高中物理 基础知识篇 第一章 第一节 机械功同步练测 鲁科版必修2.doc

第1节 机械功建议用时实际用时满分实际得分45分钟100分6一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）1.如图1所示，质量相同的两物体与水平面间的动摩擦因数相同，分别用与水平面夹角相同的力和作用在物体上，使物体均能在水平面上做匀速直线运动，甲图中为拉力，乙图中为推力，当两物体经相同位移时，和对物体做的功分别为和，则（ ）图1a. b.c. d.无法判断2.如图2所示，某个力作用于半径转盘的边缘上，力的大小保持不变，但方向保持任何时刻均与作用点的切线一致，则圆盘转动一周的过程中，力做的功为（ ）图2a. b. c. d.无法确定3.以下关于功的说法中正确的是（ ）a.力是矢量，功也是矢量b.力和位移是矢量，功也一定是矢量c.因为功有正功和负功的区别，所以功是矢量d.因为功没有方向性，所以功是标量4.如图3所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功情况可能是（ ）a.始终不做功b.先做负功后做正功c.先做正功后不做功d.先做负功后不做功图35.如图4所示，物体a、b叠放着，a用绳系在固定的墙上，用力f将b拉着右移，用t表示绳的拉力，用fab和fba分别表示物体a对b的摩擦力和b对a的摩擦力，则下面正确的叙述是（ ）图4a.f做正功，fab做负功，fba做正功，t不做功b.f和fba做正功，fab和t做负功c.f做正功，fab做负功，fba和t不做功d.f做正功，其他力都不做功6.如图5所示，小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平面上.从地面上看，在小物块从静止开始沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用 力（ ）a.垂直于接触面，做功为零b.垂直于接触面，做功不为零c.不垂直于接触面，做功为零d.不垂直于接触面，做功不为零图57.如图6所示，一物体以一定的初速度沿水平面由点滑到点，摩擦力做功为；若该物体从点沿两斜面滑到点，摩擦力做的总功为.已知物体与各接触面间的动摩擦因数均相同，则（ ） 图6a. b.c. d.不能确定8.如图7所示，质量为的物体在与水平方向成的恒力作用下以加速度做匀加速度直线运动，已知物体和地面间的动摩擦因数为，物体在地面上运动距离为的过程中力做功为 （ ）图7a b c d9.如图8所示，一物块在时刻，以初速度从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图所示，时刻物块到达最高点，时刻物块又返回底端由此可以确定()图8a物块返回底端时的速度 b物块所受摩擦力大小c斜面倾角 d时间内物块克服摩擦力所做的功10.如图9所示，一物体分别沿轨道由静止滑到底端，物体与轨道间的动摩擦因数相同，物体克服摩擦力做功分别为和 .则( )a bc d无法比较图9二、填空题（本题共2小题，每空4分，共20分.请将正确的答案填到横线上）11.质量为的物体在与水平方向成角斜向上的拉力作用下，沿水平面运动，已知物体与地面间的动摩擦因数，则拉力做的功 ，重力做的功 ，摩擦力做的功 合外力做的功 (取)12.如图10所示，质量为边长为的正方体木块放在长为的桌面上，且与左侧相齐，动摩擦因数为，若要把它从桌面右侧推出，则力至少要做功 图10三、计算题（本题共4小题，每小题10分，共40分.解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.静止在光滑水平面上的物体质量为，在与水平方向成角斜向上的力作用下运动了，已知，求内力所做的功.（取） 14.如图11所示，用大小不变的力通过定滑轮拉着物体在光滑水平面上运动，开始时与物体相连接的绳和水平面间的夹角是.当拉力作用一段时间后，绳与水平面间的夹角为.已知图中的高度是，求绳的拉力对物体所做的功.(假设绳的质量、滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦不计)图1115.质量为的长木板放在光滑的水平地面上，如图12所示，一个质量为的滑块以某一速度沿木板表面从端滑到端，在木板上前进了，而木板前进了，若滑块与木板间的动摩擦因数为，求：（1）摩擦力对滑块所做的功是多大？（2）摩擦力对木板所做的功是多大？图1216.质量为的物体放在水平面上，在水平推力的作用下，由静止开始运动，的大小随位移变化的情况如图13所示，f-s图象为椭圆曲线，则力做的功为多少？（椭圆面积为） 图13第1节 机械功得分： 一、 选择题题号12345678910答案二、填空题11. 12. 三、计算题13.14.15.16.第1节 机械功 参考答案一、选择题1.c 解析：物体在和的作用下均做匀速运动，物体在水平方向的合力均为零，但两物体所受的摩擦力不同，甲中物体所受的摩擦力，乙中物体所受的摩擦力为,，根据知，故应选c.2.b 解析：功的计算公式的适用条件是求恒力对物体所做的功，在本题中的力的方向不断变化，属于变力.为求力所做的功，可把作用点所在的圆周分成很多小段，每一小段都足够小，可认为是直线；物体通过每小段的时间足够短，在这样短的时间内，力的方向变化很小，可认为方向不变，可用公式来计算功，则在力作用下圆盘转动一周的过程中，力所做的功为，正确的选项为b.3.d4.acd 解析：物体滑到轨道底端刚滑上传送带时，其速度和传送带的速度之间会有多种可能的关系，而在不同情形下传送带做的功是不同的，因为它们之间的位移不同，所以本题要分情况讨论.注意题中水平传送带足够长，意味着最终物体的速度总可以达到与传送带的速度相等.设传送带速度大小为，物体刚滑上传送带时的速度大小为.（1）当时，物体随传送带一起匀速运动，则传送带与物体之间不存在摩擦力，传送带对物体始终不做功.（2）当时，物体相对传送带向右运动，物体受到的滑动摩擦力方向向左，所以物体滑上传送带后做匀减速运动，直到速度减为为止，此后物体不受摩擦力，做匀速直线运动，所以传送带对物体先做负功后不做功.（3）当时，物体滑上传送带后相对于传送带向左运动，物体受到的滑动摩擦力方向向右，则物体做匀加速度运动，直到速度增为为止，此后物体不受摩擦力，做匀速运动，所以传送带对物体先做正功后不做功.故正确选项为acd.5.c 解析：此题是判断各力是否对物体做功，而力对物体做功的必要条件就是在力的方向上有位移，这里fab和fba是一对作用力和反作用力，它们分别作用于b和a两个不同的物体上，而物体b有位移发生，a物体始终静止，没有位移，故本题应选c.本题也考查了一对作用力与反作用力做功的特点.6.b 解析：本题考查对功的概念的理解，做功的两个必要因素是力和在力的方向上发生的位移.物体在下滑过程中，斜面要向右运动.在斜面的运动过程中，斜面对物体的作用力垂直于斜面，但作用力的方向与物体运动的位移方向不垂直，因此做功不为零.7.a 解析：本题的创新之处在于同一个物体沿着两个不同的运动路径发生相同的位移，因为摩擦力做功与路径有关.所以对第二种情况下摩擦力对物体所做的功，应该分析其在两个不同的斜面上的受力情况，然后再根据功的计算公式求出摩擦力所做的功.若物体沿水平面从滑到，摩擦力所做的功若沿两斜面由滑到，摩擦力做功而，得，所以.8.b 解析：以物体为研究对象，竖直方向有，水平方向有，联立解得，在此过程中做功，故正确选项为b.9.ac 解析：物块沿斜面向上运动时，有；向下运动时，有.而向上滑行与向下滑行时路程相同，即.由以上三式可求斜面倾角及物块返回底端时的速度，a、c正确由于物体质量未知，所以不能确定物块所受摩擦力大小，不能求时间内物块克服摩擦力所做的功，b、d错误.10.b 解析：设轨道水平部分的长度为，对于倾角为的轨道，斜面长，所受摩擦力的大小，物体克服摩擦力所做的功：，由于两轨道的水平部分相等，所以二、填空题11. 解析：由题意得：12. 解析：力所做的最小功应为刚好使正方体木块从桌边翻下所做的功，木块的位移为，力的最小值为，所以三、计算题13.500 j解析：根据题中所给条件可以判断出物体的运动情况，物体做匀加速直线运动，要求10 s内力对物体做了多少功，还应该求出物体在10 s内发生的位移.图14物体受力情况分析，如图14所示.力在竖直方向分力很显然小于重力，物体沿光滑水平面运动，根据牛顿第二定律.10 s内物体位移为，10 s内力做的功，解得.14.解析：设绳的拉力对物体做的功为，人的拉力对绳做的功为，由题图可知，在绳与水平面的夹角由变到的过程中，拉力作用的绳端的位移的大小为：.由可知.15.（1） （2）解析：由图可知，木板发生水平位移时，滑块发生的水平位移为，对两物体分别进行受力分析.则与之间的滑动摩擦力.由公式可得：摩擦力对滑块所做的功为：，负号表示这个力对物体做负功.摩擦力对木块所做的功为： .从本题的解答结果可以知道摩擦力做功和一对作用力与反作用力做功的特点，摩擦力既可做正功，也可做负功，还可以不做功.一对作用力与反作用力做功的大小不一定相等，符号也不一定相反.1