小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离,该力F在这三个过程中所做的功分别为W_甲、W_乙、W_丙,关于做功大小的下列说法正确的是( )
分析:
物理中,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:
一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离S;该力在这三个过程中所做的功分别为W$_1$、W$_2$、W$_3$,三个功的大小都等于W=Fs;
即W$_1$=W$_2$=W$_3$;
故C正确;ABD错误.
故选C.
点评:
深入理解功的大小的计算方法,是解答此题的关键.
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( )
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:
根据题意,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.
点评:
此题主要考查的是学生对功的大小影响因素的理解和掌握,基础性题目.
如图所示,质量分布均匀的长方体砖,平放在水平地面上,第一次用竖直向上的力F$_1$只作用于ab的中点,第二次用竖直向上的力F$_2$作用于bc的中点,都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h(h<ab<bc),则在上述过程中F$_1${_ _}F$_2$;F$_1$所做的功F$_1${_ _}F$_2$所做的功;第一次克服重力所做的功{_ _}第二次克服重力所做的功.
分析:
(1)砖不滑动时可认为砖是以触地点为支点形成的一种转动,因微微抬起所以可以看做为转动的动态平衡;在逐渐抬起的过程中,动力始终向上;动力臂大小不变;物体的重力和阻力臂也保持不变,从而可知动力的大小变化.
(2)根据公式W=FS可以比较出两个力做功的多少.
(3)根据公式W=Gh可以比较出克服重力做功的多少.
解答:
解:(1)第一次以与地面接触的下边为支点转动,F$_1$克服重力才能将砖抬起,即F$_1$×cb=mg×$\frac {1}{2}$cb;F$_1$=$\frac {1}{2}$mg;
第二次同理有:F$_2$×ab=mg×$\frac {1}{2}$ab,F$_2$=$\frac {1}{2}$mg,所以F$_1$=F$_2$;
(2)拉力F$_1$做的功W$_1$=F$_1$h
拉力F$_2$做的功W$_2$=F$_2$h
因为F$_1$=F$_2$,所以W$_1$=W$_2$.
(3)第一次克服重力做的功W$_1$=Gh$_1$,
第二次克服重力做的功W$_2$=Gh$_2$,
因为两块砖都是沿着拉力慢慢向上移动h,h$_1$=h$_2$=$\frac {1}{2}$h,所以W$_1$=W$_2$.
故答案为:D
点评:
此题主要考查的是杠杆平衡条件的运用和功的计算公式的熟练应用,学会运用公式来进行做功多少的比较,需要同学们仔细分析.
用300N的力沿水平方向分别拉着质量为200kg和150kg的甲、乙两辆车匀速前进20m,则( )
分析:
比较拉力和在拉力方向上通过的距离,根据W=Fs可知拉力做功的多少.
解答:
解:因为拉甲、乙两辆车的拉力相等,在拉力方向上通过的距离相等,由W=Fs可知,对甲乙两辆车做的功一样多.
故选C.
点评:
本题考查功的计算公式的应用,属于基础题.
水平面上的甲、乙两个相同的物体,分别在水平拉力F_甲和F_乙的作用下匀速运动,v_甲>v_乙,不计空气阻力,在相同时间内两拉力所做的功分别为W_甲和W_乙,则( )
分析:
(1)影响滑动摩擦力大小的因素是:接触面所受压力、接触面的粗糙程度,通过分析接触面所受压力和接触面粗糙程度的关系得出摩擦力大小的关系;而两物体都做匀速直线运动,都受平衡力的作用;进而确定拉力大小关系;
(2)知道v_甲>v_乙,可得在相同的时间内的路程关系,再根据W=Fs比较做功大小关系.
解答:
解:
AB、在水平方向上,每个物体都受拉力F与滑动摩擦力f作用,两个物体都做匀速直线运动,处于平衡状态,所以F_甲=f_甲,F_乙=f_乙;
两个完全相同的物体在同一水平面上运动,两物体对水平地面的压力等于自身的重力、相等;接触面的材料与接触面的粗糙程度相同,所以两物体所受的摩擦力大小相等,即f_甲=f_乙,所以F_甲=F_乙.故A、B错;
CD、∵v=$\frac {s}{t}$,v_甲>v_乙,
∴在相同的时间内路程关系:
s_甲>s_乙,F_甲=F_乙.
∵W=Fs,F_甲=F_乙,
∴W_甲>W_乙,故C正确、D错.
故选C.
点评:
本题难点在拉力大小关系的判断,要掌握:①物体静止或匀速直线运动时受到平衡力的作用,②平衡力的特点,③影响摩擦力大小的因素.
一个人先后用同样大小的水平推力,推两个质量不同的木箱在水平地面上运动相等的距离,则( )
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,根据W=Fs分析解答即可.
解答:
解:由题知,推木箱的水平推力相等,木箱在水平地面上运动的距离相等,
根据W=Fs可知,两种情况下做的功一样多,故ABD错误,C正确.
故选C.
点评:
此题考查功的大小比较,关键是知道做功的两个必要条件,难度不大,属于基础题.
立定纵跳摸高是中学生常见的运动项目,起跳前先屈膝下蹲,然后脚掌用力蹬地,伸展身体,两臂上挥,竖直向上跳起至最高点,小刚同学在一次立定纵跳摸高中消耗的能量约为( )
分析:
在立定纵跳摸高中消耗的能量转化为该同学的重力势能,结合重力势能的变化量得出消耗的能量.
解答:
解:中学生重力G约600N,重心升高的高度为:△h=0.5m;
故该同学跳起后增加的重力势能最大值是:E=W=G△h=600N×0.5m=300J=3×10_J,故A正确,B、C、D错误.
故选A.
点评:
本题考查了能量守恒的基本运用,知道该同学消耗的能量转化为重力势能的增加量.
非洲旱季,常用Hippo roller(中间有转轴的塑料桶)运水如图所示,小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水,在粗糙的程度相同的水平地面上匀速行走相同路程,她对满桶水做功最多的是( )
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先判断力的大小、物体在力的方向上移动的距离相同,利用功的公式W=Fs分析判断
解答:
解:由图可知,AB中小华是用背背、用手抱,即力的方向向上,桶是在水平方向上移动的距离,即沿向上的方向没有移动距离,因此不做功;
C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力,所以C中拉力大于D中拉力,由于所移动的距离s相同,由W=Fs可知C做功最多,故ABD不合题意,C符合题意
故选C