功的計算習題及答案參考

2021-06-29 試題

　　教學題目功的計算習題課

　　教學目的在上節課的基礎知識中，進一步理解物體或外力做功的兩個基本因素，并能掌握功的計算。

　　教學方法討論法。

　　教學內容

　　引言：上節課主要解決了兩個問題。一是做功的兩個因素，二是功的計算，今天我們要通過一系列的習題，在理解的基礎上，能識別物體是否做功，能掌握解習題的思維方法，以及解物理習題的規范要求。

　　教師可以事前印好試卷，也可以將問題寫在小黑板上，有助于討論。

　　先檢查上節課學生完成作業的情況，指出他們完成作業中的優缺點。

　　然后再將預先設計的習題進行討論。

　　一、填空題

　　1．物體做範b5牧礁鲆蛩厥莀_____和_______。

　　2．功計算的基本公式是____________。

　　3．在國際單位制中功的單位是_____，力的單位是________、距離的'單位是_______。

　　4．用水平推力是200牛的力，將一木箱在水平方向上勻速地椎動了5米，水平推力所做的功是_______。（103焦耳）。

　　5．用500牛頓的舉力，將杠鈴勻速地舉高，若所做的功為250焦耳，那么舉高的高度是__________。（0.5米）

　　6．把重為200牛的箱子，放在10米高的涼臺上，用100牛的水平拉力，勻速地將箱子移至2米的地方，那么，外力對箱子所做的功是__________。（200焦耳）

　　7．沿著長2米、高0.5米的斜面，將重為103牛的物體，勻速地推到斜面的頂端，那么，人反抗重力所做的功是_________。（500焦耳）

　　二、是非題：

　　1．只要有力作用在物體上，這個力就能做功。（）

　　2．只要有力同時還有距離，那么，這個力就能做功。（）

　　3．只要物體能通過一段距離，同時物體又受到力的作用，這個力就能做功。（）

　　4．一個人用200牛的拉力提著貨物，使物體勻速下降了1米，重力所做的功是200焦耳。（）

　　5．如圖所示，若F＝100牛可使物體G勻速升起2米，那么，F所做的功是200焦耳。（）

　　附答案如下：

　　1．×。2．×。3．×。4．√。5．×

　　三、計算題：

　　1．馬拉著重2×104牛的車，在平直的公路上前進了500米，做了3×105焦耳的功，求馬的水平拉力是多少？

　　2．一列火車以20米/秒的速度在平直的軌道上勻速地行駛，整列火車受到的阻力是9000牛，求這列火車行駛1分鐘機車做了多少功。

　　教師根據學生的實際知識水平對以上練習題有所取舍或補充。

　　注意方法要邊講邊練邊討論, 不可變為課堂測驗。

　　以上兩個計算題可作為例題講解，要教會學生怎樣分析物理習題，學會分析方法，提高解決問題的能力。

　　【例題1】

　　己知：G＝2×104牛，s＝500米，

　　W＝3×105焦耳。

　　求：水平拉力F

　　解：根據功的基本公式

　　W＝Fs

　　首先回憶做功的兩個基本因素，用每個因素來衡量題內的已知條件，因此得出G與解決本題無關。

　　答：馬的水平拉力是600牛頓。

　　指出：有的同學不是從概念入手，而是從公式入手，則必然將重力、拉力混有一談，導致死套公式的錯誤。

　　【例題2】

　　已知：v＝20米/秒，f＝9000牛頓，t＝1分鐘＝60秒。

　　求：機車所做的功W

　　解：根據做功的兩個基本因素分析，本題沒有明顯指出機車的牽引力以及在力的方向上所通過的距離。因此要根據題內的已知來探求這兩個基本因素。一是阻力為9000牛頓，列車的運動狀態為勻速直線運動，那么，根據二力平衡是物體保持勻速直線運動的條件，故機車的牽引力也必定等于9000牛頓。此外，題內雖沒有明確指出機車在力的作用下沿力的方向所移動的距離，但間接告訴我們車速以及車的運行時間，這樣根據速度的計算公式可求出所通過的距離，兩個因素都具備之后，再代入公式求解。

　　板書：W＝Fs

　　因為機車做勻速直線運動，故F＝f

　　得W＝f·vt

　　＝9000牛×20米/秒×60秒

　　＝1.08×107焦耳。

　　答：機車所做的功是1.08×107焦耳。

　　應當指出：分析問題一定要從與本題有關的物理概念出發，如果死套公式，解本題就更為困難，所謂綜合題，就是題內又利用了以前概念，來解決題內兩個基本因素，這樣前后概念綜合思考就不難解出正確的結論。

　　作業：本節后練習。