2016-2017学年高中物理 第7章 机械能守恒定律新人教版必修2_2

1 第 2 节 功 基础夯实 一、选择题(15 题为单选题，6 题为多选题) 1(杭州市 20142015 学年高一下学期七校联考)如图所示，下列过程中人对物体做 了功的是 ( )导 学 号 00820378 A小华用力推石头，但没有推动 B小明举起杠铃后，在空中停留 3 秒的过程中 C小红提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中 D小陈将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了 5 米的过程中 答案：C 解析：A、B 选项所述情景中，位移都为零，D 中冰壶滑行时，不受人的推力，故人对 物体不做功，只有 C 选项所述情景，人对物体做功。 2(温州十校联合体 20142015 学年高一下学期期中联考)物体受到两个互相垂直的 作用力而运动，已知力 F1做功 6J，物体克服力 F2做功 8J，则力 F1、 F2的合力对物体做功 ( )导 学 号 00820379 A14J B10J C2J D2J 答案：D 解析：合力做功等于各力做功的代数和，即 6J8J2J。 3如图所示，一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面走同样 的位移(推箱的速度大小如图中所注)，比较此过程中两人分别对木箱做功的多少 ( )导 学 号 00820380 A大人做的功多 B小孩做的功多 C大人和小孩做的功一样多 D条件不足，无法判断 答案：C 解析：因为木箱匀速运动，小孩和大小所用的推力相等，又所走的位移相同，所以做 功一样多，C 选项正确。 4(福州八县(市)一中 20142015 学年高一下学期联考)质量为 m 的小物块在倾角为 2 的斜面上处于静止状态，如图所示。若斜面体和小物块一起以速度 v 沿水平方向向右做 匀速直线运动，通过一段位移 s。斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是 ( )导 学 号 00820381 A摩擦力做正功，支持力做正功 B摩擦力做正功，支持力做负功 C摩擦力做负功，支持力做正功 D摩擦力做负功，支持力不做功 答案：B 解析：物体受力情况如图所示，物体受到重力 mg、摩擦力 Ff和支持力 FN的作用。物 体相对斜面静止，物体相对地面水平向右匀速移动距离 s，这些力均是恒力，故可用 W Flcos 计算各力的功。 WFf Ffscos 0 WFN FNscos(90 )W2 C W1W2 D不能确定 W1、 W2的大小关系 答案：A 解析：设 AB 间距离为 L，则由 A 滑到 B 点，摩擦力做的功为 W1 mgL ，由 A滑 到 B摩擦力做的功为 W2 mg cos S 上 mg cos S 下 mgL ，故 W1 W2。 2一滑块在水平地面上沿直线滑行， t0 时其速度为 1m/s。从此刻开始在滑块运动 方向上再施加一水平作用力 F，力 F 和滑块的速度 v 随时间 t 的变化规律分别如图甲和乙 所示。设在第 1s 内、第 2s 内、第 3s 内力 F 对滑块做的功分别为 W1、 W2、 W3，则以下关系 式正确的是 ( )导 学 号 00820386 A W1 W2 W3 B W1W2W3 C W1W3W2 D W1 W2W3 答案：B 解析：各秒内位移等于速度图线与横轴所围的“面积” ，由乙图可知 x1 11m05m， x2 11m05m， x311m1m，结合甲图力的大小，可以 12 12 求得 W1105J05J， W2305J15J， W321J2J，所以选 B。 3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 之间有相互作用的力，则对力做功的情况的下列说 法中正确的是 ( )导 学 号 00820387 A A、 B 都克服摩擦力做功 B摩擦力对 A 做正功，对 B 做负功 C摩擦力对 B 做负功，对 A 不做功 D弹力对 A 不做功，对 B 做正功 答案：C 解析：判断 AB 间是否有摩擦力时是看 AB 间有无相对滑动(或 运动趋势)，计算功的大小时涉及到的位移，都是相对地面的位移。 5 A、 B 间相互作用力为 Ff1与 Ff2、 FAB与 FBA，如图所示。 A 没有位移， Ff2、 FBA对 A 不做功， B 有位移， Ff1做负功， FAB与位移成 90，不做功，C 对，A、B、D 错。 4(湖北黄冈中学 20152016 学年高一下学期期中)有一固定轨道 ABCD 如图所示， AB 段为四分之一光滑圆弧轨道，其半径为 R， BC 段是水平光滑轨道， CD 段是光滑斜面轨道， BC 和斜面 CD 间用一小段光滑圆弧连接。有编号为 1、2、3、4 完全相同的 4 个小球(小球 不能视为质点，其半径 r R)，紧挨在一起从圆弧轨道上某处由静止释放，经平面 BC 到斜 面 CD 上，忽略一切阻力，则下列说法正确的是 ( )导 学 号 00820388 A四个小球在整个运动过程中始终不分离 B当四个小球在圆弧轨道上运动时，2 号球对 3 号球不做功 C当四个小球在圆弧轨道上运动时，2 号球对 3 号球做正功 D当四个小球在 CD 斜面轨道上运动时，2 号球对 3 号球做正功 答案：AC 解析：圆弧轨道越低的位置切线的倾角越小，加速度越小，故相邻小球之间有挤压力， 小球在水平面上速度相同，无挤压不分离，在斜面上加速度相同，无挤压也不分离，故 B、D 错误，A、C 正确。 5质量为 2kg 的物体置于水平面上，在运动方向上受到水平拉力 F 的作用，沿水平方 向做匀变速运动，拉力 F 作用 2s 后撤去，物体运动的速度图象如图所示，则下列说法正确 的是(取 g10m/s 2) ( )导 学 号 00820389 A拉力 F 做功 150J B拉力 F 做功 350J C物体克服摩擦力做功 100J D物体克服摩擦力做功 175J 答案：AD 解析：由题图可以求出 02s 内的加速度 a125m/s 2,26s 内的加速度 a225m/s 2，由 F Ff ma1， Ff ma2联立，得 F10N， Ff5N，由题图还可求出前 2s 内的位移 l115m,26s 内的位移 l220m。所以拉力做功 WF Fl11015J150J， 摩擦力做功 WFf Ff(l1 l2)5(1520)J175J，即物体克服摩擦力做功 175J，故 A、D 正确。 6 二、非选择题 6如图所示，摆球质量为 m，悬线的长为 L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球 运动过程中空气阻力 F 阻 的大小不变，求摆球从 A 运动到竖直位置 B 时，重力 mg、绳的拉 力 FT、空气阻力 F 阻 各做了多少功？ 导 学 号 00820390 答案： mgL 0 F 阻 L 12 解析：因为拉力 FT在运动过程中，始终与运动方向垂直，故不做功， 即 WFT0。 重力在整个运动过程中始终不变，小球在重力方向上的位移为 AB 在 竖直方向上的投影 L，所以 WG mgL。 如右图所示， F 阻 所做的总功就等于每个小弧段上 F 阻 所做功的代数和。即 WF 阻 ( F 阻 s1 F 阻 s2) F 阻 L。 12 故重力 mg 做的功为 mgL，绳子拉力做功为零，空气阻力所做的功为 F 阻 L。 12 7如图所示，水平的传送带以速度 v6m/s 顺时针运转，两传动轮 M、 N 之间的距离 为 L10m，若在 M 轮的正上方，将一质量为 m3kg 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 03，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 10m/s2)导 学 号 00820391 答案：54J 解析：物体放在传送带上后的加速度 a g 3m/s 2 Fm