2012高中物理 7.2 功 1每课一练 新人教版必修2

用心 爱心 专心1 第二节第二节功功 做功的两个不可缺少的因素是 和 答案 答案 力 在力的方向上发生的位移 运动员做功把杠铃举到高处 所消耗的人体内的 能转化为杠铃的势能 把杠铃举得越高 运动员做的功就越多 放手后 重力对杠铃做功 杠铃的势能转化为杠 铃的 能 汽车行驶时 牵引力对汽车做功 发动机中燃烧的化学能转化为汽 车的 能 因此 做功的过程就是能量的转化过程 做了多少功 就有多少能从 一种形式转化为另一种形式 力做功的过程也就是 的过程 答案 答案 化学 动 动 能量转化 由功的定义式 W FLcos 可知 90 W 为正值 表示力对物体做 90 180 W 为负值 表示力对物体做 或者说物体 克服这个力做功 答案 答案 正功 负功 一只水桶质量为 1 kg 可容水 20 kg 现在小强提着半桶水沿水平路面前进了 100 m 求前进过程中小强对水桶做的功 答案 答案 0 水平地面上放一个重 4 N 的足球 一个小孩用 10 N 的力踢球 使球向前运动 2 m 关 于小孩对球做功的下列说法中 正确的是 A 小孩对球做功 20 J B 小孩对球做功 8 J C 小孩对球做功 28 J D 题中条件不足 无法算出小孩对球做了多少功 解析 解析 做功的两个必要因素是力和在力的方向上发生的位移的乘积 解答本题关键要抓住做 功的两个必要因素 小孩用 10 N 的力踢球 对球施加了一个作用力 踢力 但在本题中并 没有告诉在踢力的作用下 发生了多大的位移 球向前运动 2 m 的位移时踢力已经不再作 用在球上 所以小孩对球做的功没有充足的条件 无法算出 答案 答案 D 下列说法中正确的是 A 力越大 位移越大 做的功就越多 B 功的大小是由力的大小和位移的大小决定的 C 力很大 位移很大 这个力所做的功可能等于 0 D 合力对物体做的功 等于各分力做功的矢量和 答案 答案 C 一个力对运动物体做了负功 则说明 A 这个力一定阻碍物体的运动 B 这个力不一定阻碍物体的运动 C 这个力与物体运动方向的夹角 90 D 这个力与物体运动方向的夹角 90 解析 解析 本题考查正负功的含义 一个力对物体做了正功 表示这个力对物体的运动起推动 作用 一个力对物体做了负功 表示这个力对物体的运动起阻碍作用 A 选项正确 B 选项 错误 根据功的计算公式 W FLcos F 和 L 不能为负 只能是 cos 为负 即 90 所以 C 选项正确 D 选项错误 答案 答案 AC 质量分别为 m M mW2 C W1 W2 D 无法判断 用心 爱心 专心3 解析 解析 解答本题的关键是在已知物体做匀速直线运动的基础上 求出物体所受到的拉力 F1 和推力 F2的大小 再应用功的计算公式进行求解 物体在 F1和 F2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 FF1 mg F1sin 乙中物体所受的摩擦力为 FF2 mg F2sin FF1 FF2 故 F1 F2 根据 W FLcos 知 W1 W2 故应选 C 答案 答案 C 如图 所示 某个力 F 10 N 作用于半径 R 1 m 转盘的边缘上 力 F 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 F 做的功为 A 0 J B 20 J C 10 J D 无法确定 图 解析 解析 功的计算公式 W Flcos 的适用条件是求恒力对物体所做的功 在本题中力 F 的方 向不断变化 属于变力 为求力 F 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 W F s 来计算功 则在力 F 作用下圆盘转动一 周的过程中 力 F 所做的功为 W F s1 F s2 F s3 F sn F s1 s2 s3 sn F 2 R 2 RF 2 1 10 J 20 J 答案 答案 B 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 答案 答案 D 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皆为 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 图 4 A 大于 mgL B 小于 mgL C 等于 mgL D 以上三种情况都有可能 解析 解析 本题考查摩擦力做功的问题 滑雪者沿斜坡下滑时 在斜坡上所受的摩擦力的大小 为 mgcos 设 为斜面的倾角 则在斜坡上摩擦力所做的功为 W1 mgcos L1 而在水平面上前进时 滑雪者所受的摩擦力所做的功为 W2 mg L2 又因为 L L1 L2 所以滑雪者经过 AB 段的过程中摩擦力所做的功为 W W1 W2 mgL 所以本题的正确选项为 C 用心 爱心 专心4 答案 答案 C 如图 5 所示 质量为 m 的物体 A 静止于倾角为 的斜面体 B 上 斜面体 B 的质量为 M 现对该斜面体施加一个水平向左的推力 F 使物体随斜面体一起沿水平向左匀速运动 移动了位移 l 则在此匀速运动过程中斜面体 B 对物体 A 所做的功为 图 5 A Fl B 0 C mglsin D mglsin cos 解析 解析 解答本题关键要弄清楚物体 A 和 B 的运动情况 B 做匀速直线运动 A 相对于 B 保持 静止状态 分析 A 所受到的作用力情况是解答此题的关键 对物体 A 进行受力分析 物体 A 受重力 mg B 对 A 的支持力和摩擦力三个力作用 处于平衡状态 三个力的合力等于零 即 B 对 A 的支持力和摩擦力两个力的合力与重力大小相等 方向相反 斜面体对 A 的作用力 的大小为 mg 方向竖直向上 但因物体 A 随斜面体 B 一起在水平方向上匀速运动 而在竖 直方向上没有位移 所以在此匀速运动过程中斜面体 B 对物体 A 所做的功为 0 答案 答案 B 如图 6 所示 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 FAB和 fBA分别表示绳子中的拉力 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 A 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 f 下标 AB 做负功 fBA和 T 不做功 D F 做正功 其他力都不做功 答案 答案 C 如图 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 斜面对小物体的作用力 图 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 解析 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 的乘积 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 用心 爱心 专心5 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 答案 答案 B 如图 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 图 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 解析 解析 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 v1 物体刚滑上传送带时的速度大小为 v2 1 当 v1 v2时 物体随传送带一起做匀速运动 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 v1v2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 则物体做匀加速运动 直到速度增为 v1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 A C D 答案 答案 ACD 质量为 M 的长木板放在光滑的水平地面上 如图 所示 一个质量为 m 的滑块以某 一速度沿木板表面从 A 端滑到 B 点 在木板上前进了 L m 而木板前进了 s m 若滑块 与木板间的动摩擦因数为 求 图 1 摩擦力对滑块所做功多大 2 摩擦力对木板所做功多大 解析 解析 本题主要考查滑动摩擦力做功的计算 由题图可知 木板发生水平位移 s 时 滑块 发生的水平位移为 s L 对两物体分别进行受力分析 则 m 与 M 之间的滑动摩擦力 F mg 由公式 W Flcos 可得 摩擦力对滑块所做的功为 Wm mgsmcos180 mg s L 负号表示这个力对物体做负功 摩擦力对木块所做的功为 Wm mgsm mgs 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 答案 答案 1 mg s L 2 mgs 如图 10 所示 用大小不变的力 F 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 F 作用一段时间后 绳与水平面间的夹 用心 爱心 专心6 角为 已知图中滑轮距物体的高度是 h 求绳的拉力 T 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 10 解析 解析 由题图可知 在绳与水平面的夹角由 变到 的过程中 拉力 F 作用的绳端的位 移大小为 s s1 s2 h sin 1 sin 1 由 W Fs 可知 WT WF F s Fh sin 1 sin 1 答案 答案 Fh sin 1 sin 1 质量为 m 的物体放在水平面上 在水平推力 F 的作用下 由静止开始运动 F 的大 小随位移变化的情况如图 11 所示 Fs 图象为椭圆曲线 则力 F 做的功为多少 椭圆 4 1 面积为 S ab 图 11 解析 解析 本题介绍了一种计算变力做功的方法 图象法 在物体做直线运动