2021～2022學(xué)年新教材高中物理第1章功和機械能第1節(jié)機械功課后練習(xí)【含答案】

機械功(建議用時：40分鐘)考點一機械功的含義1．關(guān)于功，下列說法正確的是()A．因為功有正、負，所以功是矢量B．因為力是矢量，所以功也是矢量C．若某一個力對物體不做功，說明該物體一定沒有位移D．一個恒力對物體做的功等于這個力的大小、物體位移的大小及力和位移間夾角的余弦這三者的乘積D[功是標(biāo)量，故A、B選項錯誤；根據(jù)W＝Fscosα可判斷C錯誤，D正確。]2.如圖所示，小朋友在彈性較好的蹦床上跳躍翻騰，盡情玩耍。在小朋友接觸床面向下運動的過程中，床面對小朋友的彈力做功情況是()A．先做負功，再做正功 B．先做正功，再做負功C．一直做正功 D．一直做負功D[在小朋友接觸床面向下運動的過程中，床面對小朋友的彈力方向豎直向上，力的方向與小朋友運動方向相反，床面對小朋友的彈力一直做負功。故D項正確，A、B、C三項錯誤。]3．有一根輕繩拴了一個物體，如圖所示，若整體以加速度a向下做減速運動，則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A[重力與位移同向，做正功，拉力與位移反向，做負功，由于做減速運動，所以物體所受合力向上，與位移反向，做負功，A選項正確。]4．(多選)如圖所示，質(zhì)量為M的物體，受水平力F的作用，在粗糙的水平面上運動，下列說法中正確的是()A．如果物體做加速直線運動，F(xiàn)一定對物體做正功B．如果物體做減速直線運動，F(xiàn)一定對物體做負功C．如果物體做勻速直線運動，F(xiàn)一定對物體做正功D．如果物體做減速直線運動，F(xiàn)可能對物體做負功AC[判斷一個力做正功還是負功，關(guān)鍵看力的方向和物體運動的方向是否相同，題目中不論物體加速、減速還是勻速運動，力的方向始終和運動方向相同，因此力F一定做正功，A、C正確。]考點二機械功的計算5．用水平恒力F作用于質(zhì)量為m的物體，使之在光滑的水平面上沿力的方向移動距離s，恒力F做功為W1；再用該恒力作用在質(zhì)量為2m的物體上，使之在粗糙的水平面上移動同樣的距離s，恒力F做功為W2，則兩次恒力做功的關(guān)系是A．W1>W2 B．W1<W2C．W1＝W2 D．無法判斷C[物體沿力的方向運動，恒力做功就是指力F做的功，根據(jù)W＝Fscosα，兩次做功中的F、s、α均相同，所以兩次F做功相同，即W1＝W2，故C正確。]6．某同學(xué)將一本高中物理教科書從教室的地面撿起放到課桌上，該同學(xué)對物理教科書做功的大小最接近于()A．0.1JB．2.0JC．50JD．1000JB[課桌的高度約為0.7m，物理教科書的質(zhì)量約為m＝0.3kg，該同學(xué)對物理教科書所做的功的大小為：W＝mgh＝0.3×10×0.7J＝2.1J。故B正確，A7．(濟寧高一檢測)在足球比賽中，某足球運動員用20N的力，把重為5N的足球踢出10m遠，在這一過程中運動員對足球做的功為A．200J B．50JC．98J D．無法確定D[足球運動員用20N的力作用在足球上，一瞬間就能把足球踢出去，足球在這個力的作用下的位移不知道，所以無法計算運動員對足球所做的功，則D正確，A、B、C錯誤。]8.(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的飛機在水平甲板上，在與豎直方向成θ角的斜向下的恒定拉力F作用下，沿水平方向移動了距離s，飛機與水平甲板之間的摩擦力大小恒為f，則在此過程中()A．摩擦力做的功為－fsB．力F做的功為FscosθC．重力做的功為mgsD．力F做的功為FssinθAD[摩擦力大小為f，且摩擦力方向與位移方向相反，則摩擦力所做的功Wf＝－fs，A正確；由題意可知，拉力的方向與位移方向的夾角為90°－θ，則根據(jù)功的公式可得WF＝Fscos(90°－θ)＝Fssinθ，B錯誤，D正確；由于飛機在豎直方向上沒有位移，故重力不做功，C錯誤。]9．(福州高一檢測)如圖所示，用F＝5.0N的水平拉力，使質(zhì)量m＝5.0kg(1)物體開始運動后t＝2.0s內(nèi)通過的距離x；(2)這段時間內(nèi)，力F對物體做的功W。[解析](1)由牛頓第二定律F＝ma得物體的加速度a＝eq\f(F,m)＝eq\f(5.0,5.0)m/s2＝1m/s22.0s內(nèi)通過的距離x＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×1×22m＝2m。(2)力F對物體做的功W＝Fx＝5.0×2J＝10J。(1)2m(2)1010.(多選)如圖所示，一同學(xué)穿著旱冰鞋處于靜止?fàn)顟B(tài)，推一下豎直墻壁后有了向后的速度。關(guān)于該同學(xué)推墻的過程中，下列說法正確的是()A．墻壁對該同學(xué)做正功B．墻壁對該同學(xué)沒有做功C．該同學(xué)對墻壁做正功D．該同學(xué)對墻壁沒有做功BD[墻壁受推力作用但沒有位移，所以該同學(xué)對墻壁不做功，故C錯誤，D正確；墻壁對人的作用力是作用在手上的，人的手在力的作用下沒有位移，所以墻壁對人不做功，故A錯誤，B正確，故選B、D。]11.每年春節(jié)前浙江農(nóng)村都有打年糕的習(xí)俗，借此來寓意“年年發(fā)財、步步高升”。如圖所示，打年糕時，一人將“石杵”一起一落揮動，另一人在“石杵”揮動的間隙迅速翻動米粉團，直到米粉團柔軟而有彈性。已知“石杵”質(zhì)量為20kg，每分鐘上下?lián)]動20下，每次重心上升的高度約為90cmA．60J B．180JC．3600J D．10800JC[揮動“石杵”一次所做的功W＝mgh＝20×10×0.9J＝180J；1min內(nèi)做的總功W總＝nW＝20×180J＝3600J，故C正確。]12．質(zhì)量為M的長木板放在光滑的水平面上(如圖所示)，一個質(zhì)量為m的滑塊以某一速度沿木板上表面從A點滑至B點，在木板上前進了L，而木板前進了s，若滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，求：(1)摩擦力對滑塊所做的功；(2)摩擦力對木板所做的功；(3)這一對摩擦力做功的代數(shù)和為多大？[解析](1)滑塊受力情況如圖甲所示，摩擦力對滑塊所做的功為Wm＝f(s＋L)cos180°＝－μN1(s＋L)＝－μmg(s＋L)。甲乙(2)木板受力情況如圖乙所示，摩擦力對木板所做的功為WM＝f′s＝fs＝μmgs。(3)W＝Wm＋WM＝－μmgL。(1)－μmg(s＋L)(2)μmgs(3)－μmgL13．如圖(a)所示，一名質(zhì)量為60kg的消防員從一根固定的豎直金屬桿上由靜止滑下，經(jīng)2.5s落地。該消防員下滑過程中的速度隨時間的變化如圖(b)所示。取g＝10m/s2(1)該消防員在加速下滑和減速下滑時受到的摩擦力f1和f2的大??；(2)該消防員下滑的高度H；(3)該消防員克服摩擦力做的總功W。(a)(b)[解析](1)根據(jù)題圖(b)可知，該消防員加速下滑時的加速度大小a1＝4m/s2，減速下滑時加速度大小a2＝2m/s設(shè)消防員加速下滑時受到的摩擦力為f1，減速下滑時受到的摩擦力為f2根據(jù)牛頓第二定律有ma1＝mg－f1，－ma2＝mg－f2解得f1＝360N，f2＝720N。(2)設(shè)消防員加速下滑的高度為h1，減速下滑的高度為h2，根據(jù)勻變速運動規(guī)律有h1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1）＝eq\f(1,2)×4×12m＝2mh2＝a1t1t2－eq\f(1,2)a2teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2）＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4×1×1.5－\f(1,2)×2×1.52）m＝3.75m所以消防員下滑的