教科版必修二 4.1.功 课时作业.docx

04第四章机械能和能源1.功基础巩固1(多选)关于力对物体做功,以下说法正确的是()a.一对作用力和反作用力,若作用力做正功,则反作用力一定做负功b.若物体所受合外力不为零,则合外力一定对物体做功c.静摩擦力可以对物体做正功d.滑动摩擦力可以对物体做正功解析作用力做正功时,反作用力可能做正功,也可能做负功,甚至不做功,选项a错误;若合外力始终与运动方向垂直(如匀速圆周运动),则合外力不做功,选项b错误;无论是静摩擦力,还是滑动摩擦力,都是既可以做正功,也可以做负功,甚至不做功,选项c、d正确.答案cd2关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是()a.滑动摩擦力总是做负功b.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功c.静摩擦力对物体一定做负功d.静摩擦力对物体总是做正功解析滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做正功或负功,还可能不做功,选项b正确,选项a、c、d错误.答案b3质量分别为m、m(mw2c.w1w2d.无法比较解析在题图甲中,f1cos =(mg-f1sin ),所以f1=mgcos+sin.在题图乙中,f2cos =(mg+f2sin ),所以f2=mgcos-sin.从而知f1f2,由w=fxcos 知w1w2,选项c正确.答案c7两个互相垂直的力f1和f2作用在同一物体上,使物体运动,如图所示.物体通过一段位移时,力f1对物体做功4 j,力f2对物体做功3 j,则力f1与f2的合力对物体做功为()a.7 jb.2 jc.5 jd.3.5 j解析功是标量,合力的功应是各力做功的代数和,不是矢量和,故选项a正确.答案a8如图所示,一质量为m,长为l的小木板放在光滑的水平地面上,在木板的右端放一质量为m的小木块,用一根不可伸长的轻绳通过光滑的定滑轮分别与m、m相连接,木块与木板间的动摩擦因数为.开始时木板和木块静止,现用水平向右的拉力f作用在m上,将m拉向木板左端的过程中,拉力至少做功为()a.2mglb.12mglc.(m+m)gld.mgl解析对m受力分析,水平方向有f=t+f,对m受力分析,水平方向有t=f,所以f=2f=2mg,m到达左端时m和m位移大小都是l2,所以拉力至少做功w=fl2=mgl,故选项d正确.答案d 学 9某人用300 n的水平推力,把一个质量为50 kg的木箱沿水平路面加速推动10 m,后来又把它匀速举高2 m,这个人对木箱共做功多少?(g取10 m/s2)解析整个做功过程分为两个阶段:在水平路面上用力f1=300 n,位移x1=10 m;在竖直方向上用力f2,位移x2=2 m,全过程中做功为这两个阶段做功之和.沿水平路面推行时,人对木箱做功为w1=f1x1=30010 j=3103 j.匀速举高时,人对木箱的举力f2=mg,人对木箱做功为w2=f2x2=50102 j=1103 j.所以全过程中人对木箱做的功为w=w1+w2=4103 j.答案4103 j能力提升1下列关于力做功的说法中正确的是()a.人用力f=300 n将足球踢出,球在空中飞行40 m,人对足球做功1 200 jb.人用力推物体,但物体未被推动,人对物体做功为零c.物体竖直上升时,重力不做功d.只有恒力才能做功,变力不能做功解析球在空中飞行40 m不是人踢足球的力的位移,选项a错误;物体没有被推动,位移为零,人对物体做功为零,选项b正确;物体竖直上升时,重力做负功,选项c错误;任何力都有可能做功,选项d错误.答案b2如图所示,用同样的力f拉同一物体,在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通过同样的距离,则拉力f的做功情况是() a.甲中做功最少b.丁中做功最多c.做功一样多d.无法比较解析功是力和在力的方向上的位移的乘积,四种情况中力和在力的方向上的位移都相同,所以四种情况做功一样多.或由w=fxcos 计算,也可判断出四种情况做功一样多,故选项c正确.答案c3(多选)一个质量为m的物体,在水平拉力f的作用下,在粗糙的水平面上运动,下列哪些说法是正确的()a.如果物体做加速直线运动,f一定对物体做正功b.如果物体做减速直线运动,f一定对物体做负功c.如果物体做减速直线运动,f也可能对物体做正功d.如果物体做匀速直线运动,f一定对物体做正功解析在水平拉力f的作用下,物体在粗糙的水平面上做加速运动时,拉力f一定与物体发生的位移同向,因此,f一定对物体做正功,选项a正确;物体做减速直线运动时,拉力f可能与物体发生的位移同向,即f可能对物体做正功,故选项b错误,选项c正确;物体做匀速直线运动时,水平拉力f一定与物体发生的位移同向,即f一定对物体做正功,故选项d正确.答案acd4质量为m的物体静止在倾角为的斜面上,当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s时,如图所示,物体m相对斜面静止.则下列说法中不正确的是()a.重力对物体m做正功b.合力对物体m做功为零c.摩擦力对物体m做负功d.支持力对物体m做正功解析物体在水平方向移动,在重力方向上没有位移,所以重力对物体m做功为零,a错.物体匀速运动时,合力为零,合力对物体m做功为零,b对.摩擦力与位移的夹角为钝角,所以摩擦力对物体m做负功,c对.支持力与位移s的夹角小于90,则支持力对物体m做正功,d正确.故应选a.答案a5(多选)质量均为m的a、b两物体分别在水平恒力f1和f2的作用下沿水平面运动,撤去f1、f2后受摩擦力的作用减速到停止,其v-t图像如图所示,则下列说法正确的是()a.f1和f2大小相等b.f1和f2对a、b做功之比为21c.a、b所受摩擦力大小相等d.全过程中摩擦力对a、b做功之比为12解析根据v-t图像可知,a、b两物体的位移相等,即sa=sb=32v,二者质量相等,均为m,撤去力f1或力f2后,只在摩擦力作用下的加速度不相等,说明所受到的摩擦力不相等,并且满足fafb=maamab=12,全过程摩擦力做的功之比为wfawfb=(fasa)(fbsb)=12,因此,选项c错误,选项d正确;根据图像可知,二者加速阶段的加速度之比为aaab=21,且aaaa=21,abab=12,因此拉力大小之比为fafb=(maa+fa)(mab+fb)=11,拉力作用下的位移之比为sasb=v2v=12,故拉力做功之比为wfawfb=12,选项a正确,选项b错误.答案ad6如图所示,质量为m的物体在沿斜面的拉力作用下,沿着长为x、倾角为的斜面的一端向上匀速滑到另一端,物体与斜面间的动摩擦因数为,试分别求出作用在物体上各力对物体所做的功.解析选物体为研究对象,其受力为拉力f、重力mg、弹力n、摩擦力f.(1)拉力f对物体所做的功为wf=fx由于物体做匀速运动,故f=mgsin +f=mgsin +mgcos ,所以wf=mgx(sin +cos )即拉力f对物体做正功.(2)重力mg对物体所做的功为wg=mgxcos(90+)=-mgxsin 即重力对物体做负功,或者说物体克服重力所做的功为mgxsin .(3)摩擦力对物体所做的功为w2=fxcos 180=-fx=-mgxcos 即摩擦力对物体做负功,也可以说是物体克服摩擦力做功为mgxcos .(4)弹力n对物体所做的功为w1=nxcos 90=0即弹力对物体不做功.答案见解析7如图甲所示,质量为m=1 kg的物体置于倾角为=37的固定斜面上(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的恒力f,作用时间t1=1 s时撤去拉力,物体运动的部分v-t图像如图乙所示,g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8,试求:(1)拉力f的大小和斜面的动摩擦因数.(2)拉力f对物体所做的功.解析(1)根据v-t图像得第1 s内的加速度a1=20 m/s2,第2