2017高一物理《功》五一練習(xí)及答案(共11頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上閱讀材料： 全方位“掃描”功在 “功”一節(jié)的新課中，雖然我們學(xué)習(xí)了功的要素、計(jì)算公式，以及功的正負(fù)和功的標(biāo)量性，但在解決功的實(shí)際問題時(shí)，還是有一些情景讓我們頻頻錯(cuò)誤。可以從下面幾個(gè)角度來進(jìn)一步豐富對功的認(rèn)識，以提高我們求功的能力。一、求哪個(gè)力的功求功時(shí)須首先看清楚是哪一個(gè)力的功。物理情景變化了、某一個(gè)力做的功變化了，對另一個(gè)力的做功不一定會(huì)發(fā)生影響。例題1：在圖1中，地面粗糙，左圖是使拉力F使物體向右前進(jìn)位移s；如果把拉力F換成推力F（右圖），向右的位移相同，則在這兩個(gè)過程中F的做功是否相同？在這兩個(gè)過程中，摩擦力做的功、合力做的功是否相同？解析：根據(jù)功的表達(dá)式W=F

2、Scos可知，兩個(gè)過程中力F的做功都是W=FScos，故兩次做功相同。根據(jù)摩擦力公式求得：第一次摩擦力的大小為f1=(mg-Fsin), 第二次摩擦力的大小為f2=(mg+Fsin), 根據(jù)功的表達(dá)式W=FScos可知，第二次摩擦力做的功大。根據(jù)牛頓第二定律可求得：第一次合力的大小為F1=Fcos-(mg-Fsin), 第二次合力的大小為F2=Fcos-(mg+Fsin), 根據(jù)功的表達(dá)式W=FScos可知，第一次合做的功大?？梢?，在此過程中，力F的做功相同，摩擦力做的功、合力做的功都不同（前者絕對數(shù)變大，后者變小），而它們對F做功不構(gòu)成影響。因此，我們在求功時(shí)一定要弄清楚是哪一個(gè)力的功。二、

3、用哪個(gè)的位移在功的表達(dá)式W=FScos中出現(xiàn)的是力F，位移S應(yīng)該是對應(yīng)力的位移，可是高中物理教材中出現(xiàn)是物體位移，兩者難道是等同一個(gè)意思？仔細(xì)體會(huì)，我們發(fā)現(xiàn)教材中的物體多理解為理想抽象的質(zhì)點(diǎn)，這樣物體位移與力的位移沒有什么區(qū)別。當(dāng)兩者不同時(shí)，我們計(jì)算功時(shí)應(yīng)該用對應(yīng)的力的位移。例題2：如圖2（甲）所示，恒力F通過細(xì)繩使物體運(yùn)動(dòng)的位移為l，求恒力F所做的功；若恒力F通過細(xì)繩和滑輪使物體運(yùn)動(dòng)的位移為l，如圖2（乙）所示，則恒力F所做的功又是多少？ 2解析：甲情況中，力F作用點(diǎn)的位移就是物體的位移，因此功；乙情況中，由初中動(dòng)滑輪的知識，我們清楚力F作用點(diǎn)的位移是物體的位移的2倍，所以功； 三、是哪個(gè)夾

4、角在功的表達(dá)式W=FScos中角有至關(guān)重要的作用，也是常被忽視的一個(gè)因子。它是力的方向與位移方向的夾角，而不是題目中的某一個(gè)以命名的角。例題3：如圖3所示，三個(gè)物體均在力F的作用下在水平面上發(fā)生了一段位移s，分別計(jì)算這三種情形下力F對物體做的功。設(shè)這三種情形下力和位移大小都相同：F=10N，s=2m。角的大小如圖所示。 解析：由上圖可以看出，甲圖中對應(yīng)公式的角度應(yīng)為30°，乙圖對應(yīng)公式中的角度為150°，丙圖對應(yīng)公式中的角度為30°。甲圖：W=10×2×cos300J=17.32J乙圖：W=10×2×cos1500

5、J=-17.32J丙圖：W=10×2×cos300J=17.32J在用功的表達(dá)式計(jì)算時(shí)的角并不一定是題目中出現(xiàn)的哪個(gè)值，而是力的方向與位移方向的夾角。四、哪個(gè)過程的功在公式W = Fscos中，如果F和s不在同一個(gè)物理過程，則代入公式計(jì)算是沒有意義的。例題4：運(yùn)動(dòng)員用200N的力把質(zhì)量為1kg的球踢出去，球滾動(dòng)了50m停下來，則運(yùn)動(dòng)員對球所做的功為（ ）A、500J B、10000J C、15000J D、無法計(jì)算解析：在本題中200N的力和50m的位移并不在同一過程，故用功的公式計(jì)算200×50 = 10000J是錯(cuò)誤的。鑒于在200N作用時(shí)球的實(shí)際位移不祥，故

6、應(yīng)選D 。五、功的計(jì)算中的易錯(cuò)題辨析有些同學(xué)由于對功的有關(guān)知識理解不準(zhǔn)確、不全面，甚至錯(cuò)誤地理解因此，在功的計(jì)算中經(jīng)常出錯(cuò)，現(xiàn)將幾種常見錯(cuò)誤列舉如下：錯(cuò)誤一：不注意公式的適用條件公式只適用于恒力做功，對變力做功不能用它直接計(jì)算有些同學(xué)在用公式計(jì)算功時(shí)，不注意公式的適用條件，產(chǎn)生錯(cuò)解例1：以一定的初速度豎直向上拋出一個(gè)小球，小球上升的最大高度為h,空氣阻力的大小恒為F，則從拋出到落回原點(diǎn)的全過程中，空氣阻力對小球做功為 A BFh C2Fh D4Fh 錯(cuò)解：小球從拋出到落回原點(diǎn)的全過程中，位移，由公式得：空氣阻力做的功評析：錯(cuò)認(rèn)為小球從拋出到落回原點(diǎn)的全過程中，空氣阻力的位移為零，因而得出錯(cuò)誤結(jié)

7、果事實(shí)上小球在上升階段和下降階段的空氣阻力的方向不同，空氣阻力是一個(gè)變力，不能用直接求解正解：把小球從拋出到落回原點(diǎn)的全過程分成上升和下降兩個(gè)階段分別計(jì)算，每一階段都可以看作是恒力做功把兩個(gè)階段空氣阻力做的功相加得出全過程的功。上升階段：W1=Fhcos1800=-Fh下降階段：W2=Fhcos1800=-Fh=-2Fh故正確答案為C 。錯(cuò)誤二：誤認(rèn)為S就是物體的位移公式中的S是指力的作用點(diǎn)的位移，力的作用點(diǎn)的位移不一定等于物體的位移，誤認(rèn)為S就是物體的位移會(huì)造成錯(cuò)解FA圖11例2：如圖11所示，恒力F拉細(xì)繩使物體A在水平地面上產(chǎn)生位移S，恒力F的方向與水平面成角，求此過程中恒力F對物體做的功

8、錯(cuò)解：物體A的位移為S，力F 的大小和方向始終不變，所以力F做的功為評析：對中S的物理意義理解錯(cuò)誤，F(xiàn) 的位移錯(cuò)認(rèn)為就是物體的位移OSSLOF圖12正解：物體移動(dòng)位移S的過程中，力F的作用點(diǎn)由O移到O點(diǎn)，所以本題中物體的位移S與恒力作用點(diǎn)的位移L是不同的，根據(jù)功的定義需要確定恒力F作用點(diǎn)的位移L，由圖12中的幾何關(guān)系可知：，所以恒力做的功為錯(cuò)誤三：參考系的選取不正確導(dǎo)致錯(cuò)誤位移是一個(gè)與參考系的選取有關(guān)的物理量，沒有特別聲明的情況下，在功的計(jì)算中通常選取地球?yàn)閰⒖枷礔圖2例3：一輛汽車在平直的路面上勻速行駛，一人站在車上用力F拉物體，物體和人相對于汽車處于靜止?fàn)顟B(tài)如圖2所示，當(dāng)汽車通過的位移為S

9、時(shí)，F(xiàn)做的功為：A零 BFS C可能是零，可能是FS D條件不足，無法計(jì)算錯(cuò)解：因?yàn)槲矬w相對于汽車處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以位移為零，故選取A評析：功的計(jì)算式中的S是一個(gè)相對量，所以功也是一個(gè)相對量在計(jì)算時(shí)要明確是求相對于哪個(gè)參考系的功通常情況下，S均是指相對于地面的位移所以本題應(yīng)以地球?yàn)閰⒖枷嫡猓何矬w和人相對于汽車靜止，所以汽車通過的位移為S時(shí)，物體的位移必然也為S，則力F做的功為選B錯(cuò)誤四：誤認(rèn)為功是有方向的，需用平行四邊形定則求幾個(gè)力的總功F1F2v圖3作用在物體上的幾個(gè)力的總功等于各個(gè)力對物體做功的代數(shù)和但在具體計(jì)算中，往往受到力的合成的知識的干擾，用平行四邊形定則去求幾個(gè)力的總功例4：兩個(gè)

10、互相垂直的力F1和F2作用在同一物體上，使物體運(yùn)動(dòng)，如圖3所示物體通過一段位移，力F1對物體做功4J，力F2對物體做功3J，則F1、F2的合力對物體做功為：A7J B1J C5J D35J錯(cuò)解：參照力的的合成知識得選C評析：由于受到力的合成知識的干擾，求總功總認(rèn)為同求合力一樣，都滿足平行四邊形定則，結(jié)果造成錯(cuò)誤正解：幾個(gè)力的總功應(yīng)等于各個(gè)力的功的代數(shù)和所以F1、F2的總功為： 故選A錯(cuò)誤五：誤認(rèn)為作用力和反作用力的功總是大小相等牛頓第三定律指出：作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直線上有些同學(xué)錯(cuò)誤地認(rèn)為作用力和反作用力的功也一定大小相等，這就難免出現(xiàn)錯(cuò)誤ABF圖5例6：如圖5所示，

11、物體A放在足夠長的木板B上，木板B放在水平地面上，在拉力F的作用下，使物體A做勻加速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)物體A相對于地面運(yùn)動(dòng)了01m時(shí)，B對A的摩擦力做的功為10J，則A對B的摩擦力做功的大小可能是：A0 B10J C小于10J D無法確定錯(cuò)解：B對A的摩擦力做功為10J，則反作用力即A對B的摩擦力做功也為10J，所以選B評析：簡單地理解為作用力和反作用力的功大小相等是導(dǎo)致錯(cuò)解的罪魁禍?zhǔn)鬃饔昧头醋饔昧Ψ謩e作用在兩個(gè)物體上，二個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不一定相同，在相互作用力方向上的位移也不一定相同，所以作用力和反作用力的功不一定相等正解：本題有三種可能：B靜止，則A對B的摩擦力做功為零；B運(yùn)動(dòng)，且A和B間有相對

12、運(yùn)動(dòng)，所以：，而SA>SB，A和B相對靜止一起運(yùn)動(dòng)，因?yàn)镾A=SB，所以 故選ABC練兵操場： 動(dòng)能定理 一、基礎(chǔ)訓(xùn)練之選擇題1.若物體在運(yùn)動(dòng)過程中受到的合外力不為零，則：A.物體的動(dòng)能不可能總是不變的B.物體的加速度一定變化C.物體的速度方向一定變化D.物體所受合外力做的功可能為零2.假設(shè)汽車緊急制動(dòng)后所受到的阻力的大小與汽車所受重力的大小差不多.當(dāng)汽車以20m/s的速度行駛時(shí),突然制動(dòng).它還能繼續(xù)滑行的距離約為：A.40m B.20m C.10m D.5m3. 一個(gè)物體放在光滑的水平地面上，現(xiàn)用水平力F拉著物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)經(jīng)過位移s1時(shí)，速度達(dá)到v，隨后又經(jīng)過位移s2時(shí)，速度達(dá)

13、到2v.那么，在s1和s2兩段路程中F對物體做的功之比為：A.12B.21 C.13D.144質(zhì)量為m的滑塊沿著高為h，長為L的粗糙斜面恰能勻速下滑，在滑塊從斜面頂端下滑到底端的過程中：A、重力對滑塊所做的功為mgh B、滑塊克服阻力所做的功等于mghC、合力對滑塊所做的功為mgh D、合力對滑塊所做的功不能確定5.一個(gè)質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m，這時(shí)物體的速度是2m/s，則下列說法中錯(cuò)誤的是（g取10m/s2）：A、手對物體做功12J B、合外力對物體做功12JC、合外力對物體做功2JD、物體克服重力做功10J6.質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，則此質(zhì)點(diǎn)任一時(shí)刻的動(dòng)能

14、：A.與它通過的位移s成正比B.與它通過的位移的平方成正比C.與它運(yùn)動(dòng)的時(shí)間成正比D.與它運(yùn)動(dòng)的時(shí)間的平方成正比7.不同質(zhì)量的兩個(gè)物體由同一地點(diǎn)以相同的動(dòng)能豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力，則這兩個(gè)物體：A所能達(dá)到的最大高度和最大重力勢能都相同B所能達(dá)到的最大高度不同，但最大重力勢能相同C所能達(dá)到的最大高度和最大重力勢能均不同D所能達(dá)到的最大高度相同，但最大重力勢能不同8.速度為v的子彈，恰可穿透一固定著的木板，如果子彈速度為2v，子彈穿透木板的阻力視為不變，則可穿透同樣的木塊：A.2塊B.3塊 C.4塊D.1塊9.對水平地面上的物體施加一水平恒力F，物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)了位移s，此時(shí)撤去力F，此后物

15、體又運(yùn)動(dòng)了位移s而靜止下來.若物體的質(zhì)量為m，則有：A.物體所受阻力的大小為F B.物體所受阻力的大小為C.力F所做的功為零 D.力F所做的功為10.質(zhì)量為m的金屬塊，當(dāng)初速度為v0時(shí)，在水平面上滑行的最大距離為s，如果金屬塊的質(zhì)量增加到2m，速度增大到2v0時(shí)，在同一水平面上金屬塊滑行的最大距離為：A.s B.2s C.4s D.s11一個(gè)25kg的小孩從高度為3.0m的滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端時(shí)速度為2.0ms。取g10ms2，關(guān)于力對小孩做的功，以下結(jié)果正確的是A合外力做功50J B阻力做功500JC重力做功500JD支持力做功50J12人騎自行車下坡，坡長l=500m,坡高h(yuǎn)=

16、8m,人和車總質(zhì)量為100kg，下坡時(shí)初速度為4m/s，人不踏車的情況下，到達(dá)坡底時(shí)車速為10m/s,g取10m/s2,則下坡過程中阻力所做的功為A.-400JB.-3800JC.-50000JD.-4200J13在距地面10m高處，以10m/s的速度拋出一質(zhì)量為1kg的物體，已知物體落地時(shí)的速度為16m/s，下列說法中正確的是（g取10m/s2）A拋出時(shí)人對物體做功為50JB自拋出到落地，重力對物體做功為100JC飛行過程中物體克服阻力做功22JD物體自拋出到落地時(shí)間為1s14、兩個(gè)質(zhì)量不同的物體在同一水平面上滑行，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，比較它們滑行的最大距離，下列判斷中錯(cuò)誤的是

17、A若兩物體的初速度相等，則它們的最大滑行距離相等 B若兩物體的初動(dòng)能相等，則它們的最大滑行距離相等 C若兩物體的初動(dòng)能相等，則質(zhì)量小的最大滑行距離大 D若兩物體停止前的滑行時(shí)間相等，則兩物體的最大滑行距離相等圖vv0Ott2tAB15A、B兩物體的質(zhì)量之比mAmB=21，它們以相同的初速度v0在水平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到停止，其速度圖象如圖所示。那么，A、B兩物體所受摩擦阻力之比FAFB與A、B兩物體克服摩擦阻力做的功之比WAWB分別為A. 41，21   B. 21，41  C. 14，12  D. 12，14二、拓展訓(xùn)練之計(jì)算題16.一輛質(zhì)量為m

18、、速度為v0的汽車在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后于水平地面滑行了距離l后停下.試求汽車受到的阻力.圖17.從離地面H高處落下一只小球，小球在運(yùn)動(dòng)過程中所受的空氣阻力是它重力的k(k<1)倍,而小球每次與地面相碰后，能以與碰前相同大小的速度反彈，求：(1)小球第一次與地面碰撞后，能夠反彈起的最大高度是多少？(2)小球從釋放開始，直至停止彈跳為止，所通過的總路程是多少？18.為了只用一根彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（設(shè)為定值），某同學(xué)經(jīng)查閱資料知：一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由伸長量為x至恢復(fù)到原長過程中，彈力所做的功為。于是他設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：圖CAB第一步，如圖所示，將彈簧的一端固定在豎直

19、墻上，彈簧處于原長時(shí)另一端坐在位置B，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮至位置A，松手后滑塊在水平桌面上運(yùn)動(dòng)一段距離，到達(dá)位置C時(shí)停止。第二步，將滑塊掛在豎直放置的彈簧下，彈簧伸長后保持靜止?fàn)顟B(tài)。請回答下列問題： （1）你認(rèn)為，該同學(xué)需用刻度尺直接測量的物理量是（寫出名稱并用符號表示） 。（2）用測得的物理量表示滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的計(jì)算式：= 。19在光滑水平面上有一靜止的物體，現(xiàn)以水平恒力甲推該物體，作用一段時(shí)間后，換成相反方向的水平恒力乙推該物體，當(dāng)恒力乙作用時(shí)間與恒力甲作用時(shí)間相同時(shí)，物體恰好回到原處，此時(shí)物體的動(dòng)能為32J，則在整個(gè)過程中，恒力甲做的功等于多少？恒力乙做的功等于

20、多少？20.如圖所示，滑塊在恒定外力F2mg的作用下從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止出發(fā)到B點(diǎn)時(shí)撤去外力，又沿豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道運(yùn)動(dòng)，且恰好通過軌道最高點(diǎn)C，滑塊脫離半圓形軌道后又剛好落到原出發(fā)點(diǎn)A，求AB段與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)。 ABRm.O21如圖所示，AB是豎直面內(nèi)的四分之一圓弧形光滑軌道，下端B與水平直軌道相切一個(gè)小物塊自A點(diǎn)由靜止開始沿軌道下滑，已知軌道半徑為R=0.2m，小物塊的質(zhì)量為m=0.1kg，小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)µ = 0.5，取g=10m/s2求：（1）小物塊到達(dá)圓弧軌道末端B點(diǎn)時(shí)受支持力；（2）小物塊在水平面上滑動(dòng)的最大距離參考答案： 1.解析：物體在運(yùn)

21、動(dòng)過程中受到的合外力不為零，但合外力的功可能為零，動(dòng)能可能不變；物體的加速度一定不為零，是否變化不能斷定.物體的速度方向是否變化也難以確定.答案：D2.解析：設(shè)汽車的質(zhì)量為m ,則汽車在緊急制動(dòng)時(shí)所受的阻力f=mg,并設(shè)制動(dòng)后的滑行距離為s,根據(jù)動(dòng)能定理得-fs=0-mv02 即 -mgs=0-mv02 所以 s=20m答案：B3.解析：本題考查動(dòng)能定理的簡單應(yīng)用，需要分析物體在運(yùn)動(dòng)過程中的受力情況及力對物體做功的情況，并且應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，注意物體運(yùn)動(dòng)的初末狀態(tài)的確定.解析：物體在前進(jìn)s1過程，對物體受力分析可得，只有拉力F對物體做功由動(dòng)能定理得Fs1=mv2物體在前進(jìn)s2的過程，對物體受力分

22、析可得，只有拉力F對物體做功由動(dòng)能定理得Fs2=m(2v)2mv2聯(lián)立以上兩式可得，在兩個(gè)過程中力F做的功之比為W1/W2=1/3所以答案為C.4.解析：物體勻速運(yùn)動(dòng)，外力做功之和為零。答案：AB5.解析：直接用動(dòng)能定理求解。答案：B6.答案：AD7.答案：B8.解析：穿一塊時(shí)，由動(dòng)能定理可得：F·L=mv2同理，子彈速度為2v時(shí)，由動(dòng)能定理得：nFL=m·（2v）2可得：n=4 故答案為C.9.解析：對全過程利用動(dòng)能定理可得Fs-2FFs=0，所以FF=，力F所做的功WF=Fs.答案：B10.解析：金屬塊在水平面上滑行時(shí)，動(dòng)能的減少量等于克服摩擦阻力所做的功.由動(dòng)能定理可

23、知，金屬塊克服摩擦阻力做的功等于金屬塊動(dòng)能的減少量.當(dāng)滑行距離最大時(shí)，末動(dòng)能為零，而在同一平面上，滑動(dòng)摩擦力F=mg不變.因?yàn)?mgs=0-mv02，所以-mgs=0-mv02聯(lián)立以上兩式可解得：x=4s.正確選項(xiàng)為C.答案：C11答案：A 由動(dòng)能定理可以得出合外力做的功50J，其中重力做功750J，支持力做功0J，所以阻力做功-700J。12答案：B由動(dòng)能定理可以得出合外力做的功4200J，其中重力做功8000J，支持力做功0J，所以阻力做功-3800J13答案：ABC 14答案：AC15答案：A由速度圖象可得 aAaB=21，由牛頓第二定律 F=ma，可得 FAFB 41。由動(dòng)能定理可得   ，可得  WAWB= mAmB=21。16.解析：我們討論的是汽車從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到靜止的運(yùn)動(dòng)過程.這個(gè)過程的初動(dòng)能、末動(dòng)能都可求出，因而應(yīng)用動(dòng)能定理可以知道阻力做的功，進(jìn)而可以求出汽車受到的阻力.解答：汽車的