4.2.1 功（重難點(diǎn)練）（練習(xí)）（解析版）

4.2.1功（重難點(diǎn)練）一、單選題1．小明將掉在地面上的物理書撿起來放在課桌上，他對(duì)課本所做功最接近于（）A．0.02焦 B．0.2焦 C．2焦 D．20焦【答案】C【解析】物理書的重力約2.5牛，將掉在地面上的物理書撿起來放在課桌上，課桌的高度約為0.8米，他對(duì)課本所做功W=Fs=2.5N×0.8m=2J故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。2．如圖所示的事例中，人對(duì)物體沒有做功的是（）A．推著小車前進(jìn) B．爬樓梯C．搬而未起 D．提升口袋【答案】C【解析】A．推著小車前進(jìn)，人對(duì)車施加一個(gè)力的作用，在力的方向上移動(dòng)了距離，故對(duì)車做了功，故A不符合題意；B．人在爬樓梯時(shí)，重力的方向豎直向下，人在豎直方向上移動(dòng)了距離，人克服重力做功，故B不符合題意；C．搬石頭時(shí)，人給石頭一個(gè)力的作用，石頭在力的作用下沒有移動(dòng)距離，人對(duì)石頭沒有做功，故C符合題意；D．人給口袋一個(gè)向上的力，口袋在力的作用下向上移動(dòng)距離，人對(duì)口袋做了功，故D不符合題意。故選C。3．1J的功就是（）A．將重1N的物體移動(dòng)1m所做的功B．將質(zhì)量為1kg的物體移動(dòng)1m所做的功C．在1N的作用下，物體移動(dòng)1m所做的功D．在1N的作用下，物體在力的方向上移動(dòng)1m所做的功【答案】D【解析】不知道物體移動(dòng)的方向是否與力的方向相同，無法計(jì)算功，故A.B.C錯(cuò)誤；物體沿力的方向方向移動(dòng)一段距離；所以做功W＝Fs＝1N×1m＝1J，故D正確．故選D.點(diǎn)睛：該題考查1J的物理意義以及對(duì)物體做功時(shí)力和距離之間關(guān)系的正確理解．力是作用在物體上的力，距離是物體沿力的方向移動(dòng)的距離，二者是對(duì)應(yīng)的，缺一不可．4．一物體在水平拉力F的作用下，沿力的方向勻速運(yùn)動(dòng)了0.8m，撤去拉力后又向前滑行了0.2m，拉力F大小為5N，拉力F做的功為（）A．1J B．3J C．2J D．4J【答案】D【解析】拉力F做的功為W=Fs=5N×0.8m=4J故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。5．如圖所示的情景中，關(guān)于力對(duì)物體做功的敘述，正確的是（）A．甲圖中，舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴的支撐力做功了B．乙圖中，人用水平方向的力推著冰壺在冰面上滑動(dòng)的過程中，人的推力對(duì)冰壺做功了C．丙圖中，大力士用很大的力拉飛機(jī)，但沒拉動(dòng)，大力士的拉力對(duì)飛機(jī)做功了D．丁圖中，小朋友將足球踢出，球在空中飛行過程中，小朋友的踢力對(duì)足球做功了【答案】B【解析】A．甲圖中，舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng)，在力的方向上沒有移動(dòng)距離，則運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴的支撐力未做功，故A錯(cuò)誤；B．乙圖中，人用水平方向的力推著冰壺在冰面上滑動(dòng)的過程中，在力的方向上有移動(dòng)距離，則人的推力對(duì)冰壺做功了，故B正確；C．丙圖中，大力士用很大的力拉飛機(jī)，但沒拉動(dòng)，在力的方向上沒有移動(dòng)距離，則大力士的拉力未對(duì)飛機(jī)做功，故C錯(cuò)誤；D．丁圖中，小朋友將足球踢出，球在空中飛行過程中不受踢力，則小朋友的踢力未對(duì)足球做功，故D錯(cuò)誤。故選B。6．如圖所示為小明同學(xué)做挺舉連續(xù)動(dòng)作的幾個(gè)狀態(tài)圖，下列說法不正確的是（）A．小明同學(xué)從準(zhǔn)備狀態(tài)發(fā)力到上拉狀態(tài)過程中對(duì)杠鈴做了功B．小明同學(xué)從上拉狀態(tài)發(fā)力到上挺狀態(tài)過程中對(duì)杠鈴做了功C．小明同學(xué)從上挺狀態(tài)發(fā)力到站立狀態(tài)過程中對(duì)杠鈴做了功D．小明同學(xué)在站立狀態(tài)過程中對(duì)杠鈴做了功【答案】D【解析】做功的兩個(gè)因素，一是要有力作用在物體上，二是物體在力的方向上通過的距離。A．小明同學(xué)從準(zhǔn)備狀態(tài)發(fā)力到上拉狀態(tài)過程中，小明對(duì)杠鈴施加一個(gè)向上的力，杠鈴向上移動(dòng)了距離，所以對(duì)杠鈴做了功，A正確，故A不符合題意；B．小明同學(xué)從上拉狀態(tài)發(fā)力到上挺狀態(tài)過程中，對(duì)杠鈴施加一個(gè)向上的力，杠鈴向上移動(dòng)了距離，所以對(duì)杠鈴做了功，B正確，故B不符合題意；C．小明同學(xué)從上挺狀態(tài)發(fā)力到站立狀態(tài)過程中，對(duì)杠鈴施加一個(gè)向上的力，杠鈴向上移動(dòng)了距離，所以對(duì)杠鈴做了功，C正確，故C不符合題意；D．小明同學(xué)在站立狀態(tài)過程中，對(duì)杠鈴有一個(gè)向上的力，但杠鈴沒有移動(dòng)距離，所以沒有對(duì)杠鈴做功，D錯(cuò)誤，故D符合題意。故選D。7．一顆質(zhì)量是20克的子彈從槍膛中水平射出，子彈在槍膛中受火藥爆炸后產(chǎn)生的氣體的平均作用力是600N，槍膛長(zhǎng)60cm，子彈從槍膛射出后飛行1200米，氣體對(duì)子彈做的功為A．0.18焦 B．120焦 C．360焦 D．7.2×105焦【答案】C【分析】已知子彈在槍膛中受平均作用力和槍膛長(zhǎng)，利用公式計(jì)算出氣體對(duì)子彈做的功．【解析】子彈在槍膛中受火藥爆炸氣體的作用力而運(yùn)動(dòng)的距離為槍膛長(zhǎng)度，即s＝60cm＝0.6m，子彈離開槍膛后就不再受火藥爆炸產(chǎn)生的氣體推力，子彈飛行1200米過程中，氣體推力不再做功；所以氣體對(duì)子彈做功：.故選C.8．下圖為起重機(jī)的鋼絲繩吊著6×105N的重物勻速上升的圖象，能正確反映鋼絲繩的拉力所做的功與時(shí)間關(guān)系的是（）A． B．C．D．【答案】B【解析】W=Fs，拉力不變，重物勻速上升，隨著時(shí)間的增加，距離越長(zhǎng)，故功與時(shí)間成正比。故選B。9．用水平拉力先后兩次拉著重為20N的同一物體，沿同一水平面做直線運(yùn)動(dòng)。第一次拉力為15N，物體恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力對(duì)物體做了30J的功；第二次將拉力增大為30N，拉力對(duì)物體做了60J的功，分析兩次做功過程，以下判斷正確的是（）A．第一次物體受到的摩擦力是15N，物體運(yùn)動(dòng)了1mB．第一次物體受到的摩擦力是30N，物體運(yùn)動(dòng)了2mC．第二次物體受到的摩擦力是15N，物體運(yùn)動(dòng)了2mD．第二次物體受到的摩擦力是30N，物體運(yùn)動(dòng)了4m【答案】C【解析】AB．物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在水平方向受拉力和摩擦力作用，并且二力是一對(duì)平衡力，故物體受到的拉力F1=f=15N根據(jù)W=Fs可知，第一次物體通過的距離s1==2m故AB錯(cuò)誤；CD．若增大拉力，而壓力大小和接觸面的粗糙程度都沒有改變，因此，物體受到的摩擦力不變，仍為15N；根據(jù)W=Fs可知，第二次物體通過的距離s2==2m故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。10．一個(gè)人先后用同樣大小的力F將不同質(zhì)量的物體分別在光滑水平地面、粗糙水平地面和粗糙斜面上沿力的方向移動(dòng)相同的距離s后，如圖所示，關(guān)于力F所做的功的大小關(guān)系正確的是（）A．在光滑水平地面做功多 B．在粗糙水平地面做功多C．在粗糙斜面做功多 D．一樣大【答案】D【解析】用同樣大小的力F將不同質(zhì)量的物體沿力的方向移動(dòng)相同的距離s，由W=Fs可知，在光滑水平地面、粗糙水平地面和粗糙斜面上力F所做的功一樣大。故選D。二、填空題11．物理學(xué)中做功包括兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力，二是______。某同學(xué)在水平路面上用50N的水平拉力拉著重為200N的車子前進(jìn)10m，重力對(duì)物體做功______J，拉力對(duì)物體做功______J?！敬鸢浮?/p>

物體在力的方向上移動(dòng)的距離

0

500【解析】[1]做功的兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上移動(dòng)的距離。[2]車子在水平路面上運(yùn)動(dòng)，車子在重力的方向沒有移動(dòng)距離，所以重力對(duì)車子不做功，即重力做功為0J。[3]拉力所做的功W＝Fs＝50N×10m＝500J12．小明用100N的水平推力，推著一個(gè)重為200N的木箱在水平地面上勻速前進(jìn)了10m，推力對(duì)木箱做的功是______J，重力對(duì)木箱做的功是______J?！敬鸢浮?/p>

1000

0【解析】[1]水平推力，在水平方向上移動(dòng)的距離為，所以推力對(duì)木箱做的功為[2]木箱的重力為，木箱在豎直方向上沒有移動(dòng)距離，所以重力沒有做功，即重力做功為0J。13．如圖所示，在水平地面上，小牛同學(xué)用力拉一重100N的木箱，使木箱在地面平移了5m，重力所做的功等于___________J。【答案】0【解析】在水平地面上，小牛同學(xué)用力拉一重100N的木箱，使木箱在地面平移了5m，物體雖然受到重力，但沿水平方向運(yùn)動(dòng)，在豎直方向沒有通過距離，所以重力沒有做功，也就是重力做的功為0J。14．如圖所示，斜面長(zhǎng)度為1.5m，高度為0.9m，重為10N的小球A從斜面頂端滾下，在水平面上減速運(yùn)動(dòng)3m后停止。小球A從斜面頂端開始運(yùn)動(dòng)直至停止的過程中，所受的重力做功為______J。【答案】9【解析】小球從斜面頂端運(yùn)動(dòng)到底端，該過程中重力做功為小球在水平面上減速運(yùn)動(dòng)3m，該過程中小球沒有在重力方向上移動(dòng)距離，則小球在水平面上減速運(yùn)動(dòng)時(shí)重力做的功為0J，因此整個(gè)過程中重力做功為9J．15．如圖所示，放在水平桌面上的勻質(zhì)長(zhǎng)直木板長(zhǎng)度L為40cm，質(zhì)量為2kg，它的右端與桌面相齊，與桌面間的摩擦力大小為物重的0.2倍。若在木板左端用一水平推力F將其勻速推下桌子，水平推力至少要做功___________J?！敬鸢浮?.8【解析】由知道，物體的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N木板與桌面間的摩擦力f=0.2G=20N×0.2=4N由于物體勻速運(yùn)動(dòng)，水平推力的大小與木板與桌面間的摩擦力大小相等，即推力F=f=4N當(dāng)物體的重心剛過桌面的邊沿時(shí)，木板會(huì)被推下桌子，所以當(dāng)木板推下桌子時(shí)，推力移動(dòng)的距離是木板總長(zhǎng)的，推力做的功16．如圖所示，一木塊沿固定光滑斜面下滑，木塊（不計(jì)大?。┑闹亓?，所受支持力為，則木塊由斜面頂端滑到底端的過程中，重力做功為______，支持力做功為______?！敬鸢浮?/p>

0.6

0【解析】[1]重力做功為[2]物體沿光滑斜面下滑，支持力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向垂直，物體在支持力的方向上沒有移動(dòng)距離，故支持力做功為0。17．跳傘是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的運(yùn)動(dòng)，越來越受到人們的喜愛。在某次跳傘訓(xùn)練過程中，體重為500N的運(yùn)動(dòng)員從空中懸停的直升機(jī)上由靜止開始豎直跳下，其速度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，經(jīng)20s下落220m后，開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)直至落地，整個(gè)過程用時(shí)40s。則運(yùn)動(dòng)員在整個(gè)下降過程中的平均速度是______m/s，重力做的功為______J?！敬鸢浮?/p>

8

1.6×105【解析】[1][2]由圖可知?jiǎng)蛩龠\(yùn)動(dòng)時(shí)速度為5m/s，后20s勻速下降高度為h2=v2t2=5m/s×20s=100m總高度為h=h1+h2=220m+100m=320m則全程平均速度為重力做功為W=Gh=500N×320m=1.6×105J18．2021年9月17日，我國(guó)神舟十二號(hào)載人飛船返回艙安全降落在東風(fēng)著陸場(chǎng)預(yù)定區(qū)域，圖乙是其階段Ⅲ飛船返回艙著陸過程中的高度隨時(shí)間的變化關(guān)系。（1）圖乙中t1～t2時(shí)段，返回艙在豎直向上推力作用下，豎直下落的速度減小，該過程中推力F與重力G的大小關(guān)系是______；（不計(jì)大氣阻力）（2）飛船返回艙的質(zhì)量約為300kg，其重力在t2～t4時(shí)段做功______J?！敬鸢浮?/p>

【解析】（1）[1]返回艙在豎直方向上受到推力F和重力G的作用，在這兩個(gè)力的作用下，返回艙豎直下落的速度減小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，說明這兩個(gè)力不平衡，而且合力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，由于運(yùn)動(dòng)方向向下，則合力方向向上，故推力F大于重力G。（2）[2]返回艙受到的重力為由圖可知，返回艙下落的高度h＝100m，則返回艙重力在t2～t4時(shí)段所做的功為三、計(jì)算題19．一物體在200牛的拉力作用下，以18千米/時(shí)的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過5分鐘后，求：（1）物體通過的距離；（2）拉力對(duì)物體做的功?！敬鸢浮浚?）1.5×103m；（2）3×105J【解析】解：（1）物體的速度v=18km/h=5m/s物體通過的距離s=vt=5m/s×5×60s=1.5×103m（2）拉力對(duì)物體做的功W=Fs=200N×1.5×103m=3×105J答：（1）物體通過的距離是1.5×103m；（2）拉力對(duì)物體做的功是3×105J。20．一列質(zhì)量為的火車，以的速度在平直軌道上勻速行駛，整列火車受到的阻力是車重的0.01倍。（1）火車的牽引力多大？（2）火車行駛時(shí)間內(nèi)，機(jī)車牽引力做了多少功？【答案】（1）1×105N；（2）3×108J【解析】解：（1）火車的重力G=mg=1×103×103kg×10N/kg=1×107N火車在平直軌道上勻速行駛，受到的牽引力和阻力是平衡力，牽引力F=f=0.01G=0.01×1×107N=1×105N（2）火車行駛的路程s=vt=50m/s×60s=3×103m所以牽引力做的功為W=Fs=1×105N×3×103m=3×108J答：（1）火車的牽引力是1×105N；（2）火車行駛時(shí)間內(nèi)，機(jī)車牽引力做了3×108J的功。21．如圖所示，用一個(gè)動(dòng)滑輪使重的物體在內(nèi)勻速升高，繩子自由端所用的拉力為。求：(1)繩子自由端移動(dòng)的速度；(2)拉力做的功?！敬鸢浮?1)；(2)【解析】(1)由圖知，，當(dāng)物體升高時(shí)，繩子的自由端移動(dòng)距離繩子自由端移動(dòng)的速度(2)拉力做的功答：(1)繩子自由端移動(dòng)的速度為；(2)拉力做的功為。22．小明同學(xué)使用如圖（a）所示的裝置，勻速提升重為100牛的貨物，貨物的s-t圖像如圖（b）所示。若不計(jì)摩擦，求：（1）貨物上升的速度v的大?。唬?）小明同學(xué)對(duì)繩的拉力F的大??；（3）6秒內(nèi)小明同學(xué)對(duì)貨物做的功W?！敬鸢浮浚?）0.8m/s；（2）100N；