2017_2018学年高中物理第1章功和功率第1节机械功课下作业含解析鲁科版必修2

第1节机械功1.下列关于做功的说法正确的是( )A.凡是受力作用的物体,一定有力对物体做功B.凡是发生了位移的物体,一定有力对物体做功C.只要物体受力的同时又有位移发生,则一定有力对物体做功D.只要物体受力,又在力的方向上发生了位移,则一定有力对物体做功2.图1-1-7中是小孩滑滑梯的情景,在小孩下滑过程中,关于各力做功的说法,正确的是( )A.重力做正功B.支持力做负功C.支持力不做功D.摩擦力做负功3.下列说法中正确的是（）A.功是矢量，正、负表示方向B.功是标量，正号表示外力对物体做功，负号表示物体克服外力做功C.力对物体做正功还是做负功，取决于力和位移的方向关系D.力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量4.(2010·杭州高一检测)如图1-1-8所示，物体在水平桌面上，当对它施加图A的拉力F，使它由静止发生位移s，与对它施加图B的推力F，使它由静止发生位移s，F与水平方向夹角均为α，则关于做功的下述说法中正确的是( )A.图B中F做功多B.A、B中F做功相同C.图B中克服摩擦力做功多D.A、B中克服摩擦力做功相同5.质量为m的木箱放在倾角为α的斜面上,水平力F作用在木箱上,使它沿斜面匀速向上移动了s,如图1-1-9所示,试分析作用在木箱上有几个力,各力对木箱做功为多少?合力所做的功为多少?6.以下关于功的说法正确的是( )A.力是矢量,功也是矢量B.力和位移都是矢量,功也一定是矢量C.因为功有正功和负功之分,所以功是矢量D.因为功没有方向性,所以功是标量7.如图1所示,一质量为M,长为L的小木板放在光滑的水平地面上,在木板的右端放一质量为m的小木块,用一根不可伸长的轻绳通过光滑的定滑轮分别与m、M相连接,木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时木板和木块静止,现用水平向右的拉力F作用在M上,将m拉向木板左端的过程中,拉力至少做功为( )A.2μmgLB. 1/2 μmgLC.μ(M+m)gLD.μmgL8.(2009·广东高考)物体在合外力作用下做直线运动的v-t图象如图2所示，下列表述正确的是（）A.在0 ～ 1 s内，合外力做正功B.在0～ 2 s内，合外力总是做负功C.在1 s ～ 2 s内，合外力不做功D.在0 ～ 3 s内，合外力总是做正功9.如图3所示,劈a放在光滑的水平面上,斜面光滑,把b物体放在斜面a的顶端,由静止下滑.关于在下滑过程中a对b的弹力对b做的功W1、b对a的弹力对a做的功W2,下列说法正确的是( )A.W1=0B.W1为负C.W2为正D.W2=010.如图4所示，粗糙的斜面与光滑的水平面相连接，滑块沿水平面以速度v0运动.设滑块运动到A点的时刻为t=0，距B点的水平距离为x，水平速度为v x.由于v0不同，从A点到B点的几种可能的运动图象如下列选项所示，其中表示摩擦力做功最大的是（）参考答案1.【解析】选D.力是矢量,功是标量.功虽有正功和负功之分,但正负表示力对物体做功的效果，不表示方向.2.[解析]选D。

1.1机械功一、单选题（共9题；共18分）1.关于功的概念，下列说法中正确的是（）A. 力对物体做功多，说明物体的位移一定大B. 力对物体做功少，说明物体的受力一定小C. 力对物体不做功，说明物体一定无位移D. 功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的2.如图所示，小球位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小球沿斜下滑的过程中，斜面对小球的作用力（）A. 垂直于接触面，做功为零 B. 垂直于接触面，做负功C. 不垂直于接触面，做功为零 D. 不垂直于接触面，做功不为零3.在水平面上，有一弯曲的槽道AB，槽道有半径分别为和R的两个半圆构成，现用大小恒为F的拉力将以光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为（）A. 0B. FRC. FRD. 2πFR4.质量为m的小物块在倾角为α的斜面上处于静止状态，如图所示．若斜面体和小物块一起以速度v沿水平方向向右做匀速直线运动，通过一段位移x．斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是（）A. 摩擦力做正功，支持力做正功 B. 摩擦力做正功，支持力做负功C. 摩擦力做负功，支持力做正功 D. 摩擦力做负功，支持力做负功5.如图所示，木块A放在木块B的左上端，用恒力F将A拉至B的右端．第一次将B固定在地面上，F做的功为W1；第二次让B可以在光滑的地面上自由滑动，F做的功为W2．比较两次做功，应有（）A. W1＜W2 B. W1=W2C. W1＞W2 D. 无法比较6.如图所示，同一物体在大小相同、方向不同的F力的作用下，在光滑水平面上移动了一段相同的位移s，两种情况下力所做的功分别为W a、W b，下列表述正确的是（）A. W a=W bB. W a=﹣W b C. W a＞W b D. W a＜W b7.如图所示，在匀速下降的电梯壁上，悬挂一个小球，则在此过程中（）A. 悬绳对球的拉力做正功 B. 电梯壁对球的弹力做正功C. 球的重力做负功D. 悬绳的拉力和球的重力做的总功为零8.如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，雪橇受到的（）A. 支持力做功为mglB. 重力做功为mglC. 拉力做功为Flcosθ D. 滑动摩擦力做功为－μmgl9.一物体由静止开始从粗糙的斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物体做的功等于（）A. 物体动能的增加量B. 物体重力势能的减少量和物体克服摩擦力做的功之和C. 物体重力势能的减少量和物体动能的增加量以及物体克服摩擦力做的功之和D. 物体动能的增加量与物体克服摩擦力做的功之和二、多选题（共3题；共9分）10.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，当斜面沿水平方向向右匀速移动距离s时，如图所示，物体m相对斜面静止，则下列说法中正确的是（）A. 摩擦力对物体m做功为零 B. 合力对物体m 做功为零C. 摩擦力对物体m做负功 D. 弹力对物体m做正功11.如图所示，一个小物体A放在斜面B上，B放于光滑的水平地面上，现用水平恒力F推B使A和B相对静止一起通过一段路程，在这个过程中，以下哪些力有可能作正功（）A. A受的重力B. B受的摩擦力 C. A受的支持力 D. B受的压力12.在下列情况中，做功为零的是（）A. 物体在水平面上做匀速直线运动，合力对物体做的功B. 重力对自由落体运动的物体做的功C. 物体在水平面上运动，水平面对物体的支持力所做的功D. 物体在固定斜面上沿斜面下滑时，斜面对物体的支持力做的功三、填空题（共3题；共6分）13.质量为m=3kg的物体，受到与斜面平行向下的拉力F=10N作用，沿固定斜面下滑距离l=2m．斜面倾角θ=30°，物体与斜面间的动摩擦因数μ= ，则拉力对物体所做的功为________J，支持力对物体所做的功为________J，摩擦力对物体所做的功为________J，合力对物体所做的功为________J．（g取10m/s2）14.某人用F＝100 N 的恒力，通过滑轮把物体M拉上斜面，如图所示，力F方向恒与斜面成60°角，若物体沿斜面运动1 m，人的拉力所做的功是________J（g取10 m/s2）.15.某人以20N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5.0m，人放手后，小车又前进了2.0m才停下来，则小车在运动过程中，人的推力所做的功为________J。

机械功2 我夯基我达标1. 对于功的观点，以下说法中正确的选项是（）A.位移大，力对物体做的功必定多B.受力小，力对物体做功必定少C.物体静止，则力对物体必定不做功D.力的大小和物体在力的方向上的位移大小决定功的多少2. 大小相等的水平拉力分别作用于本来静止的、质量分别为m1、m2的物体 A 和 B 上，使 A 沿圆滑水平面挪动了位移s，使 B 沿粗拙水平面运动了相同的位移，则拉力 F 对 A、 B 做的功W1和 W2对比较，以下说法正确的选项是（）＞W2＜W2＝W2 D. 没法比较3.物体在两个互相垂直的力作用下运动，力F1对物体做功 6 J，物体战胜力 F2做功 8 J，则F1、F2的协力对物体做功为（）J J J D.－2J4. 起重机竖直吊起质量为m的重物 , 上涨的加快度是a, 上涨的高度是h, 则起重机对货物所做的功是（）（ g＋a） h（g－a）h5.质量为 m的物块 A 一直附着在倾角为θ的楔形物块 B 的斜面上，如图 1－1－ 5 所示 . 以下说法中正确的选项是（）A. 若 B 向右匀速挪动距离s，则B. 若 B 向上匀速挪动距离s，则C.若 B 向左以加快度 a 挪动距离D.若 B 向下以加快度 a 挪动距离图 1－1－5B 对 A做的功为零B 对 A做的功为mgss，则 B 对 A 做的功为mass，则 B 对 A 做的功为m（ g＋ a） s我综合我发展6. 一个人从深 4 m 的水井中匀速提取50 N 的水桶至地面, 在水平道路上又匀速行走了12 m, 1再匀速走下 6 m 深的地下室 . 则整个过程中这人用来提水桶的力所做的功为___________J.7. 用绳拉着质量为 1 kg 的小球匀速着落 2 m, 拉力做功为 ___________J ；以 5 m/s 2 的加快度提高 2 m, 拉力做功为 ___________J ；以 5 m/s 2 的加快度匀减速提高 2 m, 则拉力对小球做的功为 ___________J. （ g 取 10 m/s 2）8.(2006 江西丰城中学模拟 ) 一人使劲踢质量为 1 kg 的皮球，使球由静止以10 m/s 的速度飞出 . 假设人踢球瞬时对球均匀作使劲是200 N ，球在水平方向运动了20 m 停止 . 那么人对球所做的功为（）J J J D.没法确立参照答案1 思路分析：依据功的定义W＝Fscosα，可求力对物体所做的功. 力做功的大小和力的大小及在力的方向上的位移的乘积成正比.答案： CD2 思路分析：作使劲相同，在力的方向上的位移也相同，因此所做的功应当相等.答案： C3 思路分析：此题考察总功的计算，要注意功是标量. 力对物体做功取正当，物体战胜外力做功取负值 .答案： D4 思路分析：由牛顿第二定律F－ mg＝ma，可求出起重机对货物的拉力F＝ mg＋ma.由功的定义可知 W F＝ Fh＝ m(g＋ a)h.答案： C5 思路分析： B 对 A 的作使劲为弹力和摩擦力的协力，再联合牛顿第二定律和功的定义即可求解 .答案： ABC6 思路分析：这人对水桶的拉力一直为50 N，在提水到地面的过程中做正功，在水平道路上2匀速行走过程中不做功，从地面走下地下室过程中做负功，整个过程所做总功为这三段行程做功的代数和 .答案：－ 1007 思路分析：第一对物体进行受力剖析，而后依据牛顿第二定律求出三种情况下的力，再利用功的定义即可求解.答案：－ 20 30 108 思路分析：依据动能定理可知人对球所做的功等于球被抛出时动能的变化量. 即W＝1mv2－ 0＝1mv2＝1×1×10 2 J ＝ 50 J.222答案： B3。

第1讲机械功[时间：60分钟]题组一功的概念及正、负功的判断1．下列说法正确的是( )A．－10 J的功大于＋5 J的功B．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功C．一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动D．功是矢量，正、负表示方向2．一同学穿着旱冰鞋处于静止状态，推一下竖直墙壁后有了向后的速度．关于该同学推墙的过程中，下列说法正确的是( )A．墙壁对该同学做正功B．墙壁对该同学没有做功C．该同学对墙壁做正功D．该同学对墙壁没有做功3．质量为m的物体，静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离L，)如图1所示．物体相对斜面静止，则下列说法正确的是(A．重力对物体m做正功B．合力对物体m做功为零C．摩擦力对物体m做负功D．支持力对物体m做正功4.有一根轻绳拴了一个物体，如图2所示，若整体以加速度a向下做匀减速运动时，作用在物体上的各力做功的情况是( )图2A．重力做正功，拉力做负功，合外力做负功B．重力做正功，拉力做负功，合外力做正功C．重力做正功，拉力做正功，合外力做正功D．重力做负功，拉力做负功，合外力做正功题组二功的计算5．如图3所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，雪橇受到的( )图3A．支持力做功为mglB．重力做功为mglC．拉力做功为Fl cos θD．滑动摩擦力做功为－μmgl6．如图4所示，一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面走同样的位移(推箱的速度大小如图中所注)，比较此过程中两人分别对木箱做功的多少( )图4A．大人做的功多B．小孩做的功多C．大人和小孩做的功一样多D．条件不足，无法判断7．如图所示，力F大小相等，物体沿水平面运动的位移l也相同，下列哪种情况F做功最少( )8．两个相互垂直的力F 1和F 2作用在同一物体上，使物体运动，如图5所示，物体通过一段位移时，力F 1对物体做功4 J ，力F 2对物体做功3 J ，则力F 1与F 2的合力对物体做的功为( )图5A ．7 JB ．2 JC ．5 JD ．3.5 J9．如图6所示，用恒定的拉力F 拉置于光滑水平面上的质量为m 的物体，由静止开始运动时间t ，拉力F 斜向上与水平面夹角为θ＝60°.如果要使拉力做的功变为原来的4倍，在其他条件不变的情况下，可以将( )图6A ．拉力变为2FB ．时间变为2tC ．物体质量变为m2D ．拉力大小不变，但方向改为与水平面平行10．如图7所示，质量为m 的物体A 静止在倾角为θ的斜面体B 上，斜面体B 的质量为M .现对该斜面体施加一个水平向左的推力F ，使物体随斜面体一起沿水平方向向左匀速运动，当移动的距离为l 时，斜面体B 对物体A 所做的功为( )图7A．Fl B．mgl sin θcos θC．mgl sin θD．0题组三综合应用11．如图8所示，一质量m＝4 kg的物体，由高h＝2 m，倾角θ＝53°的固定斜面的顶端滑到底端．物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，求物体所受各个力所做的功及合外力所做的功？(g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)图812．(1)用起重机把质量为200 kg的物体匀速提高了5 m，钢绳的拉力做了多少功？重力做了多少功？克服重力做了多少功？这些力的总功是多少？(g＝10 m/s2)(2)若物体匀加速上升，加速度a＝2 m/s2，绳的拉力做了多少功？物体所受各力的总功是多少？答案精析第1章功和功率第1讲机械功1．ABC [功是标量，功的正负既不表示方向也不表示大小，而是表示力对物体起动力作用(即力对物体做功)还是力对物体起阻力作用(即物体克服外力做功)．选项A、B、C正确．] 2．BD [(1)先分析墙壁的受力及做功情况：(2)再分析人的受力及做功情况：]3．BCD [物体的受力和位移如图所示．支持力N与位移L的夹角α<90°，故支持力做正功，D选项正确；重力与位移垂直，故重力不做功，A选项错误；摩擦力f与位移L的夹角大于90°，故摩擦力做负功，C选项正确；物体做匀速运动，所受合力为零，合力不做功，故B选项正确．] 4．A [重力与位移同向，做正功，拉力与位移反向做负功，由于做匀减速运动，所以物体所受合力向上，与位移反向，做负功．]5．C [支持力和重力与位移垂直，不做功，A、B错误；拉力和摩擦力分别做功为W＝Fl cos θ，W＝－μ(mg－F sin θ)l，C正确，D错误．]6．C [因为木箱匀速运动，小孩和大人所用的推力大小相等，又因为所走的位移相同，所以做功一样多，C选项正确．]7．D [四种情况下，F、l都相同，由公式W＝Fl cos α可知，cos α越小，力F做的功越少，D中cos α最小，故选D.]8．A [W1＝3 J，W2＝4 J，故合力的功为：W＝W1＋W2＝3 J＋4 J＝7 J，故选A.]9．ABD [本题要讨论的是恒力做功的问题，所以选择功的公式，要讨论影响做功大小的因素的变化，比较快捷的思路是先写出功的通式，再讨论变化关系．位移s ＝12at 2＝12·F cos 60°m t 2，W ＝Fs cos 60°＝F 2cos 260°2m t 2， 当F ′＝2F 时，W ′＝4W ， 当时间变为2t 时，W ′＝4W ； 当m ′＝12m 时，W ′＝2W ；当θ＝0°时，W ′＝4W ，由此可知，C 错，A 、B 、D 对．]10．D [对物体A 进行受力分析，其受到重力mg 、支持力N 、静摩擦力f ，如图所示，由于物体A 做匀速运动，所以支持力N 与静摩擦力的合力即斜面体B 对物体A 的作用力竖直向上，而位移水平向左，所以斜面体B 对物体A 的作用力的方向与位移方向垂直，斜面体B 对物体A 所做的功为0，D 正确．] 11．见解析解析 以物体为研究对象受力分析如图． 物体受重力mg 、摩擦力f 、支持力N ，N ＝mg cos θ， f ＝μmg cos θ.物体的位移l ＝hsin θ， 根据功的公式可求得W G ＝mgh ＝4×10×2 J＝80 J ， W N ＝0，W f ＝－f ·l ＝－μmg cos θ·hsin θ＝－0.2×4×10×2×34J ＝－12 J. W 合＝W G ＋W N ＋W f ＝80 J ＋0－12 J ＝68 J.求合外力做的功也可以先求合外力，再求合力的功．F 合＝mg sin θ－f ，W 合＝F 合·s ＝(mg sin θ－μmg cos θ)s＝(4×10×0.8－0.2×4×10×0.6)×20.8 J＝68 J.12．(1)1.0×104J －1.0×104J 1.0×104J 0 (2)1.2×104J 2×103J解析 (1)物体匀速提升，由平衡条件：F＝G＝2.0×103 N钢绳的拉力做功：W F＝Fh＝2.0×103×5 J＝1.0×104 J重力做功：W G＝－mgh＝－2.0×103×5 J ＝－1.0×104 J物体克服重力做功1.0×104 J这些力所做的总功是：W总＝W F＋W G＝0 即：这些力所做的总功是0.(2)根据牛顿第二定律F－mg＝ma所以F＝mg＋ma＝2 400 NW F＝Fh＝2 400×5 J＝1.2×104 J各力做的总功也等于合外力做的功W总＝mah＝2.0×103 J.。