8 如图所示,在水平地面上,用 50 N 的水平推力推动重为 100 N 的箱子,前进了 10 m。推力做的功为
500
J,箱子重力做的功为
0
J。如果把这个箱子匀速竖直举高 1.5 m,那么人对箱子做的功为
150
J。

解析:
【分析】
我们解题时首先要明确做功的两个必要条件:一是存在作用在物体上的力,二是物体要在这个力的方向上移动一段距离,两个条件同时满足才会做功,功的通用计算公式为W=Fs。首先计算推力做功:推力是水平方向的50N,箱子沿水平推力方向移动了10m,直接代入公式即可算出推力的功。接着分析重力做功:重力的方向是竖直向下的,箱子全程沿水平方向运动,在竖直方向没有移动距离,不满足重力做功的条件,因此重力做功为0。最后计算举高箱子的做功:匀速举箱子时,人对箱子的举力大小等于箱子的重力100N,箱子沿举力的竖直方向移动了1.5m,代入W=Gh就能算出人对箱子做的功。
【解析】
1. 计算推力做功:已知水平推力F=50N,箱子沿推力方向移动的距离s=10m,根据功的计算公式W=Fs,可得推力做的功:
$W_{\mathrm{推}} = Fs = 50\,\mathrm{N} × 10\,\mathrm{m} = 500\,\mathrm{J}$
2. 计算重力做功:箱子的重力方向竖直向下,而箱子运动方向为水平方向,在重力的方向上没有移动距离,不满足做功条件,因此重力对箱子做的功为0J。
3. 计算举高箱子的做功:将箱子匀速竖直举高时,人对箱子的作用力等于箱子的重力G=100N,箱子沿力的方向移动的高度h=1.5m,此时人对箱子做的功:
$W = Gh = 100\,\mathrm{N} × 1.5\,\mathrm{m} = 150\,\mathrm{J}$
【答案】
500;0;150
【知识点】
功的计算;做功的必要条件;克服重力做功
【点评】
本题属于功相关的基础计算题,核心考察对做功条件的理解,易错点是忽略力和移动距离必须方向一致的要求,误将水平移动的距离代入重力做功的计算,解题时要注意对应力和其方向上的移动距离,不能随意混搭数值。
【难度系数】
0.8