2017-2018学年高一物理人教版必修2:第七章 机械能守恒定律 第2节 功1

发布时间:2021-06-21 19:49:41

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第 2 节 功

(满分 100 分,45 分钟完成) 班级_______姓名___________

第Ⅰ卷(选择题 共 48 分)

一、选择题:本大题共 8 小题,每小题 6 分,共 48 分。在每小题给出的四个选项中,至少

有一个选项正确,选对的得 6 分,对而不全得 3 分。选错或不选的得 0 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.关于力对物体做功,下列说法正确的是

()

A.恒力对物体做功与物体运动的路径无关,只与始末位置有关 B.合外力对物体不做功,物体必定做匀速直线运动

C.作用力与反作用力在相同时间内所做的功一定大小相等,一正一负

D.滑动摩擦力对物体一定做负功

3.关于 1 J 的功,下列说法正确的是

()

A.把质量为 1 kg 的物体,沿力的方向移动 1 m,力做功 1 J

B.把质量为 1 kg 的物体,匀速竖直举高 1 m,举力做功 1 J

C.把重 1 N 的物体,沿水*推力方向移动 1 m,推力做功 1 J

D.把重 1 N 的物体,匀速竖直举高 1 m,物体克服重力做功 1 J

4.大小相等的水*拉力分别作用于原来静止、质量分别为 m1 和 m2 的物体 A、B 上,使 A 沿 光滑水*面运动了位移 s,使 B 沿粗糙水*面运动了同样的位移,则拉力 F 对 A、B 做的功

W1 和 W2 相比较 A.W1>W2 C.W1=W2

B.W1<W2 D.无法比较

()

5.关于两个物体间的作用力和反作用力的做功情况,下列说法中正确的是

()

A.作用力做功,反作用力一定做功

B.作用力做正功,反作用力一定做负功

C.作用力和反作用力可能都做负功

D.作用力和反作用力做的功一定大小相等,且两者代数和为零

3

2

6.下列叙述中,正确的是

()

A.人造卫星已进入轨道做匀速圆周运动,重力对卫星做功

B.如图 1 所示,弹簧原来被压缩,拉线 P 烧断后弹簧的弹力对 B 做功,墙壁对 A 的弹

力对 A 做功

图1

C.汽车加速时,静止在车上面的物体所受的静摩擦力对物体做功

D.放在唱机转盘上的物体随转盘匀速转动,转盘的静摩擦力对物块做功

7.如图 2 所示,A、B 叠放着,A 用绳系在固定的墙上,用力F 拉着 B 右移,用 F′、FAB 和 FBA

分别表示绳对 A 的拉力、A 对 B 的摩擦力和 B 对 A 的摩擦力,则

()

图2

A.F 做正功,FAB 做负功,FBA 做正功,F′不做功 B.F 和 FBA 做正功,FAB 和 F′做负功 C.F 做正功,其他力都不做功

D.F 做正功,FAB 做负功,FBA 和 F′不做功

8.运动员用 200 N 的力,将质量为 1 kg 的球踢出 50 m 远,则运动员做的功为 ( )

A.500 J

B.10000 J

C.1000 J

D.无法确定

第Ⅱ卷(非选择题,共 52 分) 二、填空、实验题:本大题共 5 小题,每小题 5 分,共 25 分。把正确答案填写在题中横线
上或按要求作答。 9.求合力功的方法通常有两种:(1)
____________________________________________;(2) __________________________________________________________________________。
3

2

10.某物体受到两个力作用,已知力 F1 对物体做的功 W1=5 J,力 F2 对物体做的功 W2=-10 J。两力做的功相比较,做功较多的力是___________。

11.一个人从深 4 m 的水井中匀速提取 50 N 的水桶至地面,在水*道路上又匀速行走了 12

m,再匀速走下 6

m 深的地下室,则整个过程中此人用来提水桶的力所做的功为

________J。

12.如图 3 所示,在光滑的水*桌面上放一块长为 L 的木板乙,它上面放一小木块甲,用力

F 把甲从乙的左端拉到右端,与此同时,乙在桌面上向右滑行了距离 s。若甲、乙之间

的摩擦力大小为 f,则在此过程中,摩擦力对甲所做的功为________,对乙做的功为

________。

图3 13.质量为 10 kg 的物体静止在光滑水*面上,在水*向东的恒力 F1=3 N、水*向南的恒
力 F2=4 N 两力共同作用下,沿水*方向移动了 5m,在这一过程中,F1 对物体做的功是 ________J,F2 对物体做的功是________J,合力对物体做的功是________J。 三、计算题:本大题共 2 小题,计 27 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
14.(12 分)质量为 m 的物体静止在倾角为 θ 的斜面上,现在使斜面体向右匀速移动距离 L,如图 14 所示,有哪几个力对物体做功?各做了多少功?外力对物体做的总功为多少?

图 14

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15.(15 分)质量为 m 的滑块以一定初速度沿倾角为 θ 的斜面上滑 l 后,又沿原路返回,设 滑块与斜面的动摩擦因数为 μ,则滑块从开始上滑到回到出发点的过程中,克服摩擦力 所做的功为多大?重力做的功为多大?
参考答案 一、选择题: 1.【答案】D 【点拨】做功有两个不可缺少的因素,功的大小由力的大小、位移的大小及力和位移方向夹 角的余弦值的大小共同决定,即由力的大小和在力的方向上的位移的大小决定。 2.【答案】A 【点拨】合外力对物体不做功,可能是方向与运动方向始终垂直;作用力与反作用力的功不 一定大小相等,因为两个力的作用点的位移不一定大小相等。滑动摩擦力也可以做动力,对 物体做正功。 3.【答案】D
3

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【点拨】根据功的概念可以知道,1 N 的力使物体在该力的方向上发生 1 m 位移时做的功是

1 J。

4.【答案】C

【点拨】两种情况下力 F 和物体的位移 s 均相同,由 W=Fs 可判定 C 选项正确。

5.【答案】C

【点拨】相互作用的两个物体不一定都有位移,故作用力和反作用力不一定同时都做功。一

对作用力和反作用力可能都做负功,例如,两辆相向行驶的实验小车在发生碰撞的过程中,

它们间的相互作用力都做负功。

6.【答案】C

【点拨】A 项中,人造卫星受到的重力与它的速度方向时刻垂直,故不做功;B 项中墙壁对

A 的弹力不做功;D 项中转盘的静摩擦力与速度时刻垂直,不做功。

7.【答案】D

【点拨】B 向右移动,F 与位移方向相同,所以 F 做正功;FAB 与 B 的位移方向相反,所以 FAB 做负功,由于 A 静止,所以 F′和 FBA 均不做功.选项 D 正确 8.【答案】D

【点拨】球运动 50 m,200 N 的力的作用距离不是 50 m。

二、填空、实验题:

9.【答案】(1)先求合力,再求合力的功;(2)先求各力的功,再求各力功的代数和。

【点拨】(略)

10.【答案】F2 【点拨】功的正负只表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功,做功的多少只取决于功的

数值。

11.【答案】-100

【点拨】人从 4 m 深的水井中匀速向上提水桶做的功为 W1=Fh1=50×4 J=200 J;人在水* 道路上行走 12 m 的过程中,由于竖直向上的拉力与水*位移垂直,故人对水桶不做功,即

W2=0;人匀速走下 6

m 深的地下室的过程中,对水桶做的功为 W3=-Fh2=-50×6

J=-300 J。所以,在全过程中人对水桶做的功为 W=W1+W2+W3=200 J+0-300 J

=-100 J。

12.【答案】-f(s+L);fs

【点拨】乙的位移为 s,甲的位移为(s+L)。摩擦力对甲做负功,W1=-f(s+L);摩擦力

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对乙做正功,W2=fs。 13.【答案】9;16;25 【点拨】根据题意,在两力 F1、F2 方向上的分位移大小分别为 3 m 和 4 m,合力大小为 5 N,方向与合位移方向相同。所以 F1 对物体做的功为 9J,F2 对物体做的功为 16J,合力对物 体做的功为 25J。 三、计算题: 14.【答案】重力对物体不做功;弹力对物体做功为-mgLsinθcosθ;摩擦力对物体做功为 mgLsinθcosθ;外力对物体做的总功为零 【解析】如图所示,由*衡条件得物体所受的支持力 FN 和静摩擦力 Fμ 大小分别为
FN=mgcosθ,Fμ=mgsinθ 摩擦力对物体所做的功为 W1=Fμscosθ=mgsinθ·Lcosθ=mgLsinθcosθ 支持力对物体所做的功为 W2=FN·scos(90°+θ)=-mgLsinθcosθ 重力对物体做的功为 W3=mgLcos90°=0 外力对物体所做的总功为 W=W1+W2+W3=0 15.【答案】2μmglcosθ;0 【解析】上滑过程中,摩擦力做的功为 W1=-μmgcosθ·l 重力做的功为 WG1=mg·l·cos(90°+θ)=-mglsinθ 下滑过程中,摩擦力做的功为 W2=-μmgcosθ·l 重力做的功为
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WG2=mg·l·cos(90°-θ)=mglsinθ 所以,物体从开始上滑到回到出发点的过程中,摩擦力做的功为 W=W1+W2=-2μmglcosθ 则滑块克服摩擦力做的功为 2μmglcosθ. 重力做的总功为 WG=WG1+WG2=0
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