高中物理 第7章 第2節(jié)功同步檢測 新人教版必修2

【成才之路】-學(xué)年高中物理第7章第2節(jié)功同步檢測新人教版必修2基礎(chǔ)夯實(shí)一、選擇題(1～4題為單選題，5題為多選題)1．(臨沂市重點(diǎn)中學(xué)～學(xué)年高一下學(xué)期期中聯(lián)考)在下圖所描述的情景中，人對物體做功的是()①如圖甲所示，將物塊疊放在一起。②如圖乙所示，在水平方向勻速搬動(dòng)一盆花。③如圖丙所示，費(fèi)了很大的勁，杠鈴仍紋絲不動(dòng)④如圖丁所示，向前勻速推動(dòng)拖把拖地。A．①② B．②③C．①④ D．③④答案：C解析：乙圖中花盆受到的合力為零，丙圖中杠鈴的位移為零。2．物體受到兩個(gè)互相垂直的作用力而運(yùn)動(dòng)，已知力F1做功3J，物體克服力F2做功4J，則力F1、F2的合力對物體做功()A．7J B．5JC．1J D．－1J答案：D解析：合力做功等于各力做功的代數(shù)和，即3J－4J＝－1J。3．如圖所示，用同樣的力F拉同一物體，在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通過同樣的距離，則拉力F的做功情況是()A．甲中做功最少 B．丁中做功最多C．做功一樣多 D．無法比較答案：C解析：功是力和在力的方向上的位移的乘積，四種情況中力和在力的方向上的位移都相同，所以四種情況做功一樣多。或由W＝Flcosα計(jì)算，也可判斷出四種情況做功一樣多，故C正確。4．(濟(jì)南一中～學(xué)年高一下學(xué)期期中)起重機(jī)將質(zhì)量為m的物體勻速向上吊起一段距離，關(guān)于作用在物體上的各力的做功情況，下列說法正確的是()A．重力做正功，拉力做負(fù)功，合力做功為零B．重力不做功，拉力做正功，合力做正功C．重力做負(fù)功，拉力做正功，合力做正功D．重力做負(fù)功，拉力做正功，合力做功為零答案：D解析：重力方向與物體位移方向相反，重力做負(fù)功；拉力方向與物體位移方向相同，拉力做正功；合力為零，合力做功為零。故D正確。5．以一定的初速度豎直向上拋出質(zhì)量為m的小球，它上升的最大高度為h，空氣阻力的大小恒為f。則從拋出點(diǎn)至回到原出發(fā)點(diǎn)的過程中，各力做功的情況正確的是()A．重力做的功為零 B．空氣阻力做的功為－2fhC．空氣阻力做的功為2fh D．物體克服重力做的功為－mgh答案：AB解析：根據(jù)功的計(jì)算公式得：WG＝0Wf＝f·2h·cos180°＝－2fh所以選項(xiàng)AB正確。二、非選擇題6．如圖所示，建筑工人通過滑輪裝置將一質(zhì)量是100kg的料車沿30°角的斜面由底端勻速地拉到頂端，斜面長是4m，若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和各處的摩擦力，g取10N/kg，求這一過程中：(1)人拉繩子的力做的功；(2)物體的重力做的功；(3)物體受到的各力對物體做的總功。答案：(1)J(2)－J(3)0解析：(1)工人拉繩子的力：F＝eq\f(1,2)mgsinθ工人將料車?yán)叫泵骓敹藭r(shí)，拉繩子的長度：l＝2L，根據(jù)公式W＝FlcosαW1＝eq\f(1,2)mgsinθ·2L＝J(2)重力做功：W2＝－mgh＝－mgLsinθ＝－J(3)由于料車在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)，則料車所受的合力為0，故W合＝07．如圖所示，質(zhì)量為20kg的小孩坐在雪橇上，現(xiàn)用一個(gè)與水平方向成α＝37°、大小為60N的力F拉著雪橇沿水平地面從靜止開始以a＝0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知雪橇的質(zhì)量為20kg，求2s內(nèi)雪橇上各力做的功？合力做的功是多少？答案：重力和支持力做功為零拉力做功48J摩擦力做功－28J合力做功20J解析：2s內(nèi)雪橇的位移l＝eq\f(1,2)at2＝1m重力和支持力做功為零拉力F做功WF＝Flcosα＝60×1×0.8J＝48J雪橇所受合力為F合＝ma＝40×0.5N＝20N合外力對物體做的功W合＝F合l＝20×1J＝20J摩擦力做的功WFf＝W合－WF＝20J－48J＝－28J能力提升一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題)1．(濰坊市～學(xué)年高一下學(xué)期三校聯(lián)考)一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t＝0時(shí)其速度為1m/s。從此刻開始在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平作用力F，力F和滑塊的速度v隨時(shí)間t的變化規(guī)律分別如圖甲和乙所示。設(shè)在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)力F對滑塊做的功分別為W1、W2、W3，則以下關(guān)系式正確的是()A．W1＝W2＝W3 B．W1<W2<W3C．W1<W3<W2 D．W1＝W2<W3答案：B解析：各秒內(nèi)位移等于速度圖線與橫軸所圍的“面積”，由乙圖可知x1＝eq\f(1,2)×1×1m＝0.5m，x2＝eq\f(1,2)×1×1m＝0.5m，x3＝1×1m＝1m，結(jié)合甲圖力的大小，可以求得W1＝1×0.5J＝0.5J，W2＝3×0.5J＝1.5J，W3＝2×1J＝2J，所以選B。2．如圖所示，B物體在拉力F的作用下向左運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)的過程中，A、B之間有相互作用的力，則對力做功的情況的下列說法中正確的是()A．A、B都克服摩擦力做功B．摩擦力對A做正功，對B做負(fù)功C．摩擦力對B做負(fù)功，對A不做功D．彈力對A不做功，對B做正功答案：C解析：判斷AB間是否有摩擦力時(shí)是看AB間有無相對滑動(dòng)(或運(yùn)動(dòng)趨勢)，計(jì)算功的大小時(shí)涉及到的位移，都是相對地面的位移。A、B間相互作用力為Ff1與Ff2、FAB與FBA，如圖所示。A沒有位移，F(xiàn)f2、FBA對A不做功，B有位移，F(xiàn)f1做負(fù)功，F(xiàn)AB與位移成90°，不做功，C對，A、B、D錯(cuò)。3．如圖所示，一物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以一定的速度沿水平面由A點(diǎn)滑到B點(diǎn)，摩擦力做功W1；若該物體從A′沿兩斜面滑到B′(此過程物體始終不會離開斜面)，摩擦力做的總功為W2，若物體與各接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同，則()A．W1＝W2 B．W1>W2C．W1<W2 D．不能確定W1、W2的大小關(guān)系答案：A解析：設(shè)AB間距離為L，則由A滑到B點(diǎn)，摩擦力做的功為W1＝－μmgL，由A′滑到B′摩擦力做的功為W2＝－μmgcosα·S上－μmgcosβ·S下＝－μmgL，故W1＝W2。4．一同學(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)對墻壁沒有做功答案：BD解析：(1)先分析墻壁的受力及做功情況：eq\x(\a\al(墻壁受推力,但沒有位移))→eq\x(\a\al(該同學(xué)對墻,壁不做功))→eq\x(\a\al(C錯(cuò)誤，,D正確))(2)再分析人的受力及做功情況：eq\x(\a\al(墻壁對人的作用力,是作用在手上的))→eq\x(\a\al(人的手在力的作,用下沒有位移))→eq\x(\a\al(墻壁對人,不做功))→eq\x(A錯(cuò)誤，B正確)5．如圖所示，物體沿弧形軌道滑下后進(jìn)入足夠長的水平傳送帶，傳送帶以圖示方向勻速運(yùn)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(fù)功后做正功C．先做正功后不做功 D．先做負(fù)功后不做功答案：ACD解析：要判斷傳送帶對物體的做功情況需分析物體所受摩擦力的可能方向設(shè)傳送帶速度大小為v1，物體剛滑上傳送帶時(shí)的速度大小為v2。①當(dāng)v1＝v2時(shí)，物體隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，故傳送帶與物體之間不存在摩擦力，即傳送帶對物體始終不做功，A正確。②當(dāng)v1<v2時(shí)，物體相對傳送帶向右運(yùn)動(dòng)，物體受到的滑動(dòng)摩擦力方向向左，則物體先做勻減速運(yùn)動(dòng)直到速度減為v1，再做勻速運(yùn)動(dòng)，故傳送帶對物體先做負(fù)功后不做功，D正確。③當(dāng)v1>v2時(shí)，物體相對傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，物體受到的滑動(dòng)摩擦力方向向右，則物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)直到速度達(dá)到v1，再做勻速運(yùn)動(dòng)，故傳送帶對物體先做正功后不做功，B錯(cuò)誤，C正確。二、非選擇題6．靜止在水平面上的物體M，受到一水平向右的推力作用，在推力作用下向右運(yùn)動(dòng)了4m，水平推力隨物體位移的變化圖象如圖所示。推力的最大值為4N，且力隨位移的變化圖線恰好為四分之一圓周，求水平推力在此過程中所做的功。答案：12.56J解析：推力隨位移逐漸減小，不屬于恒力做功，不能直接用功的定義式求功。力的方向始終與位移方向相同，僅僅大小變化，我們可把位移分成無數(shù)小段，在每一小段位移內(nèi)，力可認(rèn)為是恒力，則每一小段恒力做的功可求出來，再把每小段恒力功求和。由圖象的物理意義可知圖線與坐標(biāo)軸所圍成的面積恰好是推力所做的功，所以可根據(jù)面積求推力做功，W＝eq\f(1,4)πR2＝eq\f(1,4)×3.14×42J＝12.56J。7．如下圖所示，水平的傳送帶以速度v＝6m/s順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，兩傳動(dòng)輪M、N之間的距離為L＝10m，若在M輪的正上方，將一質(zhì)量為m＝3kg的物體輕放在傳送帶上，已知物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，在物體由M處傳送到N處的過程中，傳送帶對物體的摩擦力做了多少功？(g取10m/s2)答案：54J解析：物體放在傳送帶上后的加速度a＝eq\f(F,m)＝eq\f(μmg,m)＝μg＝3m/s2