高中物理粵教版第四章機(jī)械能和能源 第四章第一節(jié)功

第四章機(jī)械能和能源第一節(jié)功A級(jí)抓基礎(chǔ)1．(多選)下面列舉的幾種情況中做功為零的是()A．衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球引力對(duì)衛(wèi)星做的功B．平拋運(yùn)動(dòng)中，重力對(duì)物體做的功C．舉重運(yùn)動(dòng)員，扛著杠鈴在頭的上方停留10s，運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做的功D．木塊在粗糙水平面上滑動(dòng)，支持力對(duì)木塊做的功解析：地球引力是衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，向心力與衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)速度方向垂直，所以，這個(gè)力不做功．停留10s時(shí)間內(nèi)，杠鈴的位移為零，運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴的支持力不做功．木塊的支持力與位移方向垂直，所以支持力不做功．故A、C、D正確．答案：ACD2．如圖所示，物體在大小相等的恒力作用下，在水平方向上的位移相等，則()A．情況①中，力F做的功最少B．情況②中，力F做的功最少C．情況③中，力F做的功最少D．情況④中，力F做的功最少解析：由功的一般計(jì)算公式W＝Fscosα，F(xiàn)與s相同，夾角越大，F(xiàn)做的功越少．答案：D3．如圖所示，質(zhì)量為m的物體，在水平拉力F的作用下第一次沿粗糙水平面勻速移動(dòng)的距離l，第二次用同樣大小的力F平行于光滑斜面拉物體，斜面固定，使物體沿斜面加速移動(dòng)的距離也是l.設(shè)第一次F對(duì)物體做的功為W1，第二次對(duì)物體做的功為W2，則()A．W1＝W2 B．W1<W2C．W1>W2 D．無法確定解析：由題意可知W＝Fl，力F對(duì)物體所做的功W只與F、l有關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)情況及接觸面的粗糙程度等均無關(guān)，故答案選A.答案：A4.如圖所示，拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓(xùn)練的一種有效方法．如果某受訓(xùn)練者拖著輪胎在水平直道前行，那么下列說法正確的是()A．輪胎受到地面的摩擦力對(duì)輪胎做了負(fù)功B．輪胎受到的重力對(duì)輪胎做了正功C．輪胎受到的拉力對(duì)輪胎不做功D．輪胎受到地面的支持力對(duì)輪胎做了正功解析：根據(jù)力做功的條件，輪胎受到的重力和地面的支持力都與位移垂直，這兩個(gè)力均不做功，B、D錯(cuò)誤；輪胎受到地面的摩擦力與位移反向，做負(fù)功，A正確；輪胎受到的拉力與位移夾角小于90°，做正功，C錯(cuò)誤．答案：A5.如圖所示，扶梯水平臺(tái)階上的人隨扶梯一起斜向上勻速運(yùn)動(dòng)，下列說法中不正確的是()A．重力對(duì)人做負(fù)功B．支持力對(duì)人做正功C．摩擦力對(duì)人做正功D．合外力對(duì)人做功為零解析：因?yàn)槿苏驹诜鎏萆蟿蛩偕仙亓Φ姆较蚴窍蛳碌?，所以重力?duì)人做負(fù)功，選項(xiàng)A正確；支持力的方向是向上的，故支持力對(duì)人做正功，選項(xiàng)B正確；而因?yàn)槿俗鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，故他不受摩擦力的作用，所以摩擦力對(duì)人不做功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，所以C符合題意；因?yàn)槿说暮贤饬榱?，所以合外力?duì)人做功為零，選項(xiàng)D正確．答案：CB級(jí)提能力6.如圖所示，物塊A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中，關(guān)于A與地面間的滑動(dòng)摩擦力和A、B間的靜摩擦力做功的說法，正確的是()A．靜摩擦力都做正功，滑動(dòng)摩擦力都做負(fù)功B．靜摩擦力都不做功，滑動(dòng)摩擦力都做負(fù)功C．有靜摩擦力做正功，有滑動(dòng)摩擦力不做功D．有靜摩擦力做負(fù)功，有滑動(dòng)摩擦力做正功解析：物塊A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件得知，A對(duì)B的靜摩擦力與拉力F平衡，地面對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力與B對(duì)A的靜摩擦力平衡，則地面對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力方向向左，對(duì)A做負(fù)功，物塊A對(duì)地面的滑動(dòng)摩擦力不做功，A對(duì)B的靜摩擦力做負(fù)功，B對(duì)A的靜摩擦力做正功，因此，選項(xiàng)C正確，其他選項(xiàng)均錯(cuò)．答案：C7．(2023·清遠(yuǎn)高一檢測(cè))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(duì)小物塊的作用力()A．垂直于接觸面，做功為零B．垂直于接觸面，做功不為零C．不垂直于接觸面，做功為零D．不垂直于接觸面，做功不為零解析：如圖所示，斜面對(duì)小物塊只有垂直于斜面向上的支持力N.小物塊沿光滑斜面向下運(yùn)動(dòng)，斜面沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng)，斜面對(duì)小物塊的支持力N與小物塊位移s間的夾角α>90°，故N對(duì)小物塊做負(fù)功，做功不為零．答案：B8．(2023·江門高一檢測(cè))如圖所示，在水平面上，有一彎曲的槽道弧AB，槽道由半徑分別為eq\f(R,2)和R的兩個(gè)半圓構(gòu)成，現(xiàn)用大小恒為F的拉力將一光滑小球從A點(diǎn)沿滑槽道拉至B點(diǎn)，若拉力F的方向時(shí)時(shí)刻刻均與小球運(yùn)動(dòng)方向一致，則此過程中拉力所做的功為()A．0 B．FR\f(3,2)πFR D．2πFR解析：雖然拉力方向時(shí)刻改變，但力與運(yùn)動(dòng)方向始終一致，用微元法，在很小的一段位移內(nèi)可以看成恒力，小球的路程為πR＋πeq\f(R,2)，則拉力做的功為eq\f(3,2)πFR，故C正確．答案：C9.如圖所示，平行于斜面向上的拉力F使質(zhì)量為m的物體勻速地沿著長(zhǎng)為L(zhǎng)、傾角為α的斜面的一端向上運(yùn)動(dòng)到另一端，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，分別求作用在物體上各力對(duì)物體所做的功．解析：選物體為研究對(duì)象，其受力如圖所示：(1)拉力F對(duì)物體所做的功為WF＝FL，由于物體做勻速運(yùn)動(dòng)，故F＝mgsinα＋Ff＝mgsinα＋μmgcosα，所以WF＝mgL(sinα＋μcosα)，拉力F對(duì)物體做正功．(2)重力mg對(duì)物體所做的功為：WG＝mgLcos(90°＋α)＝－mgLsinα，物體克服重力所做的功為mgLsinα.(3)摩擦力對(duì)物體所做的功為WFf＝FfLcos180°＝－FfL＝－μmgLcosα，物體克服摩擦力做功μmgLcosα.(4)彈力F1對(duì)物體所做的功為W1＝F1Lcos90°＝0，彈力對(duì)物體不做功．答案：拉力做功mgL(sinα＋μcosα)，重力做功－mgLsinα，摩擦力做功－μmgLcosα，斜面彈力對(duì)物體不做功10.如圖所示，是一個(gè)物體受到的力F與位移l的關(guān)系圖象，由圖象求力F對(duì)物體所做的功．解析：方法一：(分段法)0～2m內(nèi)，力F做正功為W1＝F1l1＝10×2J＝20J2～5m內(nèi)，力FW2＝－F2L2＝－20×3J＝－60J5～6m內(nèi)，力FW3＝F