《2025年假期总动员年度系统复习八年级物理人教版四川师范大学电子出版社》

【例 1】 如下图所示的四幅图是小新提包回家的情景,小新提包的力不做功的是 (B)

答案：

【剖析】 本题的四幅图中,小新提包的力均向上,在 A 图中,将包提起来,包在向上的方向上通过了距离,所以提包的力做了功;在 B 图中,包在水平方向通过了距离,在竖直方向上没有通过距离,所以此力不做功;在 C、D 两图中,包在向上的方向上都通过了距离,所以两图中的力均做了功.

【解答】 B

针对训练 1 下列情景中,重力对小球做功的是 (A)
A. 小球由高处下落
B. 小球在地面上静止
C. 小球沿水平轨道运动
D. 小球悬挂在天花板上不动

答案： 1. A

【例 2】 一列质量为 $ 1×10^{3}t $ 的火车,以 $ 180km/h $ 的速度在平直轨道上匀速行驶,整列火车受到的阻力是 $ 9×10^{3}N $.
(1) 火车的牵引力多大?
(2) 火车行驶 $ 1min $ 时间内,重力做了多少功? 机车牵引力做了多少功? 牵引力的功率多大?

答案：

【剖析】 由于火车做匀速直线运动,所以在水平方向上受力平衡,即牵引力与阻力是一对平衡力,所以它们的大小是相等的. 重力方向竖直向下,而火车前进的距离是水平方向的,根据做功的两个必要因素,重力没有做功,即 $ W_{G} = 0 $. 根据功的计算公式 $ W = Fs $ 可求出机车牵引力做的功,然后再根据功率公式 $ P = \frac{W}{t} $ 求出功率.

【解答】
(1) 火车在平直轨道上匀速行驶, $ F_{牵} = f = 9×10^{3}N $

(2) 火车在重力方向上没有移动距离,故 $ W_{G} = 0 $

$ v = 180km/h = 50m/s $, $ t = 1min = 60s $, 火车在 $ 1min $ 时间内行驶的距离: $ s = vt = 50m/s×60s = 3×10^{3}m $

机车牵引力做的功: $ W_{牵} = F_{牵}s = 9×10^{3}N×3×10^{3}m = 2.7×10^{7}J $

牵引力的功率: $ P = \frac{W}{t} = \frac{2.7×10^{7}J}{60s} = 4.5×10^{5}W $.