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39、 探究：使用机械能省功吗？
在前面的学习中，我们已经知道，使用机械有时可以省力，有时可以省距离，有时还可以改变用力方向等，这些都给我们带来了不少方便．使用机械能否省功呢？不妨围绕这个问题作一探究：
(1)你的猜想是什么？
(2)实验设计．
①实验器材： ②实验表格：
③实验步骤：
(3)分析论证．
五、简答论证题：
40、 利用功的原理证明使用动滑轮可省一半力．(不计摩擦及滑轮重)
41、 阅读材料： 做功和能置
做功在物理学中具有特定的含义．人推车时对车施加一个向前的推力，车在力的作用下前进一段距离，只有在这种情况下，物理学才认为是人对车做了功．人用的力越大，移动的距离越长，力的作用效果就越显著，人做的功就越多． 力和在力的方向上移动的距离，是做功的两个因素，缺一不可．你从地面上提起水桶时，水桶在力的作用下，向上移动了一段距离，你对水桶做了功．如果手提着水桶站着不动，虽然你用了力，但是水桶没有移动距离，你只是费了力气，没有对水桶做功，这叫“劳而无功”．这里，手提着水桶站着不动和将水桶挂在钓子上没什么两样．
做功是生产和生活中常见的现象．不仅人能做功，运动的物体也能做功．从斜面上滚下的钢球撞在木块上，能将木块推动一段距离；飞行的子弹能打穿物体，都是由于钢球和子弹克服阻力做了功的结果．
举高的物体也能做功．气锤从高处落下，能把木桩打入地下；高空落下的冰雹，由于做功而砸坏了地上的农作物． 形状变化的弹簧也能做功，钟表里被旋紧的发条慢慢地放松，带动指针嘀嘀哈哈走个不停．
一个物体能够做功，就是它具有能量．能量大的物体，做功的本领也大．风具有能量，人们就安装风车，利用风力做功．长江、黄河的水急流直下，蕴藏着很大的能量，人们筑起拦河坝，安上水轮机，让从高处落下的水推动水轮机旋转，带动发电机发电．
摘自《中国少年儿童百科全书》(浙江教育出版社)
(1)材料中告诉我们做功须具备哪两个因素？
(2)请你用物理语言解释“劳而无功”的含义．
(3)物体对外做功后它自己的能量将怎样？别的物体对这个物体做功后，这个物体的能量又将怎样？
42、 使用不计摩擦的滑轮组匀速提升重物时，设物重为G、动滑轮重为G′并被N段绳子承担，求证所用拉力F=
．
功 试卷标准答案
（总分：128 考试时间：150分钟）
一、单选题：本大题共15小题，从第1小题到第15小题每题2分 小计30分；共计30分。 1、◆标准答案：C ★ 试题提示： 提示：
＝G·AB·
＝1×9.8×2×
J=9.8J．
=0J，＝=9.8J． 2、◆标准答案：D 3、◆标准答案：C 4、◆标准答案：C 5、◆标准答案：B 6、◆标准答案：D
★ 试题提示： 功的大小由作用力的大小和沿力方向移动距离的大小决定. 7、◆标准答案：B
★ 试题提示： 功的大小等于力和沿力的方向移动距离的乘积. 8、◆标准答案：A 9、◆标准答案：B 10、◆标准答案：D
11、◆标准答案：B 12、◆标准答案：C 13、◆标准答案：D 14、◆标准答案：A 15、◆标准答案：C
二、填空题：本大题共15小题，从第16小题到第17小题每题1分 小计2分；从第18小题到第28小题每题2分 小计22分；从第29小题到第30小题每题3分 小计6分；共计30分。
16、◆标准答案：
4
★ 试题详解： 3.6×10 17、◆标准答案：
2
★ 试题详解： 7.5×10 18、◆标准答案：20,0 19、◆标准答案：
★ 试题详解： 6×;0 20、◆标准答案：100,200 21、◆标准答案：250 J,0 J 22、◆标准答案：2400,0 23、◆标准答案：6,12 24、◆标准答案：3000,300 25、◆标准答案：9800,0
26、◆标准答案：总重的几分之一,几倍 27、◆标准答案：
4
★ 试题详解： 300,1.8×10 28、◆标准答案：
★ 试题详解： 分析与解答：物体A在水平面上以1m/s的速度做匀速直线运动，主要是克服摩擦力f做功，由于物体A处于平衡状态，所以对A的拉力＝f，在2s内A物体运动的路程为s＝v·t＝1m/s×2s＝2m，外力对A物体做功为端的拉力F对动滑轮做功为W＝
＝
＝fs．作用在绳
，由于＝2s，F＝5N，所以W＝2Fs．根据功的原理有W
＝，即2Fs＝fs，所以f＝2F＝2×5N＝10N，W＝2Fs＝2×5N×2m＝20J． 综上所述，该题答案为10N，20J． 29、◆标准答案：2 30、◆标准答案：
★ 试题详解： 使用任何机械都不省功,不少于,任何机械
三、计算题：本大题共7小题，从第31小题到第32小题每题4分 小计8分；第33小题为5分；从第34小题到第36小题每题6分 小计18分；第37小题为8分；共计39分。 31、◆标准答案：5J 32、◆标准答案：980J 33、◆标准答案：
★ 试题详解： W=4.9×J．
34、◆标准答案：(1)=0J;(2)F＝120N． 35、◆标准答案：3200J．
★ 试题提示： 提示：=120N＋200N=320N，W=＝320×10J=3200J． 36、◆标准答案：
★ 试题详解： 分析与解答：木块在水中受三个力作用，即重力G，浮力F浮和绳子的拉力F．根据平衡力的关系，F＝F浮－G． 其中G＝ρ木gV F浮＝ρ水gV
33－63
则F＝(ρ水－ρ木)gV＝0.4×10kg/m×9.8N/kg×20×10m＝0.0784N． 拉力F做功
W＝F·s＝7.84×10N×5×10m
－3
＝3.92×10J
－3
答：拉力F做了3.92×10J的功． 37、◆标准答案：提示：(1)F=??·G=??×80×9.8N=196N； (2)W==Fs＋??=(196×6＋120×4)J=1656J．
★ 试题详解： (1)F=196N；(2)W=1656J．
四、实验探究题：本大题共2小题，第38小题为4分；第39小题为9分；共计13分。 38、◆标准答案：3,0.6 39、◆标准答案：
★ 试题详解： 开放题,根据自己的猜想设计实验.
五、简答论证题：本大题共3小题，第40小题为4分；从第41小题到第42小题每题6分 小计12分；共计16分。 40、◆标准答案：
★ 试题详解： 分析 如图所示，动滑轮提升重物G，重物升高h，绳子自由端拉力为F，移动距离为s，则s＝2h．
－2－2
用动滑轮把物体提升h时，做的功： W1＝F·s＝F·2h；
不用动滑轮，直接用手提升重物h做的功： W2＝G·h；
由功的原理得：W1＝W2， 即F·2h＝G·h．
故F＝G，所以使用动滑轮可以省一半的力．
评注 解此题还可以应用二力平衡的知识求出，还可以应用杠杆的平衡条件求出． 41、◆标准答案：
★ 试题详解： (1)力和在力的方向上移动的距离．
(2)“劳而无功”就是指对一个物体施了力，但物体没有移动距离，因而没有做功．
(3)物体对外做功，自己的能量减小．别的物体对这个物体做功后，这个物体的能量将增大． 42、◆标准答案：
★ 试题详解： 证 使用滑轮组匀速提升重物时，动力对滑轮组做的功对重物做的功
=Gh，滑轮组克服动滑轮的重力，可得：Fs=Gh+
即s=NH．可得F=
．
做的功
=
=Fs，滑轮组
H．根据功的原理：
H．因为动力作用点移动的距离s是重物升高h的N倍，