滬科版上海必修第二冊高一物理下學期課后培優(yōu)分級練專題12功(原卷版+解析)

2022年9月23日高中物理作業(yè)學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、單選題1．（2021春·上海閔行·高一期中）如圖所示，三個質(zhì)量相同的物體靜止于同一光滑水平面上，分別施三個不同方向的外力，使它們以相同的加速度運動了相同的時間，則三個力對物體做功的大小關(guān)系是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】依題意，三個質(zhì)量相同的物體在水平方向運動時加速度相同，且水平面光滑，假定物體質(zhì)量為m、加速度為a，則有則根據(jù)功的定義，三個力分別對物體所做的功為假定運動時間為t，依題意有則有故BCD錯誤，A正確。故選A。2．（2022春·上海黃浦·高一期末）如圖，細線一端跨過定滑輪與水平地面上的物體相連，另一端在大小為F的恒力作用下移動距離h，物體沿地面移動的距離為s，繩與水平地面的夾角由變?yōu)?。在此過程中，該恒力做功為（）A．Fs B．Fh C． D．【答案】B【詳解】由功的定義可知此過程中，該恒力做功為故選B。3．（2021春·上海浦東新·高一期末）關(guān)于功，下列說法不正確的是（）A．的功小于的功B．功是標量，其正、負不表示方向C．一個力對物體做了負功，則說明這個力一定阻礙物體的運動D．功是能量轉(zhuǎn)化的量度【答案】A【詳解】AB．功是標量，功的正負不表示方向，也不表示大小，而是表示該力對物體運動起動力作用還是阻力作用，比較功的大小，比較的是絕對值，故A錯誤，B正確；C．一個力對物體做了負功，說明這個力一定阻礙物體的運動，故C正確；D．功是能量轉(zhuǎn)化的量度，做了多少功就對應(yīng)有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化，故D正確。由于本題選擇錯誤的，故選A。4．（2022·上海金山·統(tǒng)考一模）光滑圓弧固定，小球在圖示恒力F作用下從最高點下滑的過程中，F(xiàn)（）A．一直做正功 B．先做正功后做負功C．一直做負功 D．先做負功后做正功【答案】B【詳解】小球速度方向與力F方向的夾角由銳角逐漸變?yōu)殁g角，力F對小球先做正功后做負功。故選B。5．（2022秋·上海普陀·高三曹楊二中階段練習）如圖，半徑為R的光滑半圓軌道放在光滑水平面上，質(zhì)量為m的物體從軌道上A點由靜止下滑，在m下滑過程中，設(shè)半圓軌道對物體支持力為N，物體對半圓軌道的壓力為，則（）A．不做功 B．做正功 C．N不做功 D．N做正功【答案】B【詳解】AB．在m下滑過程中，光滑半圓軌道受到向左下方的壓力，其位移水平向左，因此做正功，故B正確A錯誤；CD．小球m受到向右上方的支持力，其位移與方向夾角大于，N對m做負功，故CD錯誤。故選B。6．（2021春·上海閔行·高一期中）如圖所示，人站在自動扶梯上一起斜向上勻速運動，則下列說法中不正確的是（）A．重力對人做負功 B．摩擦力對人做負功C．支持力對人做正功 D．合外力對人做功為零【答案】B【詳解】A．由于人受到的重力方向是豎直向下的，而人的運動方向是斜向右上方，重力方向與人的運動方向的夾角大于，故重力對人做負功，故A正確，不符合題意；B．人站在扶梯上，只受重力和支持力，人沒有在水平方向的運動趨勢，故他不受摩擦力的作用，所以也就談不上摩擦力對人的做功問題，故B錯誤，符合題意；C．支持力是向上的，該力方向與人的運動方向的夾角小于，故支持力對人做正功，故C正確，不符合題意；D．由于人做的是勻速直線運動，故人受到的力是平衡力，其合力為0，故合力對人做的功也為0，故D正確，不符合題意。故選B。7．（2021春·上海閔行·高一期中）質(zhì)量為的物體靜止在傾角為的斜面上，現(xiàn)在使斜面體向右勻速移動距離，物體相對斜面靜止，則下列物體所受各力對物體做功的說法中正確的是（）A．重力做正功 B．支持力不做功C．摩擦力不做功 D．支持力做正功【答案】D【詳解】對物體受力分析可知物體受重力、彈力和摩擦力，受力分析圖如圖所示由于物體在水平方向移動，重力的方向與物體位移方向垂直，所以重力對物體不做功，支持力的方向與位移方向的夾角小于90°，則支持力對物體做正功，摩擦力的方向與位移方向的夾角大于90°，所以摩擦力對物體做負功。故選D。8．（2021春·上海閔行·高一期中）在加速向左運動的車廂中，一個人用力向前推車廂，如圖所示。人相對車廂未移動，則下列說法正確的是（）A．人對車廂不做功 B．人對車廂做正功C．人對車廂做負功 D．車廂對人做負功【答案】C【詳解】對人進行受力分析如圖所示由于人車向左加速運動，則加速度方向向左，則則車廂底部對人的靜摩擦力大于車廂豎直面對人的作用力，即車廂對人的作用力為f與F0的合力方向水平向左，車廂向左運動，位移方向向左，根據(jù)可知，車廂對人做正功，根據(jù)牛頓第三定律，可知，人對車廂的作用力為f與F0的反作用力的合力，方向水平向右，車廂向左運動，位移方向向左，根據(jù)可知，人對車廂做負功，ABD錯誤，C正確。故選C。9．（2022春·上海楊浦·高一?？计谥校┤鐖D所示，重為G的物體靜止在傾角為α的粗糙斜面體上，現(xiàn)使斜面體向右做勻速直線運動，通過的位移為x，物體相對斜面體一直保持靜止，則在這個過程中（）A．彈力對物體做功為Gxcosα B．靜摩擦力對物體做功為GxsinαC．重力對物體做功為Gx D．合力對物體做功為0【答案】D【詳解】ABC．分析物體的受力情況為重力mg、彈力N和摩擦力f，根據(jù)平衡條件，有重力與位移垂直，做功為零；摩擦力f與位移的夾角為α，所以摩擦力對物體m做功為斜面對物體的彈力做功為ABC錯誤；D．因物體做勻速運動，根據(jù)動能定理可知，合外力做功為零，D正確。故選D。10．（2021春·上海閔行·高一期中）如圖所示，一恒力通過一固定在物體上的滑輪拉物體沿光滑水平面前進了位移，在運動過程中，與水平方向保持角，則拉力對物體所做的功為（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】繩上的拉力大小等于F，定滑輪受到兩側(cè)繩的拉力作用，其做的總功等于拉力F對物體所做的功，即故選C。11．（2022春·上海長寧·高一上海市延安中學期中）關(guān)于各類恒力做功問題，下列說法正確的是（）A．滑動摩擦力對物體可能做負功，也可能做正功，但不可能不做功B．靜摩擦力發(fā)生在相對靜止的物體之間，所以靜摩擦力對物體一定不做功C．一對作用力與反作用力所做的功一定大小相等，正負相反D．一對相互作用的滑動摩擦力做功代數(shù)和一定不為零，且為負值【答案】D【詳解】A．滑動摩擦力的方向與物體相對接觸面的運動方向相反，但與物體相對地面的位移可能同向，也可能反向，物體相對地面也可能沒有位移，故滑動摩擦力對物體可能做負功，也可能做正功，也可能不做功，A錯誤；B．靜摩擦力發(fā)生在相對靜止的物體之間，靜摩擦力可以對物體做正功，如物體相對傾斜傳送帶靜止被送到頂端的過程，B錯誤；C．一對作用力與反作用力所做的功可能大小相等，正負相同，如冰面上的兩人相互推一下之后朝相反的方向加速運動，相互作用的推力均做正功，C錯誤；D．兩個物體間存在相互作用的滑動摩擦力，由發(fā)生相對運動，一定有內(nèi)能的產(chǎn)生，據(jù)功能關(guān)系可知，這對相互作用的滑動摩擦力做功代數(shù)和一定不為零，且為負值，D正確。12．（2022春·上海寶山·高一上海市行知中學期中）在水平推力F作用下，光滑斜面與物塊相對靜止且沿水平面向左做勻加速直線運動，斜面傾角為α，物塊質(zhì)量為m，當斜面的位移為s時，斜面對物體的做功為（）A．0 B．C． D．Fs【答案】B【詳解】由題意可知，斜面對物塊只存在支持力FN，且物塊在豎直方向上合力為零，即解得當斜面的位移為s時，斜面對物體的做功為故選B。二、填空題13．（2022春·上海閔行·高一上海市七寶中學期中）如圖，長為L的細線拴一個質(zhì)量為m的小球懸掛于O點，重力加速度為g，現(xiàn)將小球拉至與O點等高的位置使細線呈水平狀態(tài)，從釋放小球到細線和小球擺至豎直位置的過程中，重力對小球做的功為__________，細線的拉力對小球做的功為__________?！敬鸢浮?/p>

mgL

0【詳解】[1]豎直方向分位移為L，則重力做功為[2]繩線拉力與小球瞬時速度方向總是垂直，則細線的拉力對小球做的功為0。14．（2022春·上海黃浦·高一格致中學期中）如圖所示，手持一根長為的輕繩的一端在水平的粗糙桌面上做半徑為、角速度為的勻速圓周運動，繩始終保持與該圓周相切，繩的另一端系一質(zhì)量為的木塊，木塊也在桌面上做勻速圓周運動，不計空氣阻力，繩的拉力大小為________；木塊運動一周，阻力做功為________?！敬鸢浮?/p>

【詳解】[1]木塊做勻速圓周運動，角速度為，繩的拉力T沿半徑方向上的分力提供向心力，有解得[2]如圖所示，切線的合力為零，因為繩子在切線方向的分力不為零，則木塊受到的摩擦力不為零，與繩子拉力切線方向的分力相等，所以木塊受到的阻力為木塊運動一周，阻力做功為解得15．（2023·上海·高三專題練習）用v-t圖像推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，可近似認為在每一小段內(nèi)物體做___________運動。然后將所有微元累加即v-t圖像與t軸圍成的面積表示整個過程中的位移大小。同理，F(xiàn)-s圖與s軸圍成的面積表示___________?！敬鸢浮?/p>

勻速直線

整個過程中力F做功的大小【詳解】[1]把整個運動過程劃分成很多小段，每小段的時間極短，可近似認為在每一小段內(nèi)物體做勻速直線運動。[2]已知位移x=vt，微元累加可得v-t圖像與t軸圍成的面積表示整個過程中的位移大小，同理，因為W=Fs，則F-s圖像與s軸圍成的面積表示整個過程中力F做功的大小。16．（2022春·上海浦東新·高一期中）如圖物體在力F的作用下水平發(fā)生了一段位移l，分別計算這三種情形下力F對物體做的功。設(shè)這三種情形下力F和位移l的大小都是一樣的：F＝10N，l＝m，角θ的大小如圖所示。=_____J，=_____J，=_____J。【答案】

15

15

15【詳解】[1]當力的方向與位移方向成角時，甲圖中，則功的大小為[2]乙圖力的方向與位移方向夾角，則功的大小為[3]丙圖力的方向與位移方向夾角，則功的大小為17．（2022春·上海奉賢·高一上海市奉賢中學期中）質(zhì)量為m的物體從傾角為的固定長直斜面頂端由靜止開始下滑，已知斜面與物體間的動摩擦因數(shù)μ與物體離開斜面頂端距離x之間滿足（k為已知量），則物體下滑到最大速度時的位移為___________，達到最大速度這一過程中摩擦力做功為___________?！敬鸢浮?/p>

【詳解】[1]設(shè)物體下滑到最大速度時的位移為s，此時物體所受合外力恰好為零，即解得[2]物體所受摩擦力f與x的關(guān)系為f-x關(guān)系圖線也為過原點的直線，圖線與坐標軸所圍面積表示摩擦力做功的絕對值，所以x從0到過程中，摩擦力做功為18．（2022秋·上海金山·高三期中）如圖，水平傳送帶順時針勻速運轉(zhuǎn)，速度大小為2m/s。質(zhì)量為1.5kg的貨箱無初速度放上傳送帶，經(jīng)過0.5s時間，貨箱與傳送帶恰好相對靜止。取重力加速度，則貨箱與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為____________，因摩擦產(chǎn)生的熱量為__________J。【答案】

0.4

3【詳解】[1]貨箱在摩擦力的作用下加速運動，根據(jù)牛頓第二定律可得又代入數(shù)據(jù)，解得[2]根據(jù)摩擦力產(chǎn)生熱量的公式，即又代入數(shù)據(jù)，解得故可得因摩擦產(chǎn)生的熱量為三、解答題19．（2022秋·上海奉賢·高三校考階段練習）如圖（a）所示，質(zhì)量為m=2kg的物塊以初速度v0=20m/s從圖中所示位置開始沿粗糙長直水平面向右運動，同時物塊受到一水平向左的恒力F作用，在運動過程中物塊速度隨時間變化的規(guī)律如圖（b）所示，g取10m/s2.求：（1）物塊在0—4s內(nèi)的加速度a1的大小和4—8s內(nèi)的加速度a2的大??；（2）恒力F的大小及物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ。（3）8s內(nèi)F所做的功。有同學認為：由于F是恒力，先求出8s內(nèi)總位移，根據(jù)恒力做功的公式W=FScosα，就可以求出8s內(nèi)F所做的功。你認為他的說法正確嗎，如果正確請依照這個思路求8s內(nèi)F所做的功。如果認為他的說法錯誤，請說明理由，并求出8s內(nèi)F所做的功?！敬鸢浮浚?）5m/s2；2m/s2（2）7N；0.15；（3）正確；-168J【詳解】（1）物塊在0—4s內(nèi)的加速度a1的大小4—8s內(nèi)的加速度a2的大?。?）根據(jù)牛頓第二定律解得F=7Nμ=0.15（3）該同學的說法正確；8s內(nèi)物體的位移方向向右；8s內(nèi)F所做的功20．（2022春·上海長寧·高一上海市復(fù)旦中學期中）放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，力F的大小與時間t的關(guān)系和物塊的速度v與時間t的關(guān)系分別如圖所示。利用兩圖線計算：（1）物塊的質(zhì)量；（2）物塊與地面間的動摩擦因數(shù)；（3）力F在內(nèi)做的功。【答案】（1）1kg；（2）0.4；（3）126J【詳解】（1）設(shè)3~6s推力為F1，6~9s推力為F2，根據(jù)圖像可知6~9s過程中，物體做勻速運動，水平方向受力平衡，則根據(jù)圖像可知，在3~6s運動過程中，物體做勻加速運動根據(jù)牛頓第二定律，可得代入數(shù)據(jù)，得到（2）在水平地面上運動，摩擦力有代入數(shù)據(jù)，可得（3）根據(jù)v-t圖像，可知0~3s的位移為0，3~6s的位移x1和6s~9s的位移x2為，所以力F在9s內(nèi)做的功為一、單選題1．（2021春·上海閔行·高一期中）如圖所示，三個質(zhì)量相同的物體靜止于同一光滑水平面上，分別施三個不同方向的外力，使它們以相同的加速度運動了相同的時間，則三個力對物體做功的大小關(guān)系是（）A． B．C． D．2．（2022春·上海黃浦·高一期末）如圖，細線一端跨過定滑輪與水平地面上的物體相連，另一端在大小為F的恒力作用下移動距離h，物體沿地面移動的距離為s，繩與水平地面的夾角由變?yōu)?。在此過程中，該恒力做功為（）A．Fs B．Fh C． D．3．（2021春·上海浦東新·高一期末）關(guān)于功，下列說法不正確的是（）A．的功小于的功B．功是標量，其正、負不表示方向C．一個力對物體做了負功，則說明這個力一定阻礙物體的運動D．功是能量轉(zhuǎn)化的量度4．（2022·上海金山·統(tǒng)考一模）光滑圓弧固定，小球在圖示恒力F作用下從最高點下滑的過程中，F(xiàn)（）A．一直做正功 B．先做正功后做負功C．一直做負功 D．先做負功后做正功5．（2022秋·上海普陀·高三曹楊二中階段練習）如圖，半徑為R的光滑半圓軌道放在光滑水平面上，質(zhì)量為m的物體從軌道上A點由靜止下滑，在m下滑過程中，設(shè)半圓軌道對物體支持力為N，物體對半圓軌道的壓力為，則（）A．不做功 B．做正功 C．N不做功 D．N做正功6．（2021春·上海閔行·高一期中）如圖所示，人站在自動扶梯上一起斜向上勻速運動，則下列說法中不正確的是（）A．重力對人做負功 B．摩擦力對人做負功C．支持力對人做正功 D．合外力對人做功為零7．（2021春·上海閔行·高一期中）質(zhì)量為的物體靜止在傾角為的斜面上，現(xiàn)在使斜面體向右勻速移動距離，物體相對斜面靜止，則下列物體所受各力對物體做功的說法中正確的是（）A．重力做正功 B．支持力不做功C．摩擦力不做功 D．支持力做正功8．（2021春·上海閔行·高一期中）在加速向左運動的車廂中，一個人用力向前推車廂，如圖所示。人相對車廂未移動，則下列說法正確的是（）A．人對車廂不做功 B．人對車廂做正功C．人對車廂做負功 D．車廂對人做負功9．（2022春·上海楊浦·高一?？计谥校┤鐖D所示，重為G的物體靜止在傾角為α的粗糙斜面體上，現(xiàn)使斜面體向右做勻速直線運動，通過的位移為x，物體相對斜面體一直保持靜止，則在這個過程中（）A．彈力對物體做功為Gxcosα B．靜摩擦力對物體做功為GxsinαC．重力對物體做功為Gx D．合力對物體做功為010．（2021春·上海閔行·高一期中）如圖所示，一恒力通過一固定在物體上的滑輪拉物體沿光滑水平面前進了位移，在運動過程中，與水平方向保持角，則拉力對物體所做的功為（）A． B． C． D．11．（2022春·上海長寧·高一上海市延安中學期中）關(guān)于各類恒力做功問題，下列說法正確的是（）A．滑動摩擦力對物體可能做負功，也可能做正功，但不可能不做功B．靜摩擦力發(fā)生在相對靜止的物體之間，所以靜摩擦力對物體一定不做功C．一對作用力與反作用力所做的功一定大小相等，正負相反D．一對相互作用的滑動摩擦力做功代數(shù)和一定不為零，且為負值12．（2022春·上海寶山·高一上海市行知中學期中）在水平推力F作用下，光滑斜面與物塊相對靜止且沿水平面向左做勻加速直線運動，斜面傾角為α，物塊質(zhì)量為m，當斜面的位移為s時，斜面對物體的做功為（）A．0 B．C． D．Fs二、填空題13．（2022春·上海閔行·高一上海市七寶中學期中）如圖，長為L的細線拴一個質(zhì)量為m的小球懸掛于O點，重力加速度為g，現(xiàn)將小球拉至與O點等高的位置使細線呈水平狀態(tài)，從釋放小球到細線和小球擺至豎直位置的過程中，重力對小球做的功為__________，細線的拉力對小球做的功為__________。14．（2022春·上海黃浦·高一格致中學期中）如圖所示，手持一根長為的輕繩的一端在水平的粗糙桌面上做半徑為、角速度為的勻速圓周運動，繩始終保持與該圓周相切，繩的另一端系一質(zhì)量為的木塊，木塊也在桌面上做勻速圓周運動，不計空氣阻力，繩的拉力大小為________；木塊運動一周，阻力做功為________。15．（2023·上?！じ呷龑ｎ}練習）用v-t圖像推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，可近似認為在每一小段內(nèi)物體做___________運動。然后將所有微元累加即v-t圖像與t軸圍成的面積表示整個過程中的位移大小。同理，F(xiàn)-s圖與s軸圍成的面積表示___________。16．（2022春·上海浦東新·高一期中）如圖物體在力F的作用下水平發(fā)生了一段位移l，分別計算這三種情形下力F對