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功基础夯实1.下面列举的情况中所做的功不为零的是()A.举重运动员举着杠铃在头上方停留3 s的时间内,运动员对杠铃做的功B.木块在粗糙水平面上滑动,支持力对木块做的功C.一个人用力推一个笨重的物体,但没推动,人的推力对物体做的功D.在自由落体运动中,重力对物体做的功答案:D解析:举重运动员举着杠铃在头上方停留3 s 的时间内,运动员对杠铃施加了竖直向上的支持力,但杠铃在支持力方向上没有位移,所以运动员对杠铃没有做功,故选项A错误;木块滑动过程中,在支持力方向上没有位移,所以支持力对木块没有做功,故选项B错误;推而不动,只有力而没有位移,做的功等于零,故选项C错误;重力方向竖直向下,物体的位移方向也竖直向下,所以重力对物体做了功,故选项D正确.2.如图所示,小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾,尽情嬉耍.在小朋友接触床面向下运动的过程中,床面对小朋友的弹力的做功情况是()A.先做负功,再做正功B.先做正功,再做负功C.一直做负功D.一直做正功答案:C解析:在下降过程中,弹力向上,位移向下,所以床面对小朋友的弹力做负功,选项C正确.3.(多选)一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移,做功分别为W1=6 J、W2=-6 J,下列说法正确的是() A.这两个力一定大小相等、方向相反B.F1是动力,F2是阻力C.这两个力做的总功为0D.F1比F2做的功多答案:BC解析:由W1=6 J,W2=-6 J,W=Fscos 得F1cos 1=-F2cos ,因此不能得出F1与F2大小相等、方向相反的结论,选项A错误;功的正负只表示是动力做功还是阻力做功,并不表示功的大小,选项B正确,选项D错误;合力做的功等于各个分力做功的代数和,选项C正确.4.如图所示,质量为m的物体,受水平力F的作用,在粗糙的水平面上运动,运动方向与F方向一致,下列说法错误的是()(导学号51100079)A.如果物体做加速直线运动,F对物体做正功B.如果物体做减速直线运动,F对物体做负功C.如果物体做减速直线运动,F对物体做正功D.如果物体做匀速直线运动,F对物体做正功答案:B解析:由于F方向与物体的运动方向相同,所以不论物体做加速运动还是减速运动,或者是匀速运动,F对物体都做正功,故选项B错误.5.如图所示,质量分别为M和m的两物块(均可视为质点,且Mm)分别在同样大小的恒力作用下,沿水平面由静止开始做直线运动,两力与水平面的夹角相同,两物块经过的位移相同.设此过程中F1对M做功为W1,F2对m做的功为W2,则()A.无论水平面光滑与否,都有W1=W2B.若水平面光滑,则W1W2C.若水平面粗糙,则W1W2D.若水平面粗糙,则W1W2答案:A解析:根据功的公式W=Fscos 可知W1=W2.能力提升6.如图所示,两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体运动,物体通过一段位移时,力F1对物体做功4 J,力F2对物体做功3 J,则力F1和F2的合力对物体做功为()A.7 JB.1 JC.5 JD.3.5 J答案:A解析:合力做的功等于它的各个分力做功的代数和,即4 J+3 J=7 J.7.起重机吊钩下挂一质量为m的水泥袋,如果水泥袋以加速度a匀减速下降了距离h,则水泥袋克服钢索拉力做的功为()A.mghB.m(g-a)hC.m(g+a)hD.m(a-g)h答案:C解析:取水泥袋为研究对象,在匀减速下降过程中,加速度方向向上,由牛顿第二定律知,钢索拉力F=m(g+a).钢索拉力做负功,也就是水泥袋克服钢索拉力做功,大小为W=m(g+a)h.8.(多选)如图所示,重物P放在一长木板上,在将长木板绕O端转过一小角度的过程中,重物P相对木板始终保持静止,关于木板对重物的作用力做功情况,以下说法正确的是()(导学号51100080)A.摩擦力对重物不做功B.摩擦力对重物做负功C.支持力对重物不做功D.支持力对重物做正功答案:AD解析:重物在随木板向上移动时,重物受重力、支持力及摩擦力的作用,其中摩擦力方向沿斜面向上,与重物移动的速度方向始终垂直,故摩擦力不做功;支持力始终垂直于木板向上,与运动方向始终相同,做正功.故选项A、D正确.9.如图所示,B物体在拉力F的作用下向左运动,在运动的过程中,A、B间有相互作用的摩擦力,则摩擦力做功的情况是()(导学号51100081)A.A、B都克服摩擦力做功B.摩擦力对A不做功,因为A未运动,但B克服摩擦力做功C.摩擦力对A做功,B克服摩擦力做功D.摩擦力对A、B都不做功答案:B解析:A物体静止,不产生位移,因此摩擦力对A不做功,B受到的摩擦力与其运动方向相反,因此摩擦力对B做负功,即B克服摩擦力做功,故选项B正确.10.如图所示,三个固定的斜面底边长度都相等,斜面倾角分别为30、45、60,斜面的表面情况都一样.完全相同的物体(可视为质点)A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中()A.物体A克服摩擦力做的功最多B.物体B克服摩擦力做的功最多C.物体C克服摩擦力做的功最多D.三物体克服摩擦力做的功一样多答案:D解析:设底边长度为b,则Wf=-mg cos =-mgb,即克服摩擦力做功为定值,选项D正确.11.(多选)以一定的初速度竖直向上抛质量为m的小球,它上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为f.则从抛出点至回到原出发点的过程中,各力做功的情况正确的是()A.重力做的功为零B.空气阻力做的功为-2fhC.空气阻力做的功为2fhD.物体克服重力做的功为-mgh答案:AB解析:根据功的计算公式得WG=0,Wf=f2hcos 180=-2fh,所以选项A、B正确.12.(多选)如图所示,人在船上向前行走,脚与船面间不打滑.忽略水对船的阻力,则下列四个说法中正确的有()A.脚与船之间的摩擦力是静摩擦力B.脚与船之间的摩擦力对船做正功C.脚与船之间的摩擦力对人做负功D.脚与船之间的摩擦力对人船组成的系统所做功的代数和不为零答案:ABD解析:人在船上向前行走,脚与船面间不打滑,说明脚与船之间的摩擦力是静摩擦力;取地面为参考系,船受到的摩擦力方向向后,向后运动,故脚与船之间的摩擦力对船做正功;人受到的摩擦力方向向前,运动方向也向前,脚与船之间的摩擦力对人做正功,所以脚与船之间的摩擦力对人船组成的系统所做功的代数和不为零.13.质量m=3 kg的物体,受到与斜面平行向下的拉力F=10 N,沿固定斜面下滑距离l=2 m,斜面倾角=30,物体与斜面间的动摩擦因数=.求各力对物体所做的功,以及各力对物体所做的总功.(g取10 m/s2)答案:重力做功30 J拉力做功20 J支持力不做功摩擦力做功-30 J总功20 J解析:物体受到重力、拉力、斜面的支持力和摩擦力的作用,如图所示.重力所做的功为WG=mglcos =mglcos(90-)=3102cos 60 J=30 J, 拉力所做的功WF=Fl=102 J=20 J,支持力与物体运动方向垂直,它所做的功WN=0,滑动摩擦力的方向与位移方向相反,做功为Wf=-mglcos =-3102 J=-30 J,总功W=WG+WF+WN+Wf=30 J+20 J+(-30) J=20 J.14.如图所示,水平传送带以速度v=6 m/s顺时针运转,两传动轮M、N之间的距离为L=10 m.若在M轮的正上方,将一质量为m=3 kg的物体轻放在传送带上,已知物体与传送带之间的动摩擦因数=0.3,在物体由M处传送到N处的过程中,传送带对物体的摩擦力做了多少功?(g取10 m/s2)(导学号51100082)答案:54 J解析:物体放在传送带上后的加速度a=g=0.310 m/s2=3 m/s2.设一段时间后物体的速度增大到v=6 m/s,此后物体与传送带速度相同,二者之间不再相对滑动,滑动摩擦力随之消失,可见滑动摩擦力的作用时间为t= s=2 s.在这2 s内物体水平向右运动的位移为l=at2=322 m=6 mL=10 m,滑动摩擦力对物体所做的功为W=Fl=mgl=0.33106 J=54 J.
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