高中物理课时作业12功(含解析)粤教版必修2

高中物理课时作业12功（含解析）粤教版必修2

(时间：40分钟 分值：100分)

[基础达标练]

一、选择题(本题共6小题，每小题6分)

1．关于功，下列说法正确的是( )

A．因为功有正负，所以功是矢量

B．因为力是矢量，所以功也是矢量

C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移

D．一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦这三者的乘积

D [因为功是标量，所以A、B选项错；根据W＝Fscos α可判断C错，D对．]

2．(多选)下列说法中正确的是( )

A．功是矢量，正负表示其方向

B．功是标量，正负表示的是外力对物体做功还是物体克服外力做功

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．力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量

BCD [功是标量，正负表示的是外力对物体做功还是物体克服外力做功，A错误，B正确；力对物体做正功还是做负功取决于力和位移的方向关系，故C正确；有力作用在物体上，物体在力的方向上移动了距离，力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量，故D正确．]

3．如图所示，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( )

A．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

C [因为木箱匀速运动，小孩和大人所用的推力相等，又因为所走的位移相同，所以做功一样多，C选项正确．]

4．用水平恒力F作用于质量为m的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离s，恒力F做功为W1；再用该恒力作用在质量为2m的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同样的

距离s，恒力F做功为W2，则两次恒力做功的关系是( )

A．W1>W2 B．W1

C．W1＝W2 D．无法判断

C [物体沿力的方向运动，恒力做功就是指力F做的功，根据W＝Fscos α，两次做功中的F、s、α均相同，所以两次F做功相同，即W1＝W2.]

5．(多选)质量为m的物体放在粗糙的水平面上，受到水平力F的作用，下列叙述中正确的是( )

A．如果物体做匀加速直线运动，则力F一定做正功

B．如果物体做匀加速直线运动，则力F可能做负功

C．如果物体做匀减速直线运动，则力F可能做正功

D．如果物体做匀减速直线运动，则力F可能做负功

ACD [物体在粗糙的水平面上运动一定要受到摩擦阻力，当物体在力F作用下做匀加速直线运动时，力F与位移的夹角为0°.力对物体一定做正功；当物体在力F作用下做匀减速直线运动时，力F与位移的夹角可以为0°，也可以为180°，故力对物体可以做正功，也可以做负功．]

6．以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球，上升最大高度是h.如果空气阻力f的大小恒定，则从抛出到落回出发点的整个过程中，空气阻力对小球做的功为( )

A．－2fh B．－fh

C．－2mgh D．0

A [空气阻力的大小恒定，始终与运动方向相反，上升过程空气阻力做的功W1＝－fh，下落过程空气阻力做的功W2＝－fh，整个运动过程中，空气阻力对小球做的功为W＝W1＋W2＝－2fh，选项A正确．]

二、非选择题(14分)

7．如图所示，一质量m＝4.0 kg的物体，由高h＝2.0 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取10 m/s2)

[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＝mgcos θ

f＝μmgcos θ

物体的位移s＝hsin θ

根据功的公式可求得

WG＝mg·scos(90°－θ)＝mgh＝4.0×10×2.0 J＝80 J

WN＝0

Wf＝－f·s＝－μmgcos θ·hsinθ＝－0.2×4.0×10×2.0×34 J＝－12 J

W合＝WG＋WN＋Wf＝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＝mgsin θ－f

W合＝F合·s＝(mgsin θ－μmgcos θ)s＝

(4.0×10×0.8－0.2×4.0×10×0.6)×2.00.8 J＝68 J.

[答案] 见解析

[能力提升练]

一、选择题(本题共4小题，每小题7分)

1.有一根轻绳拴了一个物体，如图所示，若整体以加速度a向下做减速运动时，作用在物体上的各力做功的情况是( )

A．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

A [重力与位移同向，做正功，拉力与位移反向，做负功，由于做减速运动，所以物体

所受合力向上，与位移反向，做负功，A选项正确．]

2．如图所示，同一物体分别沿斜面AD和BD自顶点由静止开始下滑，该物体与两斜面间的动摩擦因数相同．在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为WA和WB，则( )

A．WA>WB B．WA＝WB

C．WA

B [设斜面AD、BD与水平面CD所成夹角分别为α、β，根据功的公式，得WA＝μmgcos

α·sAD＝μmgsCD，WB＝μmgcos β·sBD＝μmgsCD，所以B正确．]

3．(多选)如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速传送至高处，在此过程中，下述说法正确的是( )

A．摩擦力对物体做正功

B．支持力对物体做正功

C．重力对物体做负功

D．合外力对物体做正功

AC [摩擦力方向平行皮带向上，与物体运动方向相同，故摩擦力做正功，A对；支持力始终垂直于速度方向，不做功，B错；重力对物体做负功，C对；合外力为零，不做功，D错．]

4.如图所示，物块A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动的过程中，关于A与地面间的滑动摩擦力和A、B间的静摩擦力做功的说法，正确的是( )

A．静摩擦力都做正功，滑动摩擦力都做负功

B．静摩擦力都不做功，滑动摩擦力都做负功

C．有静摩擦力做正功，有滑动摩擦力不做功

D．有静摩擦力做负功，有滑动摩擦力做正功

C [物块A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动，根据平衡条件得知，A对B的静摩擦力与拉力F平衡，地面对A的滑动摩擦力与B对A的静摩擦力平衡，则地面对A的滑动摩擦力方向向左，对A做负功，物块A对地面的滑动摩擦力不做功，A对B的静摩擦力做负功，B对A的静摩擦力做正功，因此，选项C对，其他选项均错．]

二、非选择题(本题共2小题，共22分)

5．(10分)如图所示，水平传送带AB以2 m/s的速度匀速运动，将一质量为2 kg的工件轻轻放在传送带上(设传送带的速度不变)，如果工件与传送带之间的动摩擦因数为0.2，AB之间的距离为10 m，则放手后工件在5 s内的位移是多少？摩擦力对工件做功为多少？(g取10 m/s2)

[解析] 工件放在传送带上的瞬间，水平方向的合力

F＝μmg

由牛顿第二定律得a＝Fm＝μg＝2 m/s2

工件匀加速的时间t＝va＝1 s

工件的速度与传送带相同以后，工件做匀速直线运动，因此工件在5 s内的位移s＝12at2＋v(t总－t)

解得s＝9 m

在此过程中，只有在第1 s内有摩擦力对工件做功

所以W＝μmg·12at2

解得W＝4 J.

[答案] 9 m 4 J

6．(12分)如图所示，定滑轮至滑块的高度为h，已知人对细绳的拉力为F(恒定)，滑块沿水平面由A点前进s至B点，滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α和β，求滑块由A点运动到B点过程中，绳的拉力FT对滑块所做的功．

[解析] 设绳子对物体的拉力为FT，显然人对绳子的拉力F等于FT.FT在对物体做功的过程中大小虽然不变，但其方向时刻在改变，因此该问题是变力做功的问题，但是在滑轮的质量以及滑轮与绳间的摩擦不计的情况下，人对绳做的功就等于绳的拉力对物体做的功，而拉力F的大小和方向都不变，所以F做的功可以用公式W＝Fscos α直接计算．由题图可知，在绳与水平面的夹角由α变到β的过程中，拉力F的作用点的位移大小为Δs＝s1－s2＝hsin α－hsin β，WFT＝WF＝F·Δs＝Fh(1sin α－1sin β)．

[答案] Fh(1sin α－1sin β)