物理九年级全册3 功复习练习题
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这是一份物理九年级全册3 功复习练习题,共20页。
第3节 功一.选择题(共18小题)1.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.0.02J B.0.2J C.2J D.20J2.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3.用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物G,竖直向上的拉力F为100N,重物被提升1m,不计绳重和滑轮的摩擦,下列说法正确的是( )A.拉力做的额外功是100J B.动滑轮的重力为50NC.拉力做的总功是200J D.绳子末端移动的距离是2m4.一位质量约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.60J B.600J C.6000J D.0000J5.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>W2 B.W1<W2 C.P1>P2 D.P1<P26.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7.如图所示,放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为40厘米,质量为2千克,它的右端与桌面相齐,与桌面间的动摩擦因数为0.2.若在木板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子,水平推力至少要做功( )A.1.6焦 B.0.8焦 C.0.6焦 D.0.4焦8.某物体在力F的作用下分别在光滑水平面,粗糙水平面和斜面上沿力的方向移动了距离S(如图),做功分别是W1、W2、W3,则它们之间的关系是( )A.W1=W2=W3 B.W1>W2>W3 C.W1<W3<W2 D.W1<W2<W39.在100牛的拉力作用下,重200牛的物体在水平地面上前进2米时,拉力对物体做功( )A.一定是200焦 B.一定是400焦C.可能是200焦 D.以上说法均不对10.步行不仅是一种简易的健身运动,小华根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图,对步行时重心的变化进行了分析,当两脚一前一后着地时重心降低,而单脚着地迈步时重心升高,因此每走一步都要克服重力做功。如果小华的质量为50kg,根据图中小华测量的有关数据,可计算他每走一步克服重力所做的功为(g取10N/kg )( )A.30J B.300J C.25J D.250J11.如图所示,斜面高度为h,长度为l,用一个平行于斜面的力把重力为G的物体匀速拉到斜面顶端,拉力所做的功为W,则斜面和物体间的摩擦力为( )A. B. C. D.12.下列有关力做功的说法中,正确的是( )A.把水桶从一楼提到二楼,提水桶的力对水桶没有做功B.提着水桶站在水平路面上,提水桶的力对水桶做了功C.推着自行车沿水平方向前进,推车的力对车做了功D.投出去的篮球在空中飞行的过程中,手的推力对篮球做了功13.如图所示,一根长为L的木棒的B端放在截面直径为D的圆柱体上,使木棒保持水平,用水平恒力F推木棒的A端,使圆柱体在水平地面上向前匀速滚动,设木棒与圆柱体、圆柱体与地面间均无滑动现象,当把木棒从图甲位置推至图乙位置时,推力F做的功为( )A. B.F(L+πD) C.2FL D.2F(L+2πD)14.一根不均匀的铁链长1.0m,重30N,盘曲在水平地面上。若用手拿起某一端(设为甲端)将其缓缓提起至另一端(设为乙端)恰好离开地面,需做功12J.如果该将乙端从地面缓缓上提至甲端恰好离开地面,则需做功( )A.12J B.15J C.18J D.30J15.传说阿基米德有一天和亥尼洛国王聊天时曾说:“给我一个支点,我将能移动地球。”这种“玩笑”看似夸张,其实却包含这样一个重要的规律:利用某些机械可以挪动重物,改变用力方向,或者改变物体运动的速度。假如你能够施加一个100牛的力,且受力点能够以1米/秒的速度运动,那么,利用杠杆(不考虑杠杆的质量)让你把一个120000牛的重物抬起5厘米,需要花费的时间为( )A.5秒 B.10秒 C.12秒 D.60秒16.如图所示,将两个质量相同的物体甲和乙,分别沿两个光滑的斜面(已知AB>AC)从同一水平匀速地拉到顶点A,则对甲、乙两物体用的力(F甲、F乙)和做的功(W甲、W乙)的判断正确的是( )A.F甲>F乙,W甲=W乙 B.F甲<F乙,W甲=W乙C.F甲=F乙,W甲=W乙 D.F甲=F乙,W甲<W乙17.用电钻给建筑物钻孔时,钻头所受阻力与深度成正比,当钻头匀速钻进时,所做的功W与深度h的关系,图中的图象表示正确的是( )A. B. C. D.18.下列四位同学没有做功的是( )A.甲同学从地面上捡起书本放在桌面上B.乙同学托起书本往上移动一段距离C.丙同学坐座位上托着书本不动D.丁同学用手推着书本在桌子上移动一段距离二.填空题(共11小题)19.如图所示,重10N的物体A在水平拉力F的作用下,沿水平方向以0.4m/s的速度匀速运动了2s,弹簧测力计的示数为4N,物体A所受重力做的功为 J。20.新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km,用时10min。已知该车的总质量为1.6×103kg,行驶中阻力为车重的0.05倍,此过程中该车牵引力做功 J,功率为 kW.(g=10N/kg)21.一个重为20N的物体在水平地面上受水平拉力作用时恰能以50cm/s的速度匀速运动,若物体运动了5m,拉力的功率为3W,则拉力做功 J,重力做功 J。22.如图所示,一物体在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F1所做的功为W1,功率为P1.若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力F2所做的功为W2,功率为P2,则W1 W2,P1 P2(选填“>”、“<”或“=”)23.图甲所示的铁块重力G=4N,被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,当它在竖直方向上拉力F=6N的作用下向上运动时,铁块受到的摩擦力为 N;铁块此时速度v与时间t的关系图象如图乙所示,则4s内拉力F做功是 J。24.两个完全相同的物体A、B,重均为20牛。(1)在10牛的水平推力作用下两者同时以2米/秒的速度作匀速直线运动,如图甲,当物体通过的距离为3米时,推力所做的功为 焦。(2)若物体A、B在15牛的推力作用下以3米/秒的速度在另一水平面上作匀速直线运动,如图乙,则此时A对B的推力为 牛。25.如图所示,长为40cm、重为10N的匀质杠杆可绕着O点转动,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30°的位置拉至水平位置(忽略摩擦阻力),在这个过程中,力F的大小将 (选填“增大”、“不变”或“减小”),力F所做的功为 J。26.如图甲所示,张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱,在此过程中,推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示,木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示,则1﹣3s木箱做 (选填“匀速”或“变速”)运动;3~5s推力对木箱做的功是 J.27.悠悠球是除洋娃娃之外世界上最古老的玩具,它由轮与轴(含绕轴上的线)两部分组成(如图甲).一悠悠球,轮半径为R,轴半径为r,线为细线,小灵玩溜溜球时,如图乙所示,使球在水平桌面上滚动,用拉力F使球匀速滚动距离s,则(a)(b)两种不同方式做功分别为 和 。28.如图小明同学用弹簧测力计拉着重为8N的木块沿斜面向上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数如图所示,则把木块由斜面底端拉到顶端时小明做功为 ,木块和斜面间的摩擦力为 。29.重为25N的木块,在大小为10N的水平拉力的作用下,沿水平地面匀速前进5m,则拉力做功为 J,重力做功为 J。 三.计算题(共3小题)30.如图所示,某公司研发的智能服务机器人,它具有净化室内空气、陪伴老人聊天散步等功能。若它在50N的牵引力作用下,以0.5m/s的速度在水平地面匀速直线行驶60s,求:(1)它行驶的路程;(2)此过程中牵引力所做的功。31.如图所示,长1m,重5N的匀质杠杆OB连接在竖直墙壁的0点,在杠杆的中点A处悬挂45N的重物。固定在A点的绳子跨过定滑轮,在拉力F作用下使杠杆在水平位置平衡,此时∠OAC=45°.不计绳子重力和转动部分的摩擦,求(1)缓慢地将杠杆从水平位置转动到竖直位置的过程中,拉力做的功;(2)杠杆从水平位置逆时针缓慢转动多大角度后,绳子拉力开始小于50N。32.甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见,于是他们对此展开研究。他们从网上查到,雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比,与雨滴下落速度v的平方成正比,即f=kSv2(其中k为比例系数,是个定值),雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形,其半径为r,密度为ρ,比热为c,球的体积为V=πr3.(注:所有结果均用字母表示)(1)半径为r的雨滴重力为 。(2)在接近地面时,大雨滴的下落速度 小雨滴的下落速度(选填“大于”“等于”“小于”),写出推理过程。(3)假设半径为r的雨滴在近地面下落h高度的过程中,重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能,则雨滴的温度升高了多少?
参考答案与试题解析一.选择题(共18小题)1.【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。【点评】本题的难点在于对物理课本质量的估测,这是易错的地方,这要求我们对于生活中常见的物体要多观察、多思考。 2.【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。【点评】此题主要考查学生对于力学中的功的理解和掌握,熟悉做功的要素是解题关键。 3.【分析】根据W有用=Gh求出有用功,根据s=3h求出绳子自由端移动距离,根据W总=Fs求出总功,根据W总=W有用+W额求出克服动滑轮重做的额外功,再根据W额=G动h求出动滑轮重。【解答】解:有用功:W有用=Gh=200N×1m=200J,由图知n=3,则绳子未端移动的距离:s=3h=3×1m=3m,故D错误;拉力做的总功:W总=Fs=100N×3m=300J,故C错误;拉力做的额外功:W额=W总﹣W有用=300J﹣200J=100J,故A正确;不计绳重和滑轮的摩擦,由W额=G动h可得,动滑轮的重力:G动===100N,故B错误。故选:A。【点评】此题主要考查的是学生对有用功、总功、额外功计算公式的理解和掌握,基础性题目。 4.【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。【点评】本题关键是要估算5层楼的高度,由W=Gh求解,难度不大。 5.【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。【点评】此题考查功和功率的大小比较,难度不大,关键是熟练运用功和功率的计算公式。 6.【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。【点评】本题考查了动能和势能的转化,属于基础知识。 7.【分析】(1)用一水平推力F将匀质长直木板匀速推下桌子,均匀木板的重心在中心,当木板的重心到达桌子边时,木板就会在重力的作用下自己落下,所以只需将木板向右推动20cm即可。(2)已知木板质量2kg,可求出重力,又知木板与桌面间的动摩擦因数为0.2,可求出摩擦力,因为匀速推动。推力与摩擦力是平衡力大小相等,可知推力大小,然后根据W=FS求出推力做的功。【解答】解:木块的重力:G=mg=2kg×10N/kg=20N,木块受到的摩擦力:f=0.2G=0.2×20N=4N。因为匀速推动。推力与摩擦力是平衡力大小相等,推力:F=f=4N,S=20cm=0.2m。推力做功:W=FS=4N×0.2m=0.8J。故选:B。【点评】本题正确求出推力大小和木块移动的距离是解题的关键,本题有一个易错点:把木块的长度当成木块移动的距离。这一点要注意。 8.【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:某物体在力F的作用下分别在光滑水平面,粗糙水平面和斜面上沿力的方向移动了距离S,该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,三个功的大小都等于W=Fs;即W1=W2=W3;故A正确;BCD错误;故选:A。【点评】此题考查功的大小比较,深入理解功的大小的计算方法,是解答此题的关键。 9.【分析】拉力对物体做功要用拉力乘以移动距离来计算,但要考虑到前进的2米是否全部在100N的力的作用下移动的。通过计算找出合适的选项。【解答】解:A、当物体前进的2m不全是在100N的拉力下移动的时,拉力对物体做功就不一定是200焦,故A错误;B、本题是求拉力做功不是重力做功,所以拉力为100N时,做功一定不是400焦,故B错误;C、若拉力沿水平方向,则物体前进的2m是在100N的拉力下移动的,则拉力做功:100N×2m=200J,故C正确、D错误。故选:C。【点评】记住做功的两个必要条件是解题的关键,特别是移动的距离必须是在拉力的作用下移动的。 10.【分析】根据直角三角形的特征利用勾股定理求出重心升高的高度,再利用公式W=Gh求出做的功。【解答】解:重心升高的高度h=65cm﹣=5cm=0.05m;克服重力做的功为W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.05m=25J。故选:C。【点评】本题考查的是功的计算公式及勾股定理的应用,属于重点规律的考查,同时体现了物理知识与数学知识的密切联系。 11.【分析】用沿斜面向上的力把物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端的过程中,利用公式F=求拉力。拉力做的功W等于克服物体重力所做的功Gh和克服物体受到的摩擦力所做的功fl之和,从而求出物体所受摩擦力大小。【解答】解:斜面长l,拉力做的功为W。因为W=Fl,所以拉力F=;拉力做的总功W=Gh+fl,所以f=;故选:B。【点评】题考查的是功的计算,关键是做功公式的应用,还要知道影响做功的因素是有力作用在物体上和物体在力的方向上移动距离。 12.【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、把水桶从一楼提到二楼,提水桶的力是向上的,且沿着向上的方向运动了一段距离,所以对水桶做了功,故A错误;B、提着水桶站在水平路面上,提水桶的力是向上的,但向上没有移动距离,所以没有对水桶做功,故B错误;C、推着自行车沿水平方向前进,推车的力是向前的,且向前运动了一段距离,所以推力对车做了功,故C正确;D、投出去的篮球在空中飞行的过程中,由于球离开手后是由于惯性运动的,所以球不再受手的推力,所以手的推力没有对篮球做功,故D错误。故选:C。【点评】本题考查了力是否做功的判断方法,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。 13.【分析】要明确力F做的功分成了两部分一部分是对木板做功,一部分是对球做功,关键是移动距离的确定:①第一部分移动的距离就是在力F的方向上移动了木板的长度;②第二部分移动的距离就是球转动的圈数,实际也是木板的长度。【解答】解:力F做功可以看成:对木板的功加上对球做的功:(1)对木板的做的功:位移s1等于木板的长度L,由W=Fs,得W1=FL;(2)再看对球做的功:①木板和球、球和地面没有滑动摩擦,只有滚动摩擦,所以球的位移s2就等于球转动的圈数,球转动的圈数又等于木板的长度L;②由于推动过程是匀速运动,所以木板和球的受力都是平衡的。木板的推力F等于球对木板的摩擦力,木板对球和球对木板的摩擦力是一对相互作用力,两力是相等的,所以球受到的力也为F;由W=Fs,得 w2=FL; (3)F做得总功 W=w1+w2=2FL;故选:C。【点评】本题的难点在于确定球的位移,由于木板和球、球和地面没有滑动摩擦 只有滚动摩擦,所以球的位移就等于球转动的圈数,球转动的圈数又等于木板的长度L。 14.【分析】缓慢将提起铁链,需要克服重力做功,根据重力做功公式W=Gh,h是重心上升的高度,求出铁链恰好离开地面时其重心离地面的高度,再确定将乙端从地面缓缓上提至甲端恰好离开地面重心上升的高度,即可求得需要做功多少。【解答】解:设将甲端从地面缓缓上提至乙端恰好离开地面时,铁链的重心离地面的高度为h1,则W1=Gh1,得h1==m=0.4m,所以将乙端从地面缓缓上提至甲端恰好离开地面重心上升的高度为h2=L﹣h1=1m﹣0.4m=0.6m,需要做功为W2=Gh2=30×0.6J=18J;故选:C。【点评】本题难度较大,克服重力做功的角度分析答题、应用功的计算公式是正确解题的关键;求重力做功时,要考虑重心上升的高度。 15.【分析】由题知,不考虑杠杆的质量,根据功的原理,人做的功W1=Fs等于提起重物做的功W2=Gh,据此求出动力移动的距离s,再利用速度公式求需要花费的时间。【解答】解:∵不考虑杠杆的质量,∴人利用杠杆做的功等于直接提起重物做的功,即:Fs=Gh,∴s===60m,需要的时间:t===60s。故选:D。【点评】本题考查了学生对速度公式、功的原理的掌握和运用,计算时注意单位统一,不考虑杠杆的质量,利用杠杆做的额外功等于0。 16.【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AC,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。【解答】解:斜面AB倾斜角度小于AC,所以物体沿AB运动时拉力较小,使用任何机械都不省功,所以拉力在两斜面上做功相同。故选:B。【点评】本题考查斜面的省力情况,物体做功的大小以及做功功率的大小,关键是知道接触面光滑,摩擦力为0,使用任何机械都不省功。 17.【分析】用电钻给建筑物钻孔时,钻头所受阻力与深度成正比,即可以表示为F=kh,当钻头匀速钻进时,做的功为W=Fh=kh2,由此得出答案。【解答】解:因为钻头所受阻力与深度成正比,即可以表示为F=kh,所以钻头所做的功W=Fh=kh2,也就是说钻头做的功是钻进深度h的二次函数,做的功随着深度的增加而增大。从图象中可以看出选项C是二次函数图象,开口向上。故选:C。【点评】此题主要考查的是学生对信息的分析和处理能力,根据题目中的信息总结出钻头做的功与深度的关系式是解决此题的关键。 18.【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,据此分析判断。【解答】解:A、甲同学从地面上捡起书本放在桌面上,对书施加了力,书在力的方向上通过了距离,所以做了功,故A不合题意;B、乙同学托起书本往上移动一段距离,对书施加了力,书在力的方向上通过了距离,所以做了功,故B不合题意;C、丙同学坐座位上托着书本不动,有力作用在书上,但没有移动距离,所以不做功,故C符合题意;D、丁同学用手推着书本在桌子上移动一段距离,对书施加了力,书在力的方向上通过了距离,所以做了功,故D不合题意。故选:C。【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。 二.填空题(共11小题)19.【分析】依据做功的两个条件,首先判断重力是否做功,然后利用功的计算公式进行计算。【解答】解:物体A在水平拉力F的作用下,沿水平方向以0.4m/s的速度匀速运动了2s,虽然物体A受力,也移动了距离,但物体A在重力的方向上没有移动距离,所以重力没做功,即重力做功为0J。故答案为:0。【点评】此题考查功的计算,记住做功的两个条件是判断是否做功的依据,下列几种情况不做功:(1)F=0、s≠0;(2)F≠0、s=0;(3)F≠0、s≠0,但F⊥s。 20.【分析】根据行驶中阻力为车重的0.05倍求出阻力;由于车做匀速直线运动,则牵引力等于阻力;根据W=Fs求出功的大小,根据P=求出功率。【解答】解:由于车做匀速直线运动,则牵引力等于阻力,则牵引力:F=f=0.05G=0.05mg=0.05×1.6×103kg×10N/kg=800N;汽车做的功为:W=Fs=800N×12000m=9.6×106J;汽车的功率为:P===16000W=16kW;故答案为:9.6×106;16。【点评】本题考查了功、功率的计算,属于基础知识。 21.【分析】根据公式P=Fv求出物体所受的水平拉力,根据公式W=Fs求出拉力做的功;由做功的两个必要因素判断重力做功的多少。【解答】解:由题可知,物体匀速运动,v=50cm/s=0.5m/s,由P=Fv可得,物体所受的水平拉力:F===6N,物体运动5m时,拉力所做的功:W=Fs=6N×5m=30J;物体水平运动,沿重力方向上并未移动距离,所以重力没有做功,即重力做功为0J。故答案为:30;0。【点评】此题主要考查的是学生对功和功率的计算公式的理解和掌握,以及对做功的两个必要因素的认识和掌握,基础性题目。 22.【分析】(1)根据影响滑动摩擦力大小的因素和二力平衡条件即可比较水平拉力的大小;(2)知道拉力拉力做功的大小关系,根据W=Fs和P=Fv判断比较功和功率的关系。【解答】解:(1)由题可知,同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动,则物体对水平地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,因此两次物体受到的滑动摩擦力不变;又因为物体在水平地面上匀速运动,根据二力平衡条件可知,水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力,大小相等,即F1=F2=f;(2)物体运动的距离都为10m,且F1=F2,由W=Fs可知W1=W2;由题意可知v1>v2,且F1=F2,由P===Fv可知,P1>P2。故答案为:=;>。【点评】此题主要考查学生对功的计算公式和功率的计算公式等知识点的灵活运用,知道滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,而与物体的运动速度无关,然后利用二力平衡条件得出拉力关系是正确解题的关键。 23.【分析】(1)处于平衡状态的物体受平衡力作用,即大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上。(2)从图乙中读出铁块运动的速度,利用速度公式求出通过的路程,再利用W=Fs计算4s内拉力F做功。【解答】解:(1)由乙图可见,铁块在竖直方向上运动时,速度保持不变,因此铁块做匀速直线运动,铁块受到平衡力的作用。在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F,根据平衡力的特点,故铁块受到摩擦力大小f=F﹣G=6N﹣4N=2N。(2)根据v=可得,铁块在4s内升高的距离s=vt=0.2m/s×4s=0.8m,因此拉力F做的功W=Fs=6N×0.8m=4.8J。故答案为:2;4.8。【点评】此题主要考查学生对二力平衡条件的掌握和应用。首先,我们可以判断物体是否受力平衡;其次,根据所求力的方向、以及平衡力的大小和方向准确求出力的大小和方向。 24.【分析】(1)根据W=Fs求出功的大小;(2)影响滑动摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度;根据二力平衡求出摩擦力,然后求出A对B的推力。【解答】解:(1)推力所做的功为:W=Fs=10N×3m=30J;(2)若物体A、B在15N的推力作用下以3m/s的速度在另一水平面上作匀速直线运动,根据二力平衡可知,推力与摩擦力是一对平衡力,故AB整体的摩擦力为15N;由于A、B完全相同,接触面相同、压力相同,故AB各自受到地面的摩擦力是相同的,总摩擦力为15N,则B受到的地面的摩擦力为15N×=7.5N;B做匀速直线运动,故A对B的推力与B受到的摩擦力是一对平衡力,故A对B的推力为7.5N。故答案为:(1)30;(2)7.5。【点评】本题考查了求物体与地面间的摩擦力大小、功的计算;掌握二力平衡体积、功的计算公式是正确解题的关键。 25.【分析】(1)根据杠杆平衡条件来做出分析;(2)根据h=Lsin30°求出物体重心上升的高度,再根据W=Gh求出克服重力做的功,即为拉力做的功。【解答】解:(1)在杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30°的位置拉至水平位置的过程中,动力臂L的长度没有变化,阻力G的大小没有变化,而阻力臂L却逐渐增大;由杠杆的平衡条件知:F•L=G•L′,当L、G不变时,L′越大,那么F越大,因此拉力F在这个过程中逐渐增大;(2)物体重心上升的高度h=Lsin30°=×40cm×=10cm=0.1m,拉力做的功W=Gh=10N×0.1m=1J。故答案为:增大;1。【点评】此题主要考查的是学生对杠杆平衡条件和功的计算公式的理解和掌握,明白拉力做的功就是克服重力做的功是解决此题的关键。 26.【分析】(1)根据v﹣t图象可知,1~3s内物体运动的速度变化即可判断所处的状态;(2)从速度图象中3~5s得出物体匀速直线运动,然后对应的从F﹣t图象中得出物体所受的推力F,知道物体在3~5s末的速度和时间求出物体的运动距离,根据W=Fs求出推力做功多少。【解答】解:(1)由v﹣t图象可知,1~3s内木箱的速度逐渐增大,则木箱做变速运动;(2)从F﹣t图象可知,3~5s木箱受到的推力F=200N,由v﹣t图象可知,3~5s木箱做匀速直线运动,其速度为1m/s,3~5s木箱移动的距离:s=vt=1m/s×2s=2m,3~5s推力对木块做的功:W=Fs=200N×2m=400J。故答案为:变速;400。【点评】本题从两个图象分析运动状态、速度大小、推力大小,已知条件都包含在图象中,是中考的热点,考查学生的读图能力,综合性很强,有一定的难度。 27.【分析】(a)图受力F后悠悠球将向前滚动,利用W=Fs求F做功大小;(b)图受力F后悠悠球将向前滚动,滚动s后求出滚动的圈数,再乘以轴周长得出拉力移动的距离,再利用W=Fs求F做功大小。【解答】解:当悠悠球的轮向前滚动的距离为s时,轮滚动的圈数为:n=,轴滚动的圈数与轮相同,则轴向前滚动的距离为:s′=n×2πr=×2πr=s,(a)图,拉力F作用在轴的下端时,轴向前滚动会使细线“收缩”,拉力端实际移动的距离:s1=s﹣s′=s﹣s=(1﹣)sF做功大小:W1=Fs1=(1﹣)Fs;(b)图,拉力F作用在轴的上端时,轴向前滚动会使细线“拉长”,拉力端实际移动的距离:s2=s+s′=s+s=(1+)s,F做功大小:W2=Fs2=(1+)Fs。故答案为:(1﹣)Fs;(1+)Fs。【点评】本题考查了功的计算,能求出拉力端移动的距离是本题的关键。 28.【分析】(1)根据弹簧测力计的分度值读出拉力的大小,根据W=Fs求出总功,利用相似三角形对应边变成比例求出物体上升的高度,再根据W=Gh求出有用功,利用效率公式求出斜面的机械效率。(2)摩擦力做的功即为额外功,根据W=Fs求出摩擦力的大小。【解答】解:(1)由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,所以拉力的大小为4.8N,拉力做的总功:W总=Fs=4.8N×(0.64m+0.08m)=3.456J;(2)如图所示,因△ABC∽△ADE,图中AD=8cm+64cm+8cm=80cm,所以物体上升的高度:h=BC===27cm=0.27m,有用功W有=Gh=8N×0.27m=2.16J,克服摩擦力做的额外功:W额=W总﹣W有=3.456J﹣2.16J=1.296J,摩擦力f===1.8N。故答案为:3.456J;1.8N。【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功的计算,难点是根据相似三角形得出物体上升的高度,注意此时拉力不等于摩擦力,易错点! 29.【分析】知道拉力大小和在拉力方向上移动的距离,利用功的公式求拉力做功;在重力的方向上没有移动距离,重力做功为0。【解答】解:拉力做功W=Fs=10N×5m=50J;∵在水平面匀速前进的过程中,在重力的方向上移动距离为0,∴重力做功为0。故答案为:50;0。【点评】此题主要考查的是学生做功的必要因素、功的计算公式的正确理解和应用,基础性题目。 三.计算题(共3小题)30.【分析】(1)已知速度和时间,利用速度公式计算它行驶的路程;(2)利用W=Fs计算此过程中牵引力所做的功。【解答】解:(1)因为v=,所以它行驶的路程:s=vt=0.5m/s×60s=30m;(2)此过程中牵引力所做的功:W=Fs=50N×30m=1500J。答:(1)它行驶的路程30m;(2)此过程中牵引力所做的功1500J。【点评】此题考查功的计算、速度公式的应用,难度不大,属于基础知识考查。 31.【分析】(1)根据定滑轮的工作特点求出拉力大小,然后根据图示得出杠杆和重物上升的高度,再利用利用W=Fs求出将杠杆从水平位置转动到竖直位置的过程中拉力做的功;(2)根据杠杆平衡条件分析解答。【解答】解:(1)图中为定滑轮,不计绳子重力和转动部分的摩擦,则拉力F做的功等于克服杠杆与物重所做的功根据题意可知,杠杆O长1m,将杠杆从水平位置转动到竖直位置的过程中,杠杆和重物上升的高度h=OB=×1m=0.5m;即W=W杠+W物=G杠h+G物h=5N×0.5m+45N×0.5m=25J;(2)如图,由题可知,∠OAC=45°,所以OC=OA,根据杠杆平衡条件可得:G×OM=F×ON,当逆时针转动至某一角度时,拉力F=50N,则50N×OM=50×ON,所以,OM=ON,又OC=OA,根据三形知识可得:∠MOA′=∠A′ON=∠NOC=30°。答:(1)缓慢地将杠杆从水平位置转动到竖直位置的过程中,拉力做的功25J;(2)杠杆从水平位置逆时针缓慢转动30°后,绳子拉力开始小于50N。【点评】此题考查功的计算、杠杆平衡条件的运用,关键是利用好定滑轮的工作特点,有一定难度。 32.【分析】(1)已知雨滴的半径,可求其体积,然后利用密度公式计算质量,再根据重力公式计算重力;(2)雨滴接近地面时可看做匀速直线运动,空气阻力与重力平衡,据此列出等式求解;(3)根据重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能,利用W=Gh=mgh,Q=cm△t列出等式,联立求解。【解答】解:(1)雨滴的体积:V=πr3,则根据ρ=得,其质量m=ρV=πr3ρ,故重力G=mg=πr3ρg;(2)雨滴接近地面时可看做匀速直线运动,故f=G,因为f=kSv2=kπr2v2,G=πr3ρg,所以,kπr2v2=πr3ρg,化简得,v=,又因为k、ρ、g均为定值,所以,r越大,速度越大,即在接近地面时,大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度。(3)设雨滴的质量为m,因为重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能,即W=Q,又因为W=Gh=mgh,Q=cm△t,所以,mgh=cm△t,则△t=。答:(1)πr3ρg;(2)大于;推理过程详见解答;(3)雨滴的温度升高了。【点评】此题考查重力、功和热量的计算,综合性强,关键是正确理解题意,充分利用好重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能、雨滴接近地面时可看做匀速直线运动等条件。
相关试卷
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