第23讲 能量转化的量度（原卷版）

第23讲能量转化的量度是否做功判断做功多少的计算做功快慢的计算一.功1.定义：物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功。2.做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力；（2）物体在力的方向上通过一段距离。3.力对物体不做功的三种情况①有距离无力：物体没有受到力的作用，但由于惯性通过一段距离；②有力无距离：有力作用在物体上，但物体没动，即物体没有通过一段距离；③力与运动距离垂直：物体受到了力的作用，也通过了一段距离，但通过的距离与力的方向垂直。二.功与功率的计算1.功（1）定义：力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。即功=力x距离。（2）计算公式为W=Fs,W表示功，F表示力，S表示沿力方向的距离（3）单位：在国际单位制中，力的单位是牛(N)，距离的单位是米(m)，功的单位是牛.米(N.m)，在国际单位制中，用专门的名称“焦耳”来表示，简称为焦，符号是J。1焦=1牛.米。（4）做功的实质：能量转化的量度2.功率（1）定义：单位时间内做功的多少（2）意义：表示物体做功快慢的物理量（3）计算公式为P=W/tP表示功率，W表示功，t表示做功时间推导可得：P=FVF表示力，V表示沿力方向的运动速度(4)功率的单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号为W。1瓦=1焦/秒。在实际应用中还常用千瓦(kW)、兆瓦(MW)作为功率的单位。1千瓦=1000瓦，1兆瓦=106瓦。考点一：是否做功判断【例1】如图所示的生活实例中，下列判断中正确的：（

）①甲图小车在推力的作用下前进了一段距离推力做了功；②乙图人提着滑板在水平路面上前行，人提滑板的力做了功；③丙图物体在绳子拉力作用下升高，拉力做了功;④丁图用尽全力搬石头搬而未起，人对石头的作用力不做功。A．只有①③正确 B．只有②③正确 C．只有①③④正确 D．只有②③④正确【例2】如图所示是挺举连续动作的几个状态图，下列说法正确的是（）

A．从准备状态发力到上拉状态过程中对杠铃不做功B．从上挺状态发力到站立状态过程中对杠铃做了功C．站立时人受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力D．站立时，因为杠铃静止所以没有惯性考点二：做功多少的计算【例1】如图所示，木板可绕固定的水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢地转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的机械能增加了2J。用F1表示物块受到的支持力，用F2表示物块受到的摩擦力，在这一过程中，下列说法中正确的是（）

①F1对物块不做功，F2对物块做功为2J；②F1对物块做功为2J，F2对物块不做功；③F1和F2对物块所做的总功为2J；④该物体机械能守恒。A．①④ B．①③ C．②③ D．②④【例2】电动叉车托着质量为100kg的货物，在5s内沿着水平方向行驶10m，如图甲所示；接着在10s内把货物匀速竖直提升1m，如图乙所示。下列说法正确的是（）

A．叉车水平行驶过程中，货物的重力做功为1×104JB．叉车提升货物过程中，克服货物的重力做功为1×103JC．叉车水平行驶过程中，叉车的重力势能转化为货物的动能D．叉车提升货物过程中，货物的动能转化为货物的重力势能考点三：做功快慢的计算【例1】一辆汽车在平直的公路上做直线运动，其v﹣t图像如图所示，汽车在第10s时已行驶了150m，速度达到了20m/s，随后匀速前进，若汽车在行驶过程中所受阻力大小始终为2000N，以下说法正确的是（）A．在0﹣10s内汽车的牵引力大小恒为2000NB．在10﹣20s内汽车牵引力做的功为4×105JC．在0﹣10s汽车牵引力做的功为3×105JD．在10﹣20s内汽车牵引力做功的功率为4×105W【例2】如下图所示，重为5N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示，若铁块受到的摩擦力为2N，下列说法正确的是（）A．向上运动中，吸引力对铁块做了功 B．在02s内拉力F等于5NC．在2～6s内拉力F大于7N D．在2～6s内，拉力做的功为84J1．如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力的作用下移动的距离sAB=sCD，比较两种情况下拉力F所做的功，下列判断正确的是（）A．拉力F在AB段做功较多 B．拉力F在AB段与CD段做的功一样多C．拉力F在CD段做功较多 D．无法判断2．一个物体受力作用并在力的方向上移动，其作用力F与移动的距离s关系如图所示，则（）A．施力3N时做功最多B．施力5N时做功最多C．施力8N时做功最多D．全程共做功50J3．如图所示，将木块放在压缩了的弹簧旁，释放弹簧，木块沿水平地面向右运动，离开弹簧后，木块运动一段距离后停下来。下列说法中正确的是（）A．木块运动时，木块所受的重力对木块做了功B．木块最终停止运动是由于失去弹簧的弹力作用C．弹簧对木块的弹力使木块由静止变为运动D．此实验中机械能是守恒的4．一个篮球不小心被水打湿，小明继续使用该篮球进行训练，球离手后，发现篮球在干燥的地面上向前弹跳的过程中，地面上留下了一个个“印迹”，以下判断正确的是（不考虑篮球质量的变化）（）A．球离手后，手仍对球做功 B．D点时篮球的动能不为0C．B点时的动能等于C点时的动能 D．1、2、3三个“印迹”大小相同5．如图所示，体重不同的甲、乙两小孩沿着两条长度不同的光滑轨道下滑。若不计空气阻力，两人从A处自由滑到B处，则下列说法错误的是（）A．甲、乙所受的重力做功不同 B．甲、乙下滑过程中机械能守恒C．甲、乙的重力势能转化为动能 D．甲、乙到达B点时的动能相同6．如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是（）A．小孩对砖做功更多 B．小孩对砖做功更快C．大人对砖做功更多 D．大人对砖做功更快7．如图所示，甲、乙两物体在拉力F的作用下，沿竖直向上方向做匀速直线运动，不计空气阻力，则（）

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8．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面运动，物体运动的路程（s）-时间（t）图像如图所示，根据图像，下列判断正确的是（）

A．物体16s时的速度大于4s时的速度B．0-12s拉力对物体所做的功大于12s-24s拉力对物体所做的功C．0-12s拉力对物体做功的功率小于12s-24s拉力对物体做功的功率D．0-12s物体所受的拉力大于12s-24s物体所受的拉力9．如图所示，质量不等的甲、乙两球（m甲＞m乙）从顶端分别沿固定光滑斜面体的a、b两侧滚到各自的底部，则在它们整个运动过程中有（）

A．甲球的重力所做的功少些B．两球的重力所做的功一样多C．它们运动到斜面底部时，乙的速度大些D．它们运动到斜面底部时，两球速度一样大10.一个重为10N的木块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，如图甲所示。拉力F的大小与时间t的关系如图乙，木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法正确的是（）A．t＝3s时木块受到的合力为0B．t＝3s时木块受到的摩擦力为5NC．4~6s内木块的重力做功40JD．4~6s内拉力F的功率为9W11．一个篮球从A点由静止下落，下落的速度与时间图象如图甲所示。篮球相继经过B、C两个位置，且AB=BC，如图乙所示。在篮球从A下落到C过程中，考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（）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．篮球在A点的重力势能小于在B点的重力势能D．在运动过程中，篮球的机械能不变12．如图所示，用10N的水平拉力F拉着物体A沿水平方向以的速度匀速运动了50cm，不计空气阻力，则下列判断正确的是（）①物体A不受摩擦力②物体A受到摩擦力的大小是10N③力F对物体A做了1J的功④力F对物体A做功的功率是1WA．只有①③B．只有②④C．只有②③ D．只有①④13．两个一样的小铁块A和B，分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧面的顶点滑向底部，如图所示。如果它们的初速度都为0，则下列说法不正确的是（）A．它们到达底部时动能相等B．它们到达底部时速度大小相等C.下滑过程中重力所做的功相等D.它们在最高点时的机械能和它们到达最低点时的机械能大小各自不相等14.投出的铅球在空中飞行，它在整个运动过程中的动能Ek与距离地面的高度h的关系如图所示。已知铅球出手高度h为2m，铅球落到地面时重力势能为零，不计空气阻力，由图可知，铅球出手时其重力势能为（）

A．80J B．100J C．180J D．280J15．如图所示，用大小相同的力F，使质量不同的两物体沿力的方向移动相同的距离s，所用的时间相同，则两次所用的力对物体所做的功和功率（）A．图甲做的功较多B．图乙做的功较多C．甲、乙的功率一样大D．图甲的功率一定比图乙大16．如图，小山提着重200N的物体，在水平路面匀速前进10m，然后以相同的速度走完长10m、高5m的斜坡，则下列说法正确的是（）A．水平面上，人对物体做功2000JB．水平面上，人对物体不做功C．斜坡上，人对物体做功2000JD．斜坡上，人对物体不做功17．如图所示，质量为m的物体Q从高度为h、长度为L的斜面上以v1的速度匀速下滑，如图乙，在斜面的顶端固定滑轮将物体Q与物体P用轻绳连结，物体Q以速度v2（v1小于v2）匀速沿斜面上升。以下说法正确的是（）A．图甲中，物体Q受到的重力GQ等于物体Q对斜面的压力FB．图甲中物体Q所受摩擦力f甲大于图乙中物体Q受到的摩擦力fC．当图乙中物体Q从斜面底部上升到顶端时，物体P的重力做功为2mghD．图甲中，物体Q在下滑的过程中重力势能转化为动能18．根据如图所示的几个情景，下列说法正确的是（）A．运动员举着杠铃静止不动，但运动员对杠铃做了功B．女孩从地面上搬起一个箱子，女孩对箱子做了功C．司机费了很大的力也未能推动汽车，但司机对汽车做了功D．足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球做了功19．在上周的自主复习中物理课代表建议大家“回归课本”，如图是课本上的原图，针对图中情境增加条件拓展科学思维：小强用100N的力斜向上拉着总重为500N的小车使小车在水平路面上匀速前进了10m用了10s。下列说法中正确的是（）

A．这一过程中地面对小车的摩擦力一定是100NB．这一过程中100N的拉力对小车做的功一定是1000JC．这一过程中小车的速度为1m/sD．这一过程中小车对地面的压力一定等于500N20．如图甲所示，货物A在吊车钢索的拉力F1作用下，沿竖直方向，向上做匀速直线运动；如图乙所示，货物B在吊车钢索的拉力F2作用下，沿竖直方向，向上做匀速直线运动。货物A的质量与货物B的质量相等（不考虑空气的阻力和钢索重力），在计时的0~20s过程中，拉动货物A、B的吊车所作的功（W）-时间（t）图像如图丙所示。在0~20s过程中，下列说法中正确的是（）A．拉力F1与拉力F2的大小相等B．拉力F1做的功与拉力F2做的功相等C．拉力F1做功的功率与拉力F2做功的功率相等D．货物A运动的速度与货物B运动的速度相等21．如图所示，不计空气阻力，用弹簧测力计两次水平拉同一木块，使它在同一水平木板上做匀速直线运动，图乙是它运动的路程随时间变化的图象，下列说法正确的是（）A．木块第一次和第二次速度之比为1∶2B．木块两次受到滑动摩擦力之比为2∶1C．对木块第一次和第二次的拉力功率之比为2∶1D．在相同时间内拉力两次对木块做功之比为1∶122．如图所示，OQ是水平地面，物体在水平拉力作用下，从O匀速直线运动到Q，OP段拉力为300N，做的功为，功率为，PQ段拉力为200牛，做的功为，功率为，则（）A．

B．

C．

D．

23．如图所示，木块在恒定不变的拉力F作用下沿