】C。
【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、把货物从地上搬上运输车,人对货物有向上的力,在这个力的作用下
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货物上升一定高度,所以这个力对货物做了功。故A 错误;
B、货物太重未搬动,虽然对货物施加了力,但货物在力的方向上没有通过一定的距离,
所以对货物没有做功。故B 错误;
C、抱着货物上楼,人对货物有向上的力,在这个力的作用下货物上升一定高度,所以
这个力对货物做了功。故C 正确;
D、抱着货物在原地等待签收时,人对货物有向上的力,但货物在力的方向上没有通过
一定的距离,所以对货物没有做功。故D 错误。
故选:C。
5.(•徐州模拟)如图所示,长方体木块在大小不变的拉力F 作用下,在水平面上做匀速
直线运动,能正确反映拉力F 所做的功与时间对应关系的是( )
A.
B.
B.
D.
【答案】B。
【分析】物体做匀速直线运动(速度为v),在时间t 内走的路程s=vt;知道拉力不变
(拉力为F),利用功的公式可得W=Fs=Fvt,可见功与时间成正比,据此选择合适的
选项。
【解答】解:
物体在拉力F 作用下,在水平面上做匀速直线运动速,则在时间t 内拉力做功:W=Fs
=Fvt;
可见,力所做的功与时间成正比;而只有B 选项能说明力所做的功与时间成正比。
故选:B。
6.(春•衡水月考)一个足球运动员用100N 的力踢一个重为5N 的足球,球离脚后在水平
草地上向前滚动了30m。在球滚动的过程中,运动员对足球做的功为( )
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A.500J
B.300J
C.150J
D.0J
【答案】D。
【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,
二者缺一不可;据此分析判断。
【解答】解:球离脚后,在水平草地上向前滚动的过程中,靠惯性运动,球脱离了脚,
脚没有给球施加力,对球不做功,故D 正确,A、B、C 错误。
故选:D。
7.(春•滕州市期末)步枪的枪筒长0.5m,子弹重0.1N,射击时火药产生的高温高压气体,
对子弹的平均推力为2000N,子弹离开枪口后在空中飞行了200m 击中目标,则高压气
体对子弹做的功为( )
A.5×10﹣2J
B.1000J
C.4×105J
D.20J
【答案】B。
【分析】做此题首先考虑做功的两个必要因素,即作用在物体上的力和在力的方向上用
过的距离,力与通过的距离的乘积即为力做的功。
【解答】解:知道对子弹的推力为2000N,在力的方向上通过的距离是0.5m,
所以高压气体对子弹做的功:
W=Fs=2000N×0.5m=1000J,故B 符合题意,A、C、D 不符合题意。
故选:B。
8.(春•荔湾区期中)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm
的正方体物块M,M 与容器底部不密合。以5mL/s 的恒定水流向容器内注水,容器中水
的深度h 随时间t 的变化关系如图乙所示(g=10N/kg),水的密度是1.0×103kg/m3,则
下面说法不正确的是( )
A.当t=140s 时,物块M 在水中处于漂浮状态
B.当t=140s 时,水对容器底部的压力大小是15N
C.图乙中a 的值是8cm
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D.40~140s 时段,浮力对物体做功是0.96J
【答案】D。
【分析】(1)已知物块M 的边长,可求物块的体积,已知物块的重力可求物块的质量,
根据公式ρ=
可求物块的密度,再与水的密度进行比较,即可知道物体的在水中的浮
沉状态;
(2)由于方形容器在水平方向上放置,则液体对底部的压力等于容器里液体和漂浮物
体的总重力,所以根据V=vt 求出当t=140s 时注入的水的体积,然后求出水的重力,
最后根据F=G 水+GM即可求出压力;
(3)由乙可知:t=40s 时,水的深度变化改变,即此时正好是物块M 处于刚刚开始漂
浮的状态,所以根据阿基米德原理求出此时物块浸没的深度即为此时水的深度a 的值;
(4)根据W=Fs 求出即可。
【解答】解:A.物块M 的体积V=(0.1m)3=0.001m3;
物块M 的质量:m=
=
=0.8kg;
物块M 的密度ρM=
=
=0.8×103kg/m3<1.0×103kg/m3;
即物块的密度小于水的密度,
由图像可知:当t=140s 时,水的深度为h=12cm,大于立方体物块M 的边长为10cm;
则根据浮沉条件可知物块在水中将漂浮,故A 不符合题意;
B.当t=140s 时,注入的水的体积V 水=vt=5mL/s×140s=700mL=7×10﹣4m3,
则G 水=ρ 水gV 水=1.0×103kg/m3×10N/kg×7×10﹣4m3=7N;
所以液体对底部的压力F=G 水+GM=7N+8N=15N,故B 不符合题意;
C.当t=40s 时,正好是物块M 处于刚刚开始漂浮的状态,则F 浮=GM=8N,
根据F 浮=ρ 液gV 排可得:
V 排=
=
=8×10﹣4m3=800cm3,
所以深度a=
=
=8cm,故C 不符合题意;
D.在40﹣140s 阶段,物块M 上升的高度为h′=12cm﹣8cm=4cm=0.04m,则浮力对
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物体做功W=F 浮h′=8N×0.04m=0.32J,故D 符合题意。
故选:D。
二、填空题。
9.(春•建昌县期末)年4 月13 日,中国女足两回合总比分4:3 战胜韩国女足。踢出去
的足球由于受到 重力 的作用会落回地面,落回地面的足球在草地上滚动的过程中
脚对足球 不做功 (选填“做功”或“不做功”)。
【答案】重力;不做功。
【分析】(1)地面附近的一切物体都受重力的作用,空中的物体由于受到重力会落回
地面;
(2)做功的两个必要因素:有力作用在物体上,并且在力的方向上运动了一段距离。
【解答】解:足球最后落回地面,是因为足球受到了竖直向下的重力作用;
落回地面的足球在草地上滚动的过程中,虽然移动了距离,但脚的作用力已消失,所以
脚对足球不做功。
故答案为:重力;不做功。
10.(•无棣县模拟)重为50kg 的小明提着重为5kg 的一桶水上5 楼,每层楼高为3m,则
小明对水做的功
600
J。然后放下水桶小明继续沿水平方向行走5m,他克服自重重
力做功
0
J。
【答案】600;0。
【分析】(1)先有G=mg 计算水的重力,提水上楼是克服水的重力做功,根据W=
Gh 计算小明对水做的功;
(2)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:(1)水的重力为:G=mg=5kg×10N/kg=50N,上升的高度为:h=4×3m
=12m,
小明对水做的功为:W=Gh=50N×12m=600J;
(2)重力的方向是竖直向下的,放下水桶小明继续沿水平方向行走时,他没有在竖直
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向上的方向上移动距离,所以克服自重重力做功0J。
故答案为:600;0。
11.(•香坊区三模)在一次推铅球运动中,手臂长约0.6m 的某同学将质量5kg 的铅球用
600N 推出后,成绩为8m,铅球离开手后由于 惯性 继续向前飞行;此次推铅球过
程这个同学推力对铅球做的功约
360
J。
【答案】惯性:360。
【分析】(1)任何物体都具有惯性,即保持运动状态不变的性质。
(2)功的计算公式:W=Fs。
【解答】解:铅球离开手后由于惯性继续向前飞行。推力对铅球做的功约:W=Fs=
600N×0.6m=360J。铅球离开手以后,推力不再做功。
故答案为:惯性:360。
12.(•泸州)如图,一个箱子静止在水平地面,小聪用150N 的水平拉力将箱子移动了
0.4m,小聪的拉力做功为
60
J。待箱子静止后,小明用80N 的水平推力推这个箱子
没有推动,小明的推力做功
0
J,此时箱子受到地面的摩擦力为
80
N。
【答案】60;0;80。
【分析】(1)利用W=Fs 计算小聪的拉力做功;
(2)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;
(3)箱子在水平推力的作用下静止,摩擦力和推力平衡,二力大小相等,据此可知摩
擦力的大小。
【解答】解:
(1)小聪拉力做的功为:W=Fs=150N×0.4m=60J;
(2)小明用80N 的水平推力推这个箱子没有推动,小明对箱子施加了力的作用,但箱
子没有在该力的方向上通过距离,所以小明的推力对箱子不做功,即推力做功为0J;
(3)小明用80N 的水平推力推箱子,但没有推动,即此时箱子处于平衡状态,此时所
受的推力和摩擦力是一对平衡力,故这两个力大小相等,所以此时箱子受到地面的摩擦
力f=F 推=80N。
故答案为:60;0;80。
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三、计算题。
13.(春•平谷区校级月考)如图所示,F=10N 的水平拉力拉着物体A 沿水平方向做匀速
直线运动,10 秒内运动了4m 的路程,求:
(1)重力所做的功;
(2)拉力F 做的功。
【分析】(1)力要做功,必须有作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离;
(2)已知推力的大小和10 秒内运动了4m 的路程,利用W=Fs 可求做功的多少。
【解答】解:(1)由题意可知,用F=10N 的水平拉力拉着物体A 沿水平方向做匀速
直线运动,物体在重力的方向没有移动距离,故重力做的功为0J,
(2)拉力F 做的功W=Fs=10N×4m=40J。
答:(1)重力所做的功为0J;
(2)拉力F 做的功为40J。
14.(春•闵行区月考)某人将一木箱沿水平地面匀速拉动5 米,又将它匀速抬高放在离地
面1 米高的平台上,此人对木箱总共做了500 焦的功。若木箱在地面上运动时,受到的
摩擦力是木箱重力的0.2 倍,求木箱的重力。
【分析】木箱的重力为G,由已知条件得出木箱受到摩擦力的表达式,根据据二力平衡
条件得出拉力大小,根据W=Fs 求出将一木箱沿水平地面匀速拉动5 米拉力做的功;再
得出将它匀速抬高放在离地面1 米高的平台上做的功,根据此人对木箱总共做了500 焦
的功,列方程求出木箱的重力。
【解答】解:
设木箱的重力为G,已知木箱在地面上运动时,受到的摩擦力是木箱重力的0.2 倍,即f
=0.2G,
某人将一木箱沿水平地面匀速拉动5 米,物体受到的拉力与摩擦力为一对平衡力,根据
二力平衡条件,拉力F=f=0.2G,
则将一木箱沿水平地面匀速拉动5 米,拉力做的功:
W1=Fs=0.2G×5m﹣﹣﹣﹣﹣①;
又将它匀速抬高放在离地面1 米高的平台上,这个过程中做的功:
W2=Gh=G×1m﹣﹣﹣﹣﹣②,
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此人对木箱总共做了500 焦的功,故有:W1+W2=500J,
由①②得:0.2G×5m+G×1m=500J,
解得木箱的重力:G=250N。
答:木箱的重力为250N。
15.(春•潼南区期末)用水平力F 拉着重为100N 的物体,在水平地面上向左匀速移动了
5m,物体所受地面的摩擦力大小为20N,求拉力F 所做的功?
【分析】根据二力平衡得出拉力的大小,已知拉力和物体移动的距离,根据公式W=Fs
可求拉力做的功。
【解答】解:物体做匀速运动,处于平衡状态,则拉力F=f=20N,
拉力做功为W=Fs=20N×5m=100J。
答:拉力F 所做的功为100J。
16.(2019•菏泽模拟)步枪枪膛里火药爆炸产生的气体往外推子弹的力量是12000N,把
子弹从枪膛里推出共做了7200J 的功;求枪膛的长。
【分析】已知力和力做的功求路程,利用功的公式W=FS 计算即可。
【解答】解:由W=FS 得:
S=
=0.6m。
答:枪膛的长是0.6m。
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