题文

如下图，重力为6×l04N的汽车，在2×l03N的牵引力作用下，在平直公路上行驶，用固定于路边的照相机连续两次对其拍照，两次拍照时间间隔为2s，车长为16 m． (1)汽车的速度有多大？ (2)汽车重力做的功是多少？牵引力做的功是多少？ (3)据以上探究过程，你能总结出计算做功时应注意什么问题？

题型：计算题  难度：中档

答案

解：(1)从图中看出：在t=2 s内，汽车向左移动的距离为一个车身长， 即s =16 m， 故v=s/t =16 m/2 s =8 m/s．   (2)汽车的重力竖直向下，在此方向上汽车没有移动距离，所以WG =0．   汽车的牵引力F =2×103N，在此方向上移动的距离s=16 m．   所以WF =Fs =2×103N×16m =3.2×104J.  (3)据以上探究过程，我们应注意求功时，要用力和在力的方向上通过的距离的乘积求功，如果在某个力的方向上无距离，则该力做的功等于零．

据专家权威分析，试题“如下图，重力为6×l04N的汽车，在2×l03N的牵引力作用下，在平直公..”主要考查你对  功的计算，功的概念，速度的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算功的概念速度的计算

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

考点名称：功的概念

• 功的定义：
  必须有作用在物体上的力，且物体在这个力的方向上通过一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做功；
  
  功的两个要素：
  一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。

• 以下三种情况下力对物体不做功：
  (1)靠惯性运动的物体没有力对它做功。例如：某同学踢足球，球离开脚后飞出10m远，足球飞出10m 远的过程中，人做功为零。
  
  (2)物体受到力的作用，但没有移动距离，也就不可能在力的方向上通过距离，力对物体不做功。如：一辆汽车停止在路边，一个人用很大的力却没有推动它。推力对汽车不做功。
  
  (3)物体受到力的作用，同时也运动了一段距离，但两者相互垂直，即在力的方向上没有通过距离，这个力也没有对物体做功。如手提水桶在水平面上运动一段距离，水桶虽然受到手的提力作用，但是由于手提桶的力的方向始终竖直向上，跟水平地面垂直，所以在水平面上走得再远，手的提力对水桶也没有做功。

• 功和机械能知识梳理：
  

• 如何判断力对物体是否做功：
      判断力对物体是否做功，可以从物体在力的作用下，在该力的方向上是否移动了距离来进行判断。
      如冰块在光滑冰面上匀速滑动，水平方向上没有受到力的作用，只是在竖直方向上受重力和支持力；因此，水平方向上没有力对冰块做功，而竖直方向上，重力、支持力的方向都与冰块运动的方向垂直，所以重力、支持力也没有对冰块做功。
      人用力推车，对车有水平推力，且车沿水平方向通过了距离，符合做功的两个要素，推力做了功。
  
  例1教学大楼每层楼高为3m，小明提着一重 50N的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，再沿三楼水平走廊走了4m进入教室，从一楼到教室过程中小明对箱子做的总功为(   )
  A．0J  B．300J  C．450J  D．500J
  
  解析：本题包括两个过程，一是小明将50N的箱子提高6m，人对箱子的拉力是50N，箱子在拉力方向上移动6m的距离，根据W=Fs=50N×6m= 300J；另一过程是提着箱子在水平走廊走了4m，拉力和箱子移动距离的方向垂直，在这一过程中人没有做功。
  
  答案：B

考点名称：速度的计算

• 计算公式：
  v=。其中v表示速度，s表示路程，t表示通过这段路程所用的时间。

• 巧选参照物简化速度的计算：
     恰当地选择参照物，可使某些关于速度计算的复杂问题变得简单。像超车、错车，漂流物问题等都可以这样试试!不要形成定势，只盯着地面或地面上静止的物体做参照物!

  例1在一列以18m／s的速度匀速行驶的火车上，某乘客以2m／s的速度在车厢内行走(车厢长 20m)．下列说法正确的是(  )
  A．乘客用ls的时间从车厢头走到车厢尾
  B．乘客用11s的时间从车厢头走到车厢尾
  C．乘客用10s的时间从车厢头走到车厢尾
  D，乘客用1．25s的时间从车厢头走到车厢尾

  解析研究地面上运动的物体我们首先想到的参照物是地面。本题如果以地面为参照物，火车和乘客都在运动，问题很复杂，如果我们选取匀速行驶的火车为参照物，问题就会简单许多，只剩下一个相对于参照物运动的物体——乘客，无论乘客从车头走到车尾，或从车尾走到车头，相对车厢走的路程都是车厢长 20m，相对于车的速度为2m／s，由速度公式的变形，可求出时间，则乘客无论从车头走到 车尾或从车尾走到车头所需时间均相等，故正确答案为C。

  答案：C

  比值类问题解决方法：
       求比值的问题，把所给条件写成比的形式后，根据速度公式或者其变形公式，把所要求的硅用比值表示出来，化简，代入数据，计算得出结果。

  例甲乙两匀速直线运动的物体的速度之比勾 4：3，运动的时间之比为4：1，则两车通过的路程之比为 (   )
  A．4：3
  B．4：l
  C.  3：4
  D．16：3

  解析：有速度公式变形得s=vt，利用速度公式来求路程之比。

  答案：D