2019-2020年高中物理 4.1 功 每课一练 粤教版必修2.doc

2019-2020年高中物理 4.1 功 每课一练 粤教版必修21.关于功的概念，下列说法正确的是（ ）A.力对物体做功多，说明物体的位移一定大B.力对物体做功少，说明物体的受力一定小C.力对物体不做功，说明物体一定无位移D.功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的 思路解析：做功有两个不可缺少的因素，即由力的大小、位移的大小及力和位移方向夹角的余弦值的大小决定，即由力的大小和在力的方向上的位移的大小决定. 答案:D2.质量为m的物体，受到水平拉力F作用，在粗糙水平面上运动.下列说法正确的是（ ）A.如果物体做加速运动，则拉力F一定对物体做正功B.如果物体做减速运动，则拉力F一定对物体做正功C.如果物体做减速运动，则拉力F可能对物体做正功D.如果物体做匀速运动，则拉力F一定对物体做正功思路解析：判断一个力对物体做正功还是负功，看F与s之间的夹角.物体做加速、匀速运动时，F与s同方向，一定做正功；物体做减速运动时，F可能与s同向，也可能与s反向，可能做正功或负功.答案:ACD3.物体受到两个互相垂直的作用力而运动，已知力F1做功6 J，物体克服力F2做功8 J，则力F1、F2的合力对物体做功（ ）A.14 J B.10 J C.2 J D.-2 J思路解析：合力的功等于各个力做功的代数和，即WF合=WF1+WF2=(6-8) J=-2 J.答案:D4.关于摩擦力和功，下列说法正确的是（ ）A.静摩擦力总是做正功，滑动摩擦力总是做负功B.静摩擦力对物体不一定做功，滑动摩擦力对物体一定做功C.静摩擦力对物体一定做功，滑动摩擦力对物体可能不做功D.静摩擦力和滑动摩擦力都可能对物体不做功思路解析：力对物体做功，必须具备两个条件：力和在力的方向上的位移.判断摩擦力是否做功及做什么功，要具体分析受力物体在摩擦力方向上是否有位移及位移的方向与摩擦力的方向是相同还是相反.答案:D 5.分别对放在粗糙水平面上的同一物体施加水平恒定拉力或斜向上的恒定拉力，使物体在两种情况下的加速度相同,路面动摩擦因数处处相同.当物体在两种情况下通过相同位移时，拉力的功和合力的功说法正确的是（ ）A.拉力的功相等，水平拉力的功大B.拉力的功和合力的功中，合力的功小C.合力的功相等，斜向上拉时拉力的功大D.合力的功相等，斜向上拉时拉力的功小思路解析：两种情况下加速度相同，合力相同，而且位移相同，故合外力做功相同，第一种情况下拉力的功W1=F1s， 第二种情况下拉力的功W2=F2scos，由牛顿第二定律得：F1-f=ma，F2cos-f2=ma 而f1f2，所以F1F2cos，有W1W2.答案:D6.如图4-1-12所示，A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用力F拉着B右移.用F、FAB和FBA分别表示绳对A的拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则（ ）图4-1-12A.F做正功，FAB做负功，FBA做正功，F不做功B.F和FBA做正功，FAB和F做负功C.F做正功，其他力都不做功D.F做正功，FAB做负功，FBA和F不做功思路解析：B向右移动，F与位移方向相同，所以F做正功；FAB与B的位移方向相反，所以FAB做负功；由于A静止，所以F和FBA均不做功，选项D正确.答案:D7.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为Ff，则从抛出至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为（ ）A.0 B.-Ff h C.-2Ff h D.-4Ff h思路解析：物体在上升过程和下落过程，空气阻力都阻碍物体运动，都做负功，所以全过程空气阻力对物体做功为：Wf =Wf上+Wf下=-Ff h+（-Ff h）=-2Ff h. 正确选项是C.很多同学容易错选A，原因是：他们认为整个过程的位移为零，由W=Flcos可得Wf =0.造成这一错误的原因是没有掌握公式W=Flcos中的F必须为恒力.答案:C8.一个人从深4 m的水井中匀速提取50 N的水桶至地面，在水平道路上又匀速行走了12 m，再匀速走下6 m深的地下室.则整个过程中此人用来提水桶的力所做的功为_J.思路解析：人从4 m深的水井中匀速向上提水桶做的功为W1=Fh1=504 J=200 J 人在水平道路上行走12 m的过程中，由于竖直向上的拉力与水平位移垂直，故人对水桶不做功，即W2=0.人匀速走下6 m深的地下室的过程中，对水桶做的功为：W3=-Fh2=-506 J=-300 J 所以，在全过程中人对水桶做的功为W=W1+W2+W3=200 J+0-300 J=-100 J.答案:-1009.如图4-1-13所示，质量为m的物体，静止在倾角为的粗糙斜面体上，当两者一起向右做匀速直线运动，通过水平位移为s的过程中，斜面对物体m做多少功?图4-1-13思路解析：正确进行受力分析，明确各力方向和位移方向之间的关系，用功的定义求解.解法一：物体m受力如上图所示，由平衡条件得FN=mgcos， Ff=mgsin 则Ff 与s夹角为，FN与s夹角为（90+） 由W=Fscos得： 弹力FN对m做功W1=mgscoscos（90+）=-mgscossin 摩擦力Ff 对m做功，W2=mgssincos 斜面对物体做的功W=W1+W2=0.解法二：斜面对m的作用力即FN与Ff的合力，由平衡条件知其方向竖直向上,大小为mg,做功为W=F合scos90=0.答案:0我综合 我发展10.静止在光滑水平面上的物体质量为25 kg，在与水平方向成60角斜向上的力F作用下运动了10 s.已知F=10 N，求在这10 s内力F所做的功.思路解析：力F在竖直方向上的分力F1=Fsin60=100.87 N=8.7 N，而重力G=250 N，显然 F1G，故物体受力情况右图所示，N为水平面对物体的支持力 由牛顿第二定律得物体的加速度为a= m/s2=0.2 m/s210 s内物体的位移为s=at2=0.2102 m=10 m10 s内力F所做的功为W=Fscos=10100.5 J=50 J.答案:50 J 11.质量为10 kg的物体在拉力作用下运动，求下列各种情况下拉力做的功（g取10 m/s2）：（1）拉力沿水平方向，物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上匀速移动4 m;（2）拉力沿水平方向，物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上以2 m/s2的加速度匀加速移动4 m;（3）用大小为50 N、与水平方向成37角的斜向上的拉力拉物体，使物体沿水平地面移动4 m，物体与地面间的动摩擦因数为0.25.（4）物体在竖直向上的拉力作用下，以2 m/s2的加速度匀加速上升4 m.思路解析：（1）水平拉力大小为F=mg=0.251010 N=25 N,则拉力做的功为W=Fs=254 J=100 J.(2)由牛顿第二定律得:F-mg=ma,水平拉力的大小为F=m(g+a)=10(0.2510+2) N=45 N 拉力做的功为W=Fs=454 J=180 J.(3)拉力做的功为W=Fscos37=5040.8 J=160 J.(4)由牛顿第二定律得F-mg=ma 竖直向上的拉力大小为F=m(g+a)=10(10+2) N=120 N拉力做的功为W=Fs=1204 J=480 J.答案:(1)100 J (2)180 J (3)160 J (4)480 J12.如图4-1-14所示，水平传送带以2 m/s的速度匀速运行，将一质量为2 kg的工件沿竖直向下的方向轻轻放在传送带上（设传送带的速度不变）.如工件与传送带之间的动摩擦因数为0.2，则放手后工件在5 s内的位移是多少？摩擦力对工件做功为多少？（g取10 m/s2）图4-1-14思路解析：工件放在传送带上的瞬间，工件所受合外力为工件所受到的摩擦力，所以工件的加速度为：a=g=0.210 m/s2=2 m/s2，经过t=1 s工件的速度与传送带速度相同，以后工件就随皮带一起做匀速直线运动，所以工件在5 s内的位移是：l=（212+24）m=（1+8）m=9 m，Wf =mgl=0.22109 J=36 J.答案:9 m 36 J