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- 2021-05-28 发布
第3节 做功了吗
第十章 机械与人
1. 功的计算——水平方向
2. 功的计算——竖直方向
3. 功功的计算——其他方向
4. 功的计算——涉及多个力和距离
5. 功的计算——图像型
10.【中考·南宁】2016年6月28日,备受关注的南宁地铁
1号线东段将进入试运行阶段。若南湖站到金湖广场
站的路程为380 m,地铁1号专用列车从南湖站到金
湖广场站的运行时间约为40 s,列车的牵引力约为
2×104 N。求这段路程中:
(1)列车行驶的平均速度;
(2)列车牵引力所做的功。
解:(1)平均速度v=s/t=380 m/40 s=9.5 m/s。
(2)牵引力做的功W=Fs=2×104 N×380 m=7.6×106 J。
11.【中考·云南】如图是小王同学在参加学校运动会
200 m比赛时的情景。他跑步时对地面的压力为
500 N,每只鞋子与地面的接触面积均为80 cm2,
跑完全程用时32 s。求:
(1)他跑完全程的平均速度。
(2)他跑步时对地面的压强。
(3)若一只鞋子的质量为150 g,跑步过程中鞋子离地面
的高度均为20 cm,脚落地一次重力对鞋子做的功。
(g取10 N/kg)
解:(1)平均速度v= =6.25 m/s。
(2)对地面的压强p= =6.25×104 Pa。
(3)鞋子的重力G=mg=0.15 kg×10 N/kg=1.5 N,
对鞋子做的功W=Gh=1.5 N×0.2 m=0.3 J。
200m=
32s
s
t
4 2
500N=
80 10 m
F
S
12.【中考·钦州】如图所示的单摆,让小球从A点静止
释放,小球从A点向B点摆动的过程中,小球受到
的重力对小球_____功,细绳对小球的拉力_____功。
(均填“做”或“不做”)
做 不做
点拨:小球从A点向B点摆动的过程中,
小球的高度降低,在重力的作用下沿
重力的方向移动了距离,故小球受到
的重力对小球做功;细绳对小球的拉力方向与小球的运
动方向垂直,小球没有在拉力的作用下沿拉力的方向移
动距离,故细绳对小球的拉力不做功。
13.【中考·泰安】如图所示,用F=20 N的水平推力推
着重为40 N的物体沿水平方向做直线运动,若推力
F对物体做了40 J的功,则在这一过程中( )
A.重力做的功一定为40 J
B.物体一定受到20 N的摩擦力
C.物体一定运动了2 m
D.物体一定运动了4 m
C
点拨:物体在重力的方向没有移动距离,故重力做的功
为0,故A错误;物体不一定在做匀速直线运动,故摩擦
力不一定等于推力,不一定等于20 N,故B错误;由W
=Fs可得,物体沿水平方向运动的距离s=W/F=40 J/
20 W=2 m,故C正确,D错误。
14.【中考·铜仁】小龙背着质量为25 kg的实验器材从实
验楼的一楼上到三楼,又沿走廊水平走了5 m到实
验室。每层楼高3 m,小龙对实验器材做功
________J。若在搬运实验器材的整个过程中小龙
总共做功4 500 J,则小龙自身的质量是________kg。
(g取10 N/kg)
1 500
50
点拨:小龙对器材做功W1=G1h=25 kg×10 N/kg×3 m
×(3-1)=1 500 J;小龙的重力G2= W2/ h=(4 500 J-
1 500 J)/[3 m×(3-1)]=500 N,小龙的质量即为50 kg。
15.【中考·宁波】如图甲所示,一块质量为0.2 kg的铁
块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在竖
直方向上拉力F=3 N的作用下向上运动,铁块运动
速度v与时间t的关系图像如图乙所示。则铁块受到
的摩擦力为________N,0~6 s内拉力F做的功是
________J(取g=10 N/kg)。
2
0
点拨:铁块受力如图所示,由平衡力的知识可知:F
=G+f,即3 N=0.2×10 N+f,则f=1 N。拉力做功
W=Fs=3 N×0.2 m/s×6 s=3.6 J。
16.【中考·泉州】在水平地面上有一长方体木块。小林
用水平推力F把木块向前推动,如图甲所示。此过
程中,推力F随时间t的变化情况如图乙所示,木块
前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示,
则从3 s至5 s内,推力对木块所做的功为________J,
第2 s时木块受到的合力为________N。
400
100
点拨:由F-t图象知0~1 s内F=100 N,1~3 s内F=
300 N,3~5 s内F=200 N,由v-t图象知0~1s内v=0
即木块静止,1~3 s内速度由0增加到1 m/s,3~5 s内
v=1 m/s,物体做匀速直线运动,则3~5 s内的路程s
=vt=1 m/s×2 s=2 m,推力做功W=Fs=200 N×2
m=400 J。由3~5 s物体做匀速直线运动知滑动摩擦
力为200 N,且不变,则第2 s时木块受到的合力F合=
F-f=300 N-200 N=100 N。