2019年高中物理 第七章 机械能守恒定律 第一、二节 追寻守恒量 功分层训练 新人教版必修2.doc

第一节 追寻守恒量能量第二节 功A级抓基础1关于功的概念，以下说法正确的是()A力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量B功有正、负之分，所以功可能有方向性C若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移D一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体在该力作用下位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积解析：功是标量，只有大小没有方向，功的正负只是说明力是动力还是阻力，A、B选项错误；力对物体不做功，不一定物体没有位移，当力和位移夹角为90时，力对物体也不做功，C选项错误；根据功的计算式WFlcos 知D选项正确答案：D2有下列几种运动情况：用水平推力F推一质量为m的物体在光滑水平面上前进位移l；用水平推力F推一质量为2m的物体在粗糙水平面上前进位移l；用与水平方向成60角斜向上的拉力F拉一质量为m的物体在光滑水平地面上前进位移2l；用与斜面平行的力F拉一质量为3m的物体在光滑斜面上前进位移l.关于以上四种情况下力F做功的判断，正确的是()A情况做功最多B情况做功最少C情况做功最少 D四种情况做功一样多解析：本题考查了对功的概念的理解，求解此类题目的关键是抓住力F、位移l和其夹角分析，找出在每一具体的物理情景中的F、l、，代入WFlcos 进行计算，即可得到正确的答案答案：D3.两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上，使物体运动，如图所示，物体通过一段位移，力F1对物体做功4 J，力F2对物体做功3 J，则力F1和F2的合力对物体做的功为()A7 J B5 JC3.5 J D1 J解析：当有多个力对物体做功时，总功就等于各个力对物体做功的和由于力F1对物体做功4 J，力F2对物体做功3 J，所以F1与F2的合力对物体做的总功W3 J4 J7 J，故选A.答案：A4一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功的情况是()A加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功B加速时做正功，匀速和减速时做负功C加速和匀速时做正功，减速时做负功D始终做正功解析：无论电梯加速、匀速，还是减速，电梯对人的支持力方向始终向上；而人发生位移一直向上，故该力对人一直做正功，选D.答案：D5.如图所示，轻绳下悬挂一小球，在小球沿水平面做半径为R的匀速圆周运动转过半圈的过程中，下列关于绳对小球做功情况的叙述中正确的是()A绳对小球没有力的作用，所以绳对小球没做功B绳对小球有拉力作用，但小球没发生位移，所以绳对小球没做功C绳对小球有沿绳方向的拉力，小球在转过半圈的过程中的位移为水平方向的2R，所以绳对小球做了功D以上说法均不对解析：做功的必要条件是力和力方向上的位移对于小球来说受到两个力，即重力G、绳的拉力FT，它们的合力提供小球的向心力根据几何知识可以知道重力G、绳的拉力FT均与小球的瞬时速度垂直，说明小球不会在这两个力的方向上产生位移同理可知合外力F的方向也与速度方向垂直，不会对小球做功选项D正确答案：D6下列说法正确的是()A当作用力做正功时，反作用力一定做负功B一对相互作用的静摩擦力做功的总和为零C一对相互作用的滑动摩擦力做功的总和为零D当人从蹲在地上至站起来的过程中，人受到的重力做负功，地面对人的支持力做正功解析：作用力做正功，反作用力也可以做正功，比如两带电小球靠斥力分开，库仑力对两小球都做正功，故A错误；一对静摩擦力做功的代数和必为零，一对滑动摩擦力做功的代数和不一定为零，比如在汽车急刹车时，滑动摩擦力做负功，故B正确，C错误；当人从蹲在地上至站起来的过程中，支持力对人不做功，故D错误答案：B7.如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数均为，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m，A、B两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB段的过程中，摩擦力所做功的大小为()A大于mgL B小于mgLC等于mgL D以上三种情况都有可能解析：设水平部分的长度为x1，斜坡的长度为x2，斜坡与水平面的夹角为，则下滑的过程中摩擦力做功为Wmgx1mgcos x2mg(x1x2cos )mgL.答案：CB级提能力8.如图所示，均匀长木板长l40 cm，放在水平桌面上，它的右端与桌边相齐，木板质量为m2 kg，与桌面间的动摩擦因数0.2.今用水平推力F将其匀速推下桌子，则水平推力做功为(g取10 m/s2)()A0.8 J B1.6 J C8 J D4 J解析：只要将木板的重心推离桌面，木板就会掉下桌面，由滑动摩擦力公式得fNmg0.2210 N4 N，WFs40.2 J0.8 J，A正确明确木板离开桌面的临界条件，准确利用功的公式求解答案：A9.如图所示，某个力F10 N作用在半径为R1 m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周这个力F做的总功为()A0 B20 J C10 JD10 J解析：本题中力F的大小不变，但方向时刻都在变化，属于变力做功问题，可以考虑把圆周分割为很多的小段来研究当各小段的弧长足够小时，可以认为力的方向与弧长代表的位移方向一致，故所求的总功为WFx1Fx2Fx3F(x1x2x3)F2R20 J，选项B正确答案：B10.A、B两物体的质量之比mAmB21，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示那么，A、B两物体所受摩擦力之比FAFB与A、B两物体克服摩擦力做的功之比WAWB分别为()A21，41 B41，21C14，12 D12，14解析：由题图可知，物体A的加速度大小aA，物体B的加速度大小aB，根据牛顿第二定律可知，物体A、B受到的摩擦力分别为FAmAaA，FBmBaB，又mAmB21，所以F1FB41；vt图象中图线与横轴所围的面积表示位移，从开始运动到停止，A、B两物体的位移分别为lA，lBv0t，又功WFlcos ，所以WAWBFAlAFBlB21，故选项B正确答案：B11如图所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计，用力F开始提升原来静止的质量为m10 kg的物体，使物体以大小为a2 m/s2的加速度匀加速上升，求前3 s内力F做的功(g取10 m/s2)解析：物体受拉力和重力，根据牛顿第二定律有2Fmgma，解得Fm(ga)10(102) N60 N，3 s内的位移xat2232 m9 m，该过程中力的作用点的位移是2x，所以WF2x6029 J1 080 J.答案：1 080 J12如图所示，水平的传送带以速度v6 m/s顺时针运转，两传动轮MN之间的距离为l110 m，若在M轮的正上方，将一质量为m3 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)?解析：物体放在M处时初速度为零，与传送带之间有相对滑动，物体在水平向右的滑动摩擦力F作用下向右做匀加速运动，根据牛顿第二定律，物体运动的加速度为ag3 m/s2.设经过时间t后物体的速度增大到v6 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，则滑动摩擦力作用时间t2 s.在2 s内物体水平向右运动的位移lat26 m10 m.滑动摩擦力对物体做的功WFlmgl54 J.答案：54 J