第23講 能量轉化的量度（原卷版）

第23講能量轉化的量度是否做功判斷做功多少的計算做功快慢的計算一.功1.定義：物體受到力的作用，并且在這個力的方向上通過一段距離，我們就說這個力對物體做了功。2.做功的兩個必要因素：（1）作用在物體上的力；（2）物體在力的方向上通過一段距離。3.力對物體不做功的三種情況①有距離無力：物體沒有受到力的作用，但由于慣性通過一段距離；②有力無距離：有力作用在物體上，但物體沒動，即物體沒有通過一段距離；③力與運動距離垂直：物體受到了力的作用，也通過了一段距離，但通過的距離與力的方向垂直。二.功與功率的計算1.功（1）定義：力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。即功=力x距離。（2）計算公式為W=Fs,W表示功，F(xiàn)表示力，S表示沿力方向的距離（3）單位：在國際單位制中，力的單位是牛(N)，距離的單位是米(m)，功的單位是牛.米(N.m)，在國際單位制中，用專門的名稱“焦耳”來表示，簡稱為焦，符號是J。1焦=1牛.米。（4）做功的實質(zhì)：能量轉化的量度2.功率（1）定義：單位時間內(nèi)做功的多少（2）意義：表示物體做功快慢的物理量（3）計算公式為P=W/tP表示功率，W表示功，t表示做功時間推導可得：P=FVF表示力，V表示沿力方向的運動速度(4)功率的單位：在國際單位制中，功率的單位是瓦特，簡稱瓦，符號為W。1瓦=1焦/秒。在實際應用中還常用千瓦(kW)、兆瓦(MW)作為功率的單位。1千瓦=1000瓦，1兆瓦=106瓦。考點一：是否做功判斷【例1】如圖所示的生活實例中，下列判斷中正確的：（

）①甲圖小車在推力的作用下前進了一段距離推力做了功；②乙圖人提著滑板在水平路面上前行，人提滑板的力做了功；③丙圖物體在繩子拉力作用下升高，拉力做了功;④丁圖用盡全力搬石頭搬而未起，人對石頭的作用力不做功。A．只有①③正確 B．只有②③正確 C．只有①③④正確 D．只有②③④正確【例2】如圖所示是挺舉連續(xù)動作的幾個狀態(tài)圖，下列說法正確的是（）

A．從準備狀態(tài)發(fā)力到上拉狀態(tài)過程中對杠鈴不做功B．從上挺狀態(tài)發(fā)力到站立狀態(tài)過程中對杠鈴做了功C．站立時人受到的重力和地面對人的支持力是一對平衡力D．站立時，因為杠鈴靜止所以沒有慣性考點二：做功多少的計算【例1】如圖所示，木板可繞固定的水平軸O轉動。木板從水平位置OA緩慢地轉到OB位置，木板上的物塊始終相對于木板靜止。在這一過程中，物塊的機械能增加了2J。用F1表示物塊受到的支持力，用F2表示物塊受到的摩擦力，在這一過程中，下列說法中正確的是（）

①F1對物塊不做功，F(xiàn)2對物塊做功為2J；②F1對物塊做功為2J，F(xiàn)2對物塊不做功；③F1和F2對物塊所做的總功為2J；④該物體機械能守恒。A．①④ B．①③ C．②③ D．②④【例2】電動叉車托著質(zhì)量為100kg的貨物，在5s內(nèi)沿著水平方向行駛10m，如圖甲所示；接著在10s內(nèi)把貨物勻速豎直提升1m，如圖乙所示。下列說法正確的是（）

A．叉車水平行駛過程中，貨物的重力做功為1×104JB．叉車提升貨物過程中，克服貨物的重力做功為1×103JC．叉車水平行駛過程中，叉車的重力勢能轉化為貨物的動能D．叉車提升貨物過程中，貨物的動能轉化為貨物的重力勢能考點三：做功快慢的計算【例1】一輛汽車在平直的公路上做直線運動，其v﹣t圖像如圖所示，汽車在第10s時已行駛了150m，速度達到了20m/s，隨后勻速前進，若汽車在行駛過程中所受阻力大小始終為2000N，以下說法正確的是（）A．在0﹣10s內(nèi)汽車的牽引力大小恒為2000NB．在10﹣20s內(nèi)汽車牽引力做的功為4×105JC．在0﹣10s汽車牽引力做的功為3×105JD．在10﹣20s內(nèi)汽車牽引力做功的功率為4×105W【例2】如下圖所示，重為5N的鐵塊吸附在豎直放置足夠長的磁性平板上，在豎直向上拉力F的作用下鐵塊沿直線豎直向上運動鐵塊運動過程中速度v的大小隨時間t變化的圖象如圖乙所示，若鐵塊受到的摩擦力為2N，下列說法正確的是（）A．向上運動中，吸引力對鐵塊做了功 B．在02s內(nèi)拉力F等于5NC．在2～6s內(nèi)拉力F大于7N D．在2～6s內(nèi)，拉力做的功為84J1．如圖所示，用大小相等的拉力F，分別沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力的作用下移動的距離sAB=sCD，比較兩種情況下拉力F所做的功，下列判斷正確的是（）A．拉力F在AB段做功較多 B．拉力F在AB段與CD段做的功一樣多C．拉力F在CD段做功較多 D．無法判斷2．一個物體受力作用并在力的方向上移動，其作用力F與移動的距離s關系如圖所示，則（）A．施力3N時做功最多B．施力5N時做功最多C．施力8N時做功最多D．全程共做功50J3．如圖所示，將木塊放在壓縮了的彈簧旁，釋放彈簧，木塊沿水平地面向右運動，離開彈簧后，木塊運動一段距離后停下來。下列說法中正確的是（）A．木塊運動時，木塊所受的重力對木塊做了功B．木塊最終停止運動是由于失去彈簧的彈力作用C．彈簧對木塊的彈力使木塊由靜止變?yōu)檫\動D．此實驗中機械能是守恒的4．一個籃球不小心被水打濕，小明繼續(xù)使用該籃球進行訓練，球離手后，發(fā)現(xiàn)籃球在干燥的地面上向前彈跳的過程中，地面上留下了一個個“印跡”，以下判斷正確的是（不考慮籃球質(zhì)量的變化）（）A．球離手后，手仍對球做功 B．D點時籃球的動能不為0C．B點時的動能等于C點時的動能 D．1、2、3三個“印跡”大小相同5．如圖所示，體重不同的甲、乙兩小孩沿著兩條長度不同的光滑軌道下滑。若不計空氣阻力，兩人從A處自由滑到B處，則下列說法錯誤的是（）A．甲、乙所受的重力做功不同 B．甲、乙下滑過程中機械能守恒C．甲、乙的重力勢能轉化為動能 D．甲、乙到達B點時的動能相同6．如圖，大人和小孩分別將5塊相同的磚從一樓搬到二樓，在這個過程中，下列說法正確的是（）A．小孩對磚做功更多 B．小孩對磚做功更快C．大人對磚做功更多 D．大人對磚做功更快7．如圖所示，甲、乙兩物體在拉力F的作用下，沿豎直向上方向做勻速直線運動，不計空氣阻力，則（）

A．甲的速度一定大于乙的速度B．甲的重力一定大于乙的重力C．拉力F甲做的功一定大于拉力F乙做的功D．拉力F甲的功率一定大于拉力F乙的功率8．一定質(zhì)量的物體在水平拉力的作用下沿同一水平面運動，物體運動的路程（s）-時間（t）圖像如圖所示，根據(jù)圖像，下列判斷正確的是（）

A．物體16s時的速度大于4s時的速度B．0-12s拉力對物體所做的功大于12s-24s拉力對物體所做的功C．0-12s拉力對物體做功的功率小于12s-24s拉力對物體做功的功率D．0-12s物體所受的拉力大于12s-24s物體所受的拉力9．如圖所示，質(zhì)量不等的甲、乙兩球（m甲＞m乙）從頂端分別沿固定光滑斜面體的a、b兩側滾到各自的底部，則在它們整個運動過程中有（）

A．甲球的重力所做的功少些B．兩球的重力所做的功一樣多C．它們運動到斜面底部時，乙的速度大些D．它們運動到斜面底部時，兩球速度一樣大10.一個重為10N的木塊放在粗糙程度相同的水平地面上，受到水平向左的拉力F的作用，如圖甲所示。拉力F的大小與時間t的關系如圖乙，木塊的運動速度v與時間t的關系如圖丙所示。則下列說法正確的是（）A．t＝3s時木塊受到的合力為0B．t＝3s時木塊受到的摩擦力為5NC．4~6s內(nèi)木塊的重力做功40JD．4~6s內(nèi)拉力F的功率為9W11．一個籃球從A點由靜止下落，下落的速度與時間圖象如圖甲所示?；@球相繼經(jīng)過B、C兩個位置，且AB=BC，如圖乙所示。在籃球從A下落到C過程中，考慮空氣阻力的影響，下列說法正確的是（）A．重力在BC段做功比在AB段做功快B．重力在BC段做功比在AB段做功多C．籃球在A點的重力勢能小于在B點的重力勢能D．在運動過程中，籃球的機械能不變12．如圖所示，用10N的水平拉力F拉著物體A沿水平方向以的速度勻速運動了50cm，不計空氣阻力，則下列判斷正確的是（）①物體A不受摩擦力②物體A受到摩擦力的大小是10N③力F對物體A做了1J的功④力F對物體A做功的功率是1WA．只有①③B．只有②④C．只有②③ D．只有①④13．兩個一樣的小鐵塊A和B，分別從高度相同的都是光滑的斜面和圓弧面的頂點滑向底部，如圖所示。如果它們的初速度都為0，則下列說法不正確的是（）A．它們到達底部時動能相等B．它們到達底部時速度大小相等C.下滑過程中重力所做的功相等D.它們在最高點時的機械能和它們到達最低點時的機械能大小各自不相等14.投出的鉛球在空中飛行，它在整個運動過程中的動能Ek與距離地面的高度h的關系如圖所示。已知鉛球出手高度h為2m，鉛球落到地面時重力勢能為零，不計空氣阻力，由圖可知，鉛球出手時其重力勢能為（）

A．80J B．100J C．180J D．280J15．如圖所示，用大小相同的力F，使質(zhì)量不同的兩物體沿力的方向移動相同的距離s，所用的時間相同，則兩次所用的力對物體所做的功和功率（）A．圖甲做的功較多B．圖乙做的功較多C．甲、乙的功率一樣大D．圖甲的功率一定比圖乙大16．如圖，小山提著重200N的物體，在水平路面勻速前進10m，然后以相同的速度走完長10m、高5m的斜坡，則下列說法正確的是（）A．水平面上，人對物體做功2000JB．水平面上，人對物體不做功C．斜坡上，人對物體做功2000JD．斜坡上，人對物體不做功17．如圖所示，質(zhì)量為m的物體Q從高度為h、長度為L的斜面上以v1的速度勻速下滑，如圖乙，在斜面的頂端固定滑輪將物體Q與物體P用輕繩連結，物體Q以速度v2（v1小于v2）勻速沿斜面上升。以下說法正確的是（）A．圖甲中，物體Q受到的重力GQ等于物體Q對斜面的壓力FB．圖甲中物體Q所受摩擦力f甲大于圖乙中物體Q受到的摩擦力fC．當圖乙中物體Q從斜面底部上升到頂端時，物體P的重力做功為2mghD．圖甲中，物體Q在下滑的過程中重力勢能轉化為動能18．根據(jù)如圖所示的幾個情景，下列說法正確的是（）A．運動員舉著杠鈴靜止不動，但運動員對杠鈴做了功B．女孩從地面上搬起一個箱子，女孩對箱子做了功C．司機費了很大的力也未能推動汽車，但司機對汽車做了功D．足球被踢出后在草地上滾動的過程中，運動員對足球做了功19．在上周的自主復習中物理課代表建議大家“回歸課本”，如圖是課本上的原圖，針對圖中情境增加條件拓展科學思維：小強用100N的力斜向上拉著總重為500N的小車使小車在水平路面上勻速前進了10m用了10s。下列說法中正確的是（）

A．這一過程中地面對小車的摩擦力一定是100NB．這一過程中100N的拉力對小車做的功一定是1000JC．這一過程中小車的速度為1m/sD．這一過程中小車對地面的壓力一定等于500N20．如圖甲所示，貨物A在吊車鋼索的拉力F1作用下，沿豎直方向，向上做勻速直線運動；如圖乙所示，貨物B在吊車鋼索的拉力F2作用下，沿豎直方向，向上做勻速直線運動。貨物A的質(zhì)量與貨物B的質(zhì)量相等（不考慮空氣的阻力和鋼索重力），在計時的0~20s過程中，拉動貨物A、B的吊車所作的功（W）-時間（t）圖像如圖丙所示。在0~20s過程中，下列說法中正確的是（）A．拉力F1與拉力F2的大小相等B．拉力F1做的功與拉力F2做的功相等C．拉力F1做功的功率與拉力F2做功的功率相等D．貨物A運動的速度與貨物B運動的速度相等21．如圖所示，不計空氣阻力，用彈簧測力計兩次水平拉同一木塊，使它在同一水平木板上做勻速直線運動，圖乙是它運動的路程隨時間變化的圖象，下列說法正確的是（）A．木塊第一次和第二次速度之比為1∶2B．木塊兩次受到滑動摩擦力之比為2∶1C．對木塊第一次和第二次的拉力功率之比為2∶1D．在相同時間內(nèi)拉力兩次對木塊做功之比為1∶122．如圖所示，OQ是水平地面，物體在水平拉力作用下，從O勻速直線運動到Q，OP段拉力為300N，做的功為，功率為，PQ段拉力為200牛，做的功為，功率為，則（）A．

B．

C．

D．

23．如圖所示，木塊在恒定不變的拉力F作用下沿