機械功功（難點練）一、單選題1．以下示例所列舉的幾個力中，有力對物體做功的是（）

（1）物體在繩子拉力的作用下升高（2）提著滑板在水平面上行走（3）用盡全力搬石頭，搬而未起（4）小車在推力作用下向前運動A．（1）（2） B．（2）（3） C．（3）（4） D．（1）（4）【答案】D【解析】（1）繩子對物體有向上的拉力，且在拉力的作用下向上運動，故拉力對物體做功；（2）人對滑板的拉力豎直向上，而滑板的距離是沿水平方向，即此時力與運動的方向垂直，故此時沒有力對滑板做功；（3）搬石頭時，對石頭有力的作用，但未搬動，即在力的作用下沒有產(chǎn)生距離，故力沒有對石頭做功；（4）小車受到向前的推力作用，且在推力作用下向前移動，故推力對小車做功。綜上，（1）（4）有力對物體做功，符合題意。故選D。2．如圖所示，斜面長5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的集裝箱勻速推到車上，推力對集裝箱做的功是（）A．1000J B．2000J C．1600J D．8000J【答案】B【解析】由題意可知，推力對集裝箱做的功是故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。3．如圖裝卸工人用沿斜面的力F=200N，勻速將G=800N的貨柜從斜面底端推上1m高的貨車，下列分析正確的是（）A．此過程中，斜面對貨柜支持力做功0JB．此過程中，推力做功800JC．貨柜受到的重力和斜面對貨柜的支持力二力平衡D．貨柜受到的重力和貨柜對斜面的壓力二力平衡【答案】A【解析】A．斜面對貨柜支持力與斜面相垂直，但貨柜在此支持力的方向沒有通過一定的距離，由公式知，支持力沒有做功，故A正確；B．已知推力F=200N，斜面長度為，所以推力做的故B錯誤；C．貨柜受到的重力豎直向下，斜面對貨柜的支持力與斜面相垂直斜向上，兩個力不在同一直線上，所以不是平衡力，故C錯誤；D．貨柜受到的重力豎直向下，貨柜是受力物體；貨柜對斜面的壓力與斜面垂直斜向下，兩個力方向不相反，所以這兩個力不是平衡力，故D錯誤。故選A。4．在下圖的三種場景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物體移動的距離也相等。若拉力所做的功分別記為W1、W2、W3，下列關于它們大小關系的判斷中正確的是（）A．W1=W2＜W3 B．W1=W2=W3 C．W1=W2>W3 D．W1＜W2＜W3【答案】A【解析】由圖可知，第一幅圖中滑輪為定滑輪，它的特點是不省力，不省距離，所以拉力移動的距離等于物體移動距離為s，拉力做的功為W1=F1s第二幅圖中，拉力移動的距離也等于物體移動距離為s，拉力做的功為W2=F2s第三幅圖中滑輪為動滑輪，可以省一半力，但是費距離，拉力移動距離為2s，拉力做的功為W3=F3×2s又因為拉力F1、F2、F3大小相等，所以綜上分析可得W1=W2＜W3故選A。5．物體A和B疊放在不光滑的水平面上，A的質(zhì)量為1kg，B的質(zhì)量為2kg，在B上作用一個水平向右的3N的拉力，使AB一起勻速前進了4m，在這個過程中B對A做功（）

A．4J B．12J C．0 D．6J【答案】C【解析】A做勻速直線運動，A在水平方向不受力，故B對A沒有水平方向的作用力，且A在豎直方向上沒有移動距離，故在這個過程中B對A做功為0。故選C。6．甲、乙兩個完全相同的物體在分別在水平拉力F甲和F乙的作用下，在同一水平面上做勻速直線運動，且v甲>v乙，若不計空氣阻力，拉力F甲和F乙在相同時間內(nèi)所做的功分別為W甲和W乙，則下列判斷正確的是（）①F甲>F乙②F甲=F乙③W甲>W乙④W甲<W乙A．②③ B．①④ C．①③ D．②④【答案】A【解析】①②在水平方向上，兩個物體都受拉力與滑動摩擦力作用，兩個物體都做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，所以，；兩個完全相同的物體在同一水平面上運動，兩物體對水平地面的壓力等于自身的重力，兩物體自身的重力相等，則兩個壓力大小相等，接觸面的粗糙程度都相同，所以兩物體所受的摩擦力大小相等，即，所以，故①錯誤，②正確；③④因為，v甲>v乙，所以在相同的時間內(nèi)路程關系是，而由上述①②解析可知，，根據(jù)，可得，故③正確，④錯誤；綜上所述，②③正確。故選A。7．小紅同學用一個距離手3m高的定滑輪拉住重100N的物體，從滑輪正下方沿水平方向移動4m，如圖所示，若不計繩重和摩擦，他至少做了多少功（）A．200J B．300J C．400J D．500J【答案】A【解析】滑輪右端的繩子原長為3m，小紅從定滑輪正下方沿水平方向移動4m，由數(shù)學知識，則移動后繩長為所以繩子自由端移動的距離s＝5m﹣3m＝2m則物體被提高的高度為h＝s＝2m滑輪為定滑輪，不省力，若不計繩重和摩擦，他至少做的功W總＝W有用＝Gh＝100N×2m＝200J故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。【點睛】本題考查功的公式的運用，求出繩端移動的距離是解答此題的關鍵。8．如圖所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1將物體從A拉到O，再改用拉力F2將物體從O拉到C，其中LAO＝LOB，用頻閃相機每隔相同的時間拍下物體的位置（用虛線框表示），若拉力F1在AO段所做的功為W1，拉力F2在OB段所做的功為W2，物體在AO段受到的摩擦力為f1，在OC段受到的摩擦力為f2。下列判斷正確的是（）A．W1＞W(wǎng)2 B．W1＜W2 C．f1＞f2 D．f1＜f2【答案】B【解析】CD．由于物體對水平面的壓力大小不變（等于物體的重力），各段的粗糙程度相同，所以物體運動時受到摩擦力的大小相同，即f1=f2，故CD錯誤；AB．由圖可知，在AO段物體在相同時間內(nèi)運動的距離相同，說明物體做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡條件可知拉力F1=f；在OC段物體在相同時間內(nèi)運動的距離增大，說明物體做加速直線運動，則拉力F2＞f＝F1，因F2＞F1，sAO=sOB，根據(jù)W=Fs可知拉力做的功：W1＜W2，故A錯誤，B正確。故選B。9．如圖，同一個物體，分別沿光滑斜面、勻速提升。若沿斜面拉動的力分別為、，各過程中拉力做功分別為、，則它們的大小關系正確的是（）A．， B．， C．， D．，【答案】B【解析】同一個物體，分別沿光滑斜面、勻速提升，物體被提升到A點，物體被提升的高度相同，物體質(zhì)量不變，速度不變，物體的動能不變，物體重力勢能的增加量相同，說明拉力、對物體做的功相同，從圖中可以看出由得斜面光滑說明摩擦力為0，沒有做額外功，則兩次做的功都等于克服物體重力做的功；兩次分別把同一物體提升到相同的高度，克服物體重力做的功相同，所以拉力做功也相同，即。故選。10．完全相同的兩輛汽車，在相同的路面上沿同一方向做勻速直線運動（不計空氣阻力），其路程s隨時間t變化的圖象如圖所示。下列說法正確的是（）A．t=30s時，甲、乙兩車的速度v甲=v乙B．0～30s內(nèi)，兩車牽引力做功W甲＞W(wǎng)乙C．行駛過程中，兩車的牽引力F甲＞F乙D．t=30s，甲乙兩車行駛的路程s甲=s乙【答案】B【解析】【解析】由圖象可知t=30s,甲車行駛的路程甲=90m,乙車行駛的路程s乙=90m60m=30m,故D錯誤；甲車速度v甲=90m30s=3m/s，乙車速讀v乙=90m-60m30s=1m/s,故A錯誤；兩車完全相同,對地面的壓力相同,路面的粗糙程度相同,且兩車做勻速直線運動,所以兩車所受的摩擦力相同,兩車的牽引力也相同,故C錯誤；0~30內(nèi),牽引力相同，而家甲行進的新更大，根據(jù)W=FS可知W甲故選B【點睛】思路點撥：由圖象可知兩車行駛的路程;再根據(jù)速度公式求出兩車的速度,進行比較;兩車完全相同,對地面的壓力相同路面的粗糙程度相同,且兩車做勻速直線運動,所以兩車所受的摩擦阻力相同,兩車的牽引力相同;再根據(jù)W=Fs分析兩車牽引力做功的大小關系二、填空題11．在水平地面上，工人用110N的水平推力推動重250N的箱子，4s內(nèi)箱子勻速前進了8m，在這個過程中，木箱所受摩擦力為______N；木箱所受重力做的功為______J；工人對木箱做功為______J?！敬鸢浮?100880【解析】[1]工人用110N的水平推力推動箱子勻速前進，箱子處于平衡狀態(tài)，受到的推力與摩擦力為一對平衡力，則木箱所受摩擦力等于推力為110N。[2]木箱在重力方向上沒有移動，故木箱所受重力做的功為0J。[3]工人對木箱做功為W=Fs=110N×8m=880J12．如圖所示，一木塊沿固定光滑斜面下滑，木塊（不計大小）的重力為，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______。【答案】0.60【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動的方向垂直，物體在支持力的方向上沒有移動距離，故支持力做功為0。13．一個人先后用同樣大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分別在光滑和粗糙兩種不同的水平地面上前進相同的距離。關于拉力所做的功，下列說法中正確的是______，A．粗糙地面上做功較多B．在光滑地面上做功較多C．兩次做功一樣多D．條件不足，無法比較兩次做功的多少理由______。【答案】C拉力和物體在力的方向上移動的距離都相等

【解析】[1][2]在光滑和粗糙兩種不同的水平地面上拉力F相同（同樣大小的力）、在力的方向上通過的距離s相同（前進相同的距離），根據(jù)W=Fs可知：兩次做功一樣多，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。14．有一個箱子需要從地面搬到汽車上。小冰想用如圖甲的方式搬運，小雪想要如圖乙的方式搬運。兩種方式克服重力做的功是________（選填“甲大”、“乙大”或“一樣大”），小冰所用的力與小雪所用的力________（選填“小冰大”、“小雪大”或一樣大）。

【答案】一樣大小冰大【解析】[1]將同一物體勻搬運到同一高度，都是克服物體的重力做功，根據(jù)功的計算公式

可以知道，兩種情況做的功是相等的[2]使用機械可以省力，小雪用斜面向上推箱子要比小冰直接搬運省力，即小冰所用的力較大。15．如圖所示，一重為4N的鐵塊被吸附在豎直放置且足夠長的磁性平板上，在豎直方向上拉力F=6N的作用下向上運動，鐵塊運動速度v與時間t的關系圖像如圖所示，由圖可知，鐵塊受到的是______（選填“平衡力”或“非平衡力”），則鐵塊受到的摩擦力為______N，6s內(nèi)克服摩擦力做功______J?！敬鸢浮科胶饬?2.4【解析】[1]由圖乙可知，鐵塊在6s內(nèi)的速度一直保持0.2m/s，說明鐵塊做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，受到的力為平衡力。[2]鐵塊在豎直向上的拉力、豎直向下的重力和摩擦力三個力作用下處于平衡狀態(tài)，拉力等于重力與摩擦力之和，則摩擦力為f=FG=6N4N=2N[3]6s內(nèi)鐵塊移動的距離為s=vt=0.2m/s×6s=1.2m則6s內(nèi)克服摩擦力做功為W=fs=2N×1.2m=2.4J16．如圖所示，用大小相等的拉力F1、F2、F3使同一物體分別沿著水平面、斜面和豎直方向移動相同的距離s，拉力F1、F2、F3所做的功分別是W1、W2、W3，則W1______W2______W3（選填“>”“<”“=”）【答案】==【解析】[1][2]物體受到的拉力大小相等，移動的距離相同，根據(jù)公式可知，它們做的功相等，即17．如圖甲所示，粗糙程度相同的水平地面上放一重為30N的物體，用水平拉力F作用于物體上，拉力F的大小與時間t的關系和物體運動速度v與時間t的關系分別如圖乙、丙所示，由圖像可知，6～9s物體受到______對平衡力；9s后撤去拉力，物體繼續(xù)滑行了9m，它能繼續(xù)運動的原因是由于______；6～12s，物體克服摩擦力做功______J?！敬鸢浮?慣性162【解析】[1]6～9s物體做勻速直線運動，在豎直方向上受到重力與支持力作用，水平方向上受到拉力與摩擦力作用；故6～9s物體受到2對平衡力。[2]它能繼續(xù)運動的原因是由于物體具有慣性，仍要保持原來的運動狀態(tài)。[3]由F﹣t圖像和v﹣t圖像可知，6～9s物體做勻速直線運動，則摩擦力f＝F＝6N因滑動摩擦力大小與壓力大小和接觸面粗糙程度有關，物體對地面的壓力和接觸面粗糙程度不變，所以在6～12s物體受到的摩擦力不變，為f＝6N，物體在6～9s做勻速直線運動，通過的路程為物體在9～12s做勻減速直線運動，通過的路程為9m，所以物體在6～12s內(nèi)通過的路程為所以物體在6～12s克服摩擦力做功為W＝fs＝6N×27m＝162J18．如圖所示，質(zhì)量為60kg的同學在做仰臥起坐運動。若該同學上半身的質(zhì)量約為全身質(zhì)量的則她上半身的重力約為______N，她每次做仰臥起坐時上半身重心上升的距離均為0.3m，則她連續(xù)做50次仰臥起坐克服重力做的功約為______J。（g取10N/kg）

【答案】3605400【解析】[1]該同學的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N她上半身的重力G上=[2]做一次仰臥起坐克服重力做的功W=G上h=360N×0.3m=108J做了50個仰臥起坐克服重力做的功W′=50W=50×108J=5400J19．跳傘是一項極具挑戰(zhàn)的運動，越來越受到人們的喜愛。在某次跳傘訓練過程中，體重為500N的運動員從空中懸停的直升機上由靜止開始豎直跳下，其速度與時間的關系如圖所示，經(jīng)20s下落220m后，開始做勻速直線運動直至落地，整個過程用時40s。則運動員在整個下降過程中的平均速度是______m/s，重力做的功為______J?！敬鸢浮?1.6×105【解析】[1][2]由圖可知勻速運動時速度為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=1.6×105J20．2021年9月17日，我國神舟十二號載人飛船返回艙安全降落在東風著陸場預定區(qū)域，圖乙是其階段Ⅲ飛船返回艙著陸過程中的高度隨時間的變化關系。

（1）圖乙中t1～t2時段，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的大小關系是______；（不計大氣阻力）（2）飛船返回艙的質(zhì)量約為300kg，其重力在t2～t4時段做功______J?！敬鸢浮俊窘馕觥浚?）[1]返回艙在豎直方向上受到推力F和重力G的作用，在這兩個力的作用下，返回艙豎直下落的速度減小，運動狀態(tài)發(fā)生改變，說明這兩個力不平衡，而且合力的方向與運動方向相反，由于運動方向向下，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時段所做的功為三、計算題21．物體在100牛的水平拉力F作用下，沿拉力方向勻速前進了6米，求此過程中拉力F對物體做的功W。【答案】600焦【解析】試題分析：功等于力與物體在力的方向上通過距離的乘積，故W=FS=100牛×6米=600焦考點：功的計算22．重為1000N的小車，在拉力的作用下沿水平地面勻速前進10m，設小車所受的阻力為車重的0.3倍，則：（1）拉力對小車做的功為多少焦？（2）小車重力做的功為多少焦？【答案】（1）3000J；（2）0J．【解析】解答：(1)阻力f＝0.3G＝0.3×1000N＝300N；小車勻速運動，所以拉力F＝f＝300N，拉力做的功W＝Fs＝300N×10m＝3000J，(2)重力的方向是豎直向下的，而物體是在水平地面上移動了10m，沒有在重力的方向上移動距離，所以重力對物體沒有做功，即做功為0J.答：拉力對小車做的功為3000J，小車重力做的功為0J.點睛：（1）根據(jù)f＝0.3G求出小車受的阻力；（2）小車勻速運動，拉力和阻力是一對平衡力，可求拉力大小，根據(jù)W＝Fs求出拉力做的功；（3）做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上移動一段距離，二者缺一不可，據(jù)此判斷重力是否做功．23．如圖所示，用動滑輪勻速提升質(zhì)量為10千克的物體，使物體提升了2米，若滑輪的重力，繩子與滑輪之間的摩擦均不計，求：（1）拉力的大?。唬?）拉力所做的功?！敬鸢浮?9牛@196焦【解析】【解析】（1）如圖可知，該滑輪為動滑輪，承重繩為2股，根據(jù)動滑輪的特點可知：在不計滑輪重力與摩擦力的情況下，繩自由端拉力等于重力的一半：F拉=12（2）根據(jù)動滑輪特點可知，因為承重繩為2股，所以繩子移動的距離是物體移動距離的2倍，即繩子移動了4m，拉力所做的功W拉=F拉×s=49N×4s=196J24．如圖表示一個樓梯，樓梯上面有一個平臺。樓梯的斜坡長L＝5m，平臺高h＝4m，平臺長s＝3m。某人手提質(zhì)量為25kg的水桶沿樓梯上樓，然后走到平臺右端。這一過程中人做了多少功？【答案】1000J【解析】根據(jù)題意知道，上樓時對水桶做的功是：W1=Gh=mgh=25kg×10N/kg×4m=1000J；手提水桶從平臺左端走到右端時，由于在豎直的方向上移動距離為0，所以不做功，即W2=0，故整個過程中人做的功是：W=W1+W2=1000J+0=1000J。點睛：本題考查的是力是否做功的判斷及功的計算，解題的關鍵是掌握做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是在力的方向上移動的距離。25．抗洪搶險時，有一輛自身質(zhì)量為4t的汽車，裝有救災物資在水平路面上15min勻速行駛15km，汽車受到的阻力為重力的0.06倍。已知這輛汽車所裝的救災物資質(zhì)量為16t，試求：(1)汽車的牽引力是多大？(2)汽車的牽引力做的功是多大？(3)汽車牽引力做功的功率是多大？【答案】(1)1.2×104N；(2)1.8×108J【解析】解：(1)汽車和救災物資所受總重力汽車勻速直線行駛時，所受牽引力與阻力為一對平衡力，大小相等，即牽引力(2)汽車的牽引力做的功答：(1)汽車的牽引力是1.2×104N；(2)汽車的牽引力做的功是1.8×108J。26．小新乘出租車在平直公路上勻速行駛，出租車的牽引力為，請你根據(jù)他乘車到達目的地的車票發(fā)票，求：⑴出租車行駛的時間；⑵出租車行駛的速度；⑶出租車在這段時間所做的功?！敬鸢浮?1)5min(2)72km/h(3)1.8×107J【分析】由車費發(fā)票可知，出租車行駛的時間應為下車時間減去上車時間；要求行駛的速度，應找到行駛的路程即票面上的里程和行駛的時間；而出租車在這段時間內(nèi)做的功W=Fs，因車勻速行駛，牽引力F題目中已給出，利用票中的里程s，代入公式即可算得?！窘馕觥竣懦鲎廛囆旭偟臅r間t＝10：0510：00=5min⑵出租車行駛的速度⑶出租車在這段時間所做的功W＝Fs＝3×103N×6000m＝1.8×107J答：⑴出租車行駛的時間5min。⑵出租車行駛的速度20m/s。⑶出租車在這段時間所做的功1.8×107J?！军c睛】本題考查了速度的計算、功的計算，能從車票發(fā)票上得出相關信息是本題的關鍵，計算時注意單位統(tǒng)一。27．步行不僅是一種簡易的健身運動，而且還能方便地對一些長度進行估測．(1)小華測出自己的步距為0.5m，他從教學樓的一端走到另一端，共走了84步，則教學樓的長度是多少？如果這個過程用時35s，則他的步行速度是多少？(2)小華根據(jù)自己的腿長和步距畫出了如圖所示的步行示意圖，對步行時重心的變化進行了分析，當兩腳一前一后著地時重心降低，而單腳著地邁步時重心升高，因此每走一步都要克服重力做功．如果小華的質(zhì)量為50kg，請根據(jù)圖中小華測量的有關數(shù)據(jù)，計算他每走一步克服重力所做的功(g取10N/kg)．【答案】（1）1.2m/s；（2）25J【解析】（1）根據(jù)題意知道，教學樓的長度是：s=0.5m×84=42m，所以，他的步行速度是：v=s/t=42m/35s=1.2m/s（2）因為每走一步重心上升的高度是：h=65cm=5cm=0.05m；所以，每走一步克服重力所做的功是：W=FS=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.05m=25J．點睛：本題考查的是速度計算公式和功的計算公式的應