吉林省松原市扶余縣第一中學(xué)高一物理 72功練習(xí)題

1、.吉林省松原市扶余縣第一中學(xué)高一物理 72功知 識 導(dǎo) 讀1.功(1)定義：物體在力的作用下_發(fā)生了變化，這個力一定對物體做了功(2)做功的兩個因素_；物體在_發(fā)生的位移(3)功的計算：WFlcos力對物體所做的功，等于力的_、_、_夾角的余弦這三者的乘積注意：公式WFlcos中，lcos是指在力的方向上發(fā)生的位移(4)功的單位國際單位制中，功的單位是_，簡稱_，符號是_2正功和負功根據(jù)WFlcos可知：(1)當_時，W0.即當力F和位移l_時，力對物體不做功這種情況，物體在力F的方向上沒有發(fā)生位移(2)當_<_時，W>0.即當力F跟位移l的夾角為_(銳、鈍)角時，力F對物體做正功

2、，這時力F是_(動、阻)力，所以_(動、阻)力對物體做正功(3)當_<_時，W<0.即當力F跟位移l的夾角為_(銳、鈍)角時，力F對物體做負功，這時力F是_(動、阻)力，所以_(動、阻)力對物體做負功一個力對物體做負功，又常說成物體_這個力做功(取絕對值)3總功的計算總功的計算有如下方法：(1)W合_(為F合與位移l的夾角)(2)W合WF1WF2WFn(即總功為各個分力所做功的_)導(dǎo)讀校對1(1)位移(2)力力的方向上(3)大小位移的大小力與位移(4)焦耳焦J2(1)90°垂直(2)0°90°銳動動(3)90°180°鈍阻阻克服3(

3、1)F合lcos(2)代數(shù)和基 礎(chǔ) 熱 身1.下列說法正確的是()A只要物體運動，就一定有力對它做功B作用在物體上的力越大，做功越多C物體發(fā)生的位移越大，做的功越多D兩個大小不同的力，做的功有可能相等解析：做功的兩個必要條件：力和在力方向上的位移若有力，但沒有位移，這個力不會對物體做功；若有力有位移，但位移不是在力方向上的，這個力也不會對物體做功，A錯功的多少由力的大小、位移的大小以及力和位移夾角的余弦共同決定，所以BC錯D正確答案：D2一個力一直對物體做負功，則說明()A這個力一定阻礙物體的運動B這個力不一定阻礙物體的運動C這個力與物體運動方向的夾角>90°D這個力與物體運動

4、方向的夾角<90°答案：AC3.有一根輕繩系一個物體，如圖所示，在懸點O以加速度a向下做勻減速運動時，作用在物體上的各力做功的情況是()A重力做正功，拉力做負功，合外力做負功B重力做正功，拉力做負功，合外力做正功C重力做正功，拉力做正功，合外力做正功D重力做負功，拉力做負功，合外力做正功解析：物體向下運動，重力方向與速度方向相同，重力做正功，拉力方向向上、做負功，重力與拉力的合力方向向上，合外力做負功，故A正確答案：A4下列說法中正確的是()A功是矢量，正、負表示方向B功是標量，正號表示外力對物體做功，負號表示物體克服外力做功C力對物體做正功還是做負功，取決于力和位移的方向關(guān)系

5、D力做功總是在某過程中完成的，所以功是一個過程量解析：功是標量，只有大小，沒有方向，故A錯功有正負，正功表示外力對物體做功，負功表示物體克服外力做功，功的正負取決于力和位移的夾角，即力和位移的方向關(guān)系，故B、C正確功總與一段位移相對應(yīng)，因此是過程量，故D正確答案：BCD課 堂 學(xué) 案【疑難精講】一、功1物體受到力的作用，并且在力的方向上發(fā)生一段位移，就叫做力對物體做了功2計算功的一般公式WFlcos.其中F在位移l上應(yīng)為恒力，是F與位移l的夾角力和在力的方向上發(fā)生的位移是做功的兩個不可缺少的因素3功是標量4功的單位在國際單位制中，功的單位是焦耳符號是J.二、正功和負功1當時，cos0，W0.這

6、表示力F的方向跟位移l的方向垂直時，力F不做功例如，物體在水平桌面上運動時，重力G和支持力F都跟位移方向垂直，這兩個力都不做功(如圖所示)2當<時，cos>0，W>0.這表示力F對物體做正功例如，人用力推車前進時，人的推力F對車做正功(如圖所示)3.<時，cos<0，W<0.這表示力對物體做負功例如，人用力阻礙車前進時，人的推力F對車做負功(如圖所示)4正負功的意義功是標量，功的正負不表示方向，正功表示是動力對物體做功，負功表示是阻力對物體做功一個力對物體做負功，往往說成物體克服這個力做功(取絕對值)，這兩種說法意義等同三、總功與合外力的功1總功等于各個力對

7、物體做功的代數(shù)和，WW1W2W32總功等于合外力所做的功，WF合lcos.四、幾點說明1功是力在空間上的積累效應(yīng)2功是屬于力的，說“功”必須說是哪個力做的功3功是標量，它的正負僅表示力對物體做功還是物體克服該力做功4摩擦力對物體既可以做正功，也可以做負功，也可以不做功5公式WF合lcos只適用于求恒力所做的功，不能用于求變力所做的功.互 動 探 究題型1做功條件的判斷例1如圖所示，小物塊位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，從地面上看，在小物塊沿斜面下滑的過程中，斜面對小物塊的作用力()A垂直于接觸面，做功為0B垂直于接觸面，做功不為0C不垂直于接觸面，做功為0D不垂直于接觸面，做功不為

8、0解析：小物塊在下滑過程中受到斜面的支持力，由于支持力屬于彈力，其方向總是垂直于接觸面指向被支持的物體，所以此時斜面對小物塊的作用力應(yīng)垂直于接觸面小物塊下滑過程中斜面向右運動，小物塊相對地面的位移與斜面不平行，所以小物塊所受支持力與物塊位移方向不垂直，支持力做功不為0.答案：B方法歸納：斜面靜止時，小物塊的位移方向平行于斜面，支持力與位移方向垂直，故支持力不做功本題指明“斜面位于光滑的水平地面上”，所以小物塊下滑時實際參與了兩種運動，一是相對于斜面的滑動，二是跟隨斜面向右的運動，使得支持力與小物塊的對地位移不垂直斜面向右運動的這一因素并不影響支持力的方向，但影響支持力是否做功要學(xué)會具體問題具體

9、分析，不能套用斜面靜止這一特殊情景中的結(jié)論【變式訓(xùn)練】1下列關(guān)于做功的說法中正確的是()A凡是受力作用的物體，一定有力對物體做功B凡是發(fā)生了位移的物體，一定有力對物體做功C只要物體受力的同時又有位移發(fā)生，則一定有力對物體做功D只要物體受力，又在力的方向上發(fā)生位移，則一定有力對物體做功解析：做功的兩個必要條件是：力和在力的方向上的位移，也就是說，只有力或只有位移，是不符合做功條件的，故A、B錯誤；若物體發(fā)生位移的同時也受力的作用，當力與位移垂直時，此力并不做功，故C錯、D對答案：D題型2功的計算例2 如圖所示，質(zhì)量為m的物體沿著傾角為的斜面下滑了長為L的距離若物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為，求這一過

10、程：(1)重力做的功；(2)彈力做的功；(3)滑動摩擦力做的功；(4)力對物體做的總功解析：對物體受力分析，結(jié)合牛頓運動定律求出物體受到的各個力以及各力與位移的夾角，代入功的計算公式WFlcos，求出各分力的功，然后再求總功答案：(1)mgLsin(2)0(3)mgLcos(4)mgLsinmgLcos方法歸納：一個力做的功只和力的大小、位移的大小、力與位移方向的夾角有關(guān)，與運動狀態(tài)、接觸面的光滑程度以及是否受到其他力無關(guān)計算某力所做功的方法：(1)分析物體經(jīng)歷的某一過程所受力的大小和方向；(2)弄清這一過程物體發(fā)生的位移的大小和方向；(3)找出力與位移的夾角；(4)代入功的計算公式WFlco

11、s進行計算【變式訓(xùn)練】2有下列幾種運動情況a用水平推力F推一質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上前進位移sb用水平推力F推一質(zhì)量為2m的物體在粗糙水平面上前進位移sc用與水平方向成60°角斜向上的拉力F拉一質(zhì)量為m的物體在光滑水平地面上前進位移2sd用與斜面平行的力F拉一質(zhì)量為3m的物體在光滑斜面上前進位移s關(guān)于上述四種情況下拉力F做功多少的判斷正確的是()Ab情況做功最多Ba情況做功最多Cd情況做功最少 D四種情況做功一樣多解析：根據(jù)功的計算公式找出每一具體的物理情景中計算功的各個量，然后代入WFscos計算，可得到正確的判斷這就是運用基本概念進行推理判斷答案：D題型3摩擦力的力例3如圖所

12、示，一子彈以水平速度射入放置在光滑水平面上原來靜止的木塊，并留在木塊當中，在此過程中子彈鉆入木塊的深度為d，木塊的位移為l，木塊對子彈的摩擦力大小為F.則木塊對子彈的摩擦力做的功為_，子彈對木塊的摩擦力做的功為_解析：對子彈受力分析可知，子彈受到木塊對它的作用力F是阻力，與子彈發(fā)生的位移方向相反，子彈發(fā)生的位移大小是ld，方向與木塊(子彈)運動方向相同對子彈而言，力與位移夾角180°，所以木塊對子彈的摩擦力做的功是：WF(ld)cos180°F(ld)由牛頓第三定律知，子彈對木塊的反作用力大小也是F，其方向與木塊發(fā)生的位移l方向相同，故子彈對木塊的摩擦力做的功是：WFsco

13、s0°Fl.答案：F(ld)Fl方法歸納：本題旨在考查對功的概念的深入理解以及如何熟練地計算力對物體做功在功的計算公式中并未特別指出位移的大小、方向是相對的，在具體計算時應(yīng)當選什么樣的參考系來確定位移的大小例如，子彈相對于地的位移是ld，而以木塊為參考系，子彈相對于木塊的位移是d，摩擦力對子彈做的功是F(ld)還是Fd呢？這是有待于初學(xué)者繼續(xù)思考的問題【變式訓(xùn)練】3如下圖所示，水平的傳送帶以速度v6 m/s順時針運轉(zhuǎn)，兩傳動輪M、N之間的距離為L10 m，若在M輪的正上方，將一質(zhì)量為m3 kg的物體輕放在傳送帶上，已知物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.3，在物體由M處傳送到N處的過程中

14、，傳送帶對物體的摩擦力做了多少功？(g取10 m/s2)解析：物體放在傳送帶上后的加速度ag3 m/s2設(shè)一段時間后物體的速度增大到v6 m/s，此后物體與傳送帶速度相同，二者之間不再相對滑動，滑動摩擦力隨之消失，可見滑動摩擦力的作用時間為t s2 s在這2 s內(nèi)物體水平向右運動的位移為lat2×3×22 m6 m<L10 m故滑動摩擦力對物體所做的功為WFlmgl0.3×3×10×6 J54 J.答案：54J考 題 示 例例4(2010·深圳月考)如圖所示，一物體以一定的初速度沿水平面由A點滑到B點，摩擦力做功為W1，若該物體

15、由A點沿兩斜面滑到B點，摩擦力做功為W2，已知物體與各接觸面的動摩擦因數(shù)均相同，則()AW1W2BW1>W2CW1<W2D不能確定W1和W2的大小關(guān)系解析：若物體沿水平面從A滑到B，摩擦力所做的功為W1，W1F·xmg·x若沿兩斜面由A滑到B，摩擦力做功W2，則W2mgcos·l1mgcos·l2而l1·cosl2·coss所以W2mg·xW1，A正確答案：A隨 堂 小 結(jié)功隨 堂 練 案【見學(xué)生練案91頁】一、選擇題1關(guān)于功的概念，下列說法中正確的是()A力對物體做功多，說明物體的位移一定大B力對物體做功少，說

16、明物體受的力一定小C力對物體不做功，說明物體一定沒有位移D功的多少是由力的大小和物體在力的方向上的位移大小確定的解析：由功的公式WFlcos可知，力F對物體做功的多少取決于三個因素：力的大小、位移的大小、力和位移的夾角(或說成是兩個因素：力的大小和物體在力的方向上的位移大小)，比功的多少時，要看這幾個因素力對物體做功多，是F、l、cos三者的乘積大；力對物體做功少，可能是l和cos較??；力對物體不做功，可能是90°.所以題給的四個選項中，只有D是正確的答案：D2一人乘電梯從1樓到20樓，在此過程中經(jīng)歷了先加速，后勻速，再減速的運動過程，則電梯支持力對人做功情況是()A加速時做正功，勻

17、速時不做功，減速時做負功B加速時做正功，勻速和減速時做負功C加速和勻速時做正功，減速時做負功D始終做正功解析：在加速、勻速、減速的過程中，支持力與人的位移方向始終相同，所以支持力始終對人做正功答案：D3下列哪些情況中力做的功為零()A向上拋出一物體，上升過程中，重力對物體做的功B衛(wèi)星做勻速圓周運動時，衛(wèi)星受到的引力對衛(wèi)星所做的功C汽車勻速上坡時，車廂底部對貨物的支持力對貨物所做的功D汽車勻速上坡時，車廂底部摩擦力對貨物所做的功解析：A、D項在力的方向上位移均不為零，所以做功不為零；而B、C項位移方向始終與力的方向垂直所以力做的功為零答案：BC4關(guān)于作用力和反作用力做功的問題，下列說法錯誤的有(

18、)A如果作用力不做功，則反作用力也不做功B作用力做正功時，反作用力一定做負功C作用力和反作用做的功大小肯定相等D作用力和反作用力可能都做正功，也可能都做負功解析：雖然作用力與反作用力大小相等、方向相反，但是作用力和反作用力的功是一對不相關(guān)的量，因為相互作用的兩個物體的位移沒有確定關(guān)系，所以只有選項D符合題目要求答案：ABC5一物體在相互垂直的兩個共點力F1、F2作用下運動，運動過程中F1對物體做功3 J，F(xiàn)2對物體做功4 J，則F1與F2的合力對物體做功()A1 JB5 JC7 J D無法計算解析：本題不能求出F1、F2的合力，所以不能直接用合力計算功但可用WW1W2來計算總功W3 J4 J7

19、 J.答案：C6如圖所示，物體沿弧形軌道滑下后進入足夠長的水平傳送帶，傳送帶以圖示方向勻速運轉(zhuǎn)，則傳送帶對物體做功情況可能是()A始終不做功B先做負功后做正功C先做正功后不做功D先做負功后不做功解析：設(shè)傳送帶速度大小為v1，物體剛滑上傳送帶時的速度大小為v2，當v1v2時，物體與皮帶間無摩擦力，始終不做功；當v1<v2時，物體相對皮帶向右運動，物體受到的滑動摩擦力向左，物體先勻減速直到為v1才勻速，故先做負功后不做功；當v1>v2時，物體先勻加速直到增為v1才勻速，故先做正功后不做功答案：ACD7關(guān)于摩擦力對物體做功，以下說法中正確的是()A滑動摩擦力總是做負功B滑動摩擦力可能做負

20、功，也可能做正功C靜摩擦力對物體一定做負功D靜摩擦力對物體總是做正功解析：力對物體做功的兩個要素是：力和物體在力的方向上的位移而力對物體做功的正負取決于力與物體位移的夾角，即力充當?shù)氖俏矬w運動的動力還是阻力滑動摩擦力與靜摩擦力均是既可以提供物體運動的力，又可以做為物體運動的阻力，還可以與物體的運動方向垂直，即滑動摩擦力與靜摩擦力即可以對物體做正功，也可以對物體做負功，還可以做零功答案：B8如下圖所示，站在小車上的人用20 N拉力慢慢地拉動一端固定在墻上的繩子，使自己前進了2 m，則墻通過繩子對人和車做功為()A10 J B20 JC40 J D0 J解析：墻對繩子有拉力作用，但與之接觸的繩頭并

21、不發(fā)生位移，所以我們很明確地判斷出墻對繩子不做功答案：D9大小相等的水平拉力分別作用于原來靜止、質(zhì)量分別為m1、m2的物體A和B上，使A沿光滑水平面移動了位移s，使B沿粗糙水平面運動了同樣的位移，則拉力F對A、B做的功W1和W2相比較()AW1>W2 BW1<W2CW1W2 D無法比較解析：分析本題的關(guān)鍵是理解功的定義：力對物體做的功等于物體受到的力與物體在力的方向上發(fā)生的位移，與物體受到的其他力以及物體的運動狀態(tài)無關(guān)答案：C10(2010·臨沂月考)如圖所示，人站在電動扶梯的水平臺階上，假定人與扶梯一起沿斜面勻加速上升，在這個過程中人腳所受的靜摩擦力()A等于零，對人不

22、做功B水平向左，對人不做功C水平向右，對人做正功D沿斜面向上，對人做正功解析：人受水平向右的靜摩擦力，該力與人的水平位移方向相同，故該力對人做正功答案：C二、填空題11如圖所示，一個人用與水平方向成60°角的力F40 N拉一木箱，在水平地面上沿直線勻速前進8 m，則(1)拉力F對木箱所做的功是_J.(2)摩擦力對木箱所做的功是_J.(3)外力對木箱所做的總功是_J.解析：木箱受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用，其中重力和支持力的方向與位移方向垂直，所以不做功，只有拉力和摩擦力對木箱做功由于木箱做勻速直線運動，所以摩擦力與拉力在水平方向的分力大小相等，方向相反，摩擦力做負功，拉力做正

23、功根據(jù)功的公式WFlcos，可得(1)拉力F對木箱所做的功為W1Flcos60°40×8×J1.6×102J(2)摩擦力f對木箱所做的功為W2flcos180°40××8×(1)J1.6×102J.(3)外力對木箱做的總功為WW1W21.6×102J(1.6×102J)0.或者：F合0(因為勻速直線運動)，WF合·l0.答案：(1)1.6×102(2)1.6×102(3)012近幾年報上多次報導(dǎo)大型樓房整體移位的消息，這種整體移位大致是這樣進行的：施工人員

24、將樓房與地面脫離后，在樓房與地面之間鋪上石英砂，用4個液壓機水平頂推(如圖所示)，已知樓房質(zhì)量為4×105kg，假設(shè)樓房與地面的動摩擦因數(shù)為0.2，樓房做勻速直線運動每臺液壓機對樓房的推力是_N，若頂推的位移是14 cm，則每臺液壓機對樓房做的功是_J(g10 m/s2). 解析：Fmg×0.2×4×105×10N2×105 NWF·s2×105×0.14 J2.8×104J.答案：2×1052.8×104三、計算題13一個人從4 m深的水井中勻速提取50 N的水桶到地面，在

25、水平道路上勻速行走了12 m，再勻速走下6 m深的地下室，求整體過程中人用來提水桶的力對水桶做的功？解析：分析本題時，可以把題目中敘述的過程分成三個小過程第一個過程：人從井里提水桶的過程，對水桶分析，由于水桶勻速上升，人對水桶的拉力大小等于50 N，方向豎直向上，人對水桶做的功為W1FH1200 J第二個過程；人提著水桶沿水平路面勻速前進的過程，對水桶分析，人對水桶的作用力豎直向上大小等于50 N，但是水桶的位移卻是水平的，故人對水桶不做功，即W20 J第三個過程：人提著水桶向地下室勻速行進的過程，對水桶分析得，人對水桶的作用力大小仍為50 N，方向豎直向上，故人對水桶做的功為W3FH2300 J所以全過程中，人對水桶做的功為WW1W2W3100 J.答案：100 J14利用斜面從貨車上卸貨，每包貨物的質(zhì)量m20 kg，斜面傾斜角37°，斜面的長度L0.5 m，貨物與斜面間的動摩擦因數(shù)0.2，求貨物從斜面頂端滑到底部的過程中受到的各個力所做的功以及合外力做的功(取g10 m/s2)解析：斜面上的貨物受到重力G、斜面支持力FN和摩擦力Ff三個力的作用貨