2019-2020学年高中物理 第7章 机械能守恒 课时作业13 1 追寻守恒量 2 功（含解析）新人教版必修2

课时作业(十三)一、选择题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答案cd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，a项错误若合外力始终与运动方向垂直(如匀速圆周运动)，合外力不做功，b项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，c、d两项正确2(2018江苏)在光滑水平面上推物块和在粗糙水平面上推物块相比较，如果所用的水平推力相同，物块在推力作用下通过的位移相同，则推力对物块所做的功()a一样大b在光滑水平面上推力所做的功较多c在粗糙水平面上推力所做的功较多d要由物块通过这段位移的时间决定答案a解析在两次的运动过程中，拉力的大小是恒定的，在力的作用下物体的位移的大小也是相同的，根据功的公式wfl可知，两次拉力做功一样多，所以a项正确故选a项点评第一次物体在光滑的水平地面上运动，第二次在粗糙的水平地面上运动，两次的接触面不一样，第一次没有摩擦力，第二次有摩擦力，这只是影响了物体的总的动能的大小，但两次拉力做功的情况，与有没有摩擦力是无关的，在解答本题时要注意这一点3.物体在平行于斜面向上的拉力作用下，分别沿倾角不同斜面的底端，匀速运动到高度相同的顶端，物体与各斜面间的动摩擦因数相同，则()a沿倾角较小的斜面拉，拉力做的功较多b沿倾角较大的斜面拉，克服重力做的功较多c无论沿哪个斜面拉，拉力做的功均相同d无论沿哪个斜面拉，克服摩擦力做的功相同答案a解析a项，根据牛顿第二定律得：fmgsinmgcosma，解得：fmgsinmgcosma所以f做的功为：wfl(mgsinmgcosma)mghmghcotma因为m、h、a、相等，所以越小，w越大，故a项正确b项，重力做功只与高度差有关，高度相等，所以克服重力做功相等，故b项错误；c项，根据动能定理可知拉力做功wmghmg，越小，拉力做功越大，故c项错误；d项，设斜面倾角为，高度为h，斜面长度l，摩擦力做的功wmgcoslmgcos，所以倾角越大，摩擦力做功越小，克服摩擦力做的功也越小，故d项错误点评分析物体的受力情况，并找出各力的做功情况，由动能定理、重力做功的特点分析各力做功的情况在研究功能关系时一定不要忽视了受力分析过程，只有正确地受力分析才能准确地找出做功情况4.(多选)如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，角逐渐增大且货物相对车厢静止的过程中，下列说法正确的是()a货物受到的摩擦力增大b货物受到的支持力不变c货物受到的支持力对货物做正功d货物受到的摩擦力对货物做负功答案ac解析货物处于平衡状态，则有：mgsinf，nmgcos，增大时，f增大，n减小，故a项正确、b项错误货物受到的支持力的方向与运动方向时刻相同，做正功，故c项正确；摩擦力的方向与其运动方向时刻垂直，不做功，故d项错误，故选a、c两项5如图所示，一辆正沿平直路面行驶的车厢内，一个面向车前进方向站立的人对车厢壁施加水平推力f，在车前进s的过程中，下列说法正确的是()a当车匀速前进时，人对车做的总功为正功b当车加速前进时，人对车做的总功为负功c当车减速前进时，人对车做的总功为负功d不管车如何运动，人对车做的总功都为零答案b解析人对车施加了三个力，分别为压力、推力f、静摩擦力f，根据力做功的公式及作用力和反作用力的关系判断做正功还是负功则对各选项分析如下：a项，当车匀速前进时，人对车厢的推力f做的功为wffs，静摩擦力做的功为wffs，人处于平衡状态，则ff，故人对车做的总功为零，a项错误；b项，当车加速前进时，人处于加速状态，车厢对人的静摩擦力f向右且大于车厢壁对人的作用力f，所以人对车厢的静摩擦力f向左，静摩擦力做的功wffs，人对车厢的推力f方向向右，做的功为wffs，因为ff，所以人对车做的总功为负功，故b项正确；c项，同理可以证明当车减速前进时，人对车做的总功为正功，故c项错误；d项，由上述分析可知d项错误6.有一根轻绳拴了一个物体，如图所示，若整体以加速度a向下做减速运动时，作用在物体上的各力做功的情况是()a重力做正功，拉力做负功，合外力做负功b重力做正功，拉力做负功，合外力做正功c重力做正功，拉力做正功，合外力做正功d重力做负功，拉力做负功，合外力做正功答案a解析重力与位移同向，做正功，拉力与位移反向做负功，由于做减速运动，所以物体所受合力向上，与位移反向，做负功7.如图所示，一物体以一定初速度沿水平面由a点滑到b点摩擦力做功w1；若该物体从a点沿两斜面滑到b点，摩擦力做功w2.已知物体与各接触面间的动摩擦因数均相同，则()aw1w2bw1w2cw1w2 d不能确定答案a解析沿水平面由a到b时，w1mglab，沿两斜面由a滑到b时，w2mglaccos1mglcbcos2mglab.故选a项8(多选)质量为2 kg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2 s后撤去，物体运动的速度图像如图所示，则下列说法正确的是(取g10 m/s2)()a拉力f做功150 jb拉力f做功350 jc物体克服摩擦力做功100 jd物体克服摩擦力做功175 j答案ad解析由图像可知撤去拉力后，物体做匀减速直线运动，加速度大小a22.5 m/s2，所以滑动摩擦力ffma25 n；加速过程加速度a12.5 m/s2，由fffma1，得拉力fma1ff10 n；由图像可知f作用的2 s时间内位移l115 m，撤去f后运动的位移l220 m，全程位移l35 m，所以拉力f做功w1fl11015 j150 j，a项正确，b项错误，物体克服摩擦力做功w2ffl535 j175 j，c项错误，d项正确9(2017深圳二模)图甲所示为索契冬奥会上为我国夺得首枚速滑金牌的张虹在1 000 m决赛中的精彩瞬间现假设某速滑运动员某段时间内在直道上做直线运动的速度时间图像可简化为图乙，已知运动员(包括装备)总质量为60 kg，在该段时间内受到的阻力恒为总重力的0.1倍，g10 m/s2.则下列说法正确的是()a在13 s内，运动员的加速度为0.5 m/s2b在13 s内，运动员获得的动力是30 nc在05 s内，运动员的平均速度是12.5 m/sd在05 s内，运动员克服阻力做的功是3 780 j答案a解析a项，速度时间图线的斜率表示加速度，则在13 s内，运动员的加速度为：a m/s20.5 m/s2，故a项正确；b项，根据牛顿第二定律得：ffma.解得：f600.5 n6000.1 n90 n，故b项错误；c项，图线与时间轴所围成的面积表示物体的位移，则在05 s内，运动员的位移x121 m(1213)2 m21 m63 m，则运动员的平均速度是： m/s12.6 m/s，故c项错误；d项，在05 s内，运动员克服阻力做的功是：w克wf0.160063 j3 780 j，故d项错误点评此题是速度图像问题，关键抓住图线的数学意义来理解其物理意义：斜率等于加速度，“面积”等于位移二、非选择题10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？答案mgl0f阻l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wgmgl.如图所示，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s1f阻s2)f阻l.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.11.如图所示，平行于斜面向上的拉力f使质量为m的物体匀速地沿着长为l，倾角为的斜面的一端向上滑到另一端，物体与斜面间的动摩擦因数为，分别求作用在物体上各力对物体所做的功答案拉力做功mgl(sincos)，重力做功mglsin，摩擦力做功mglcos，斜面弹力对物体不做功解析选物体为研究对象，其受力如图所示(1)拉力f对物体所做的功为wffl，由于物体做匀速运动，故fmgsinffmgsinmgcos所以wfmgl(sincos)拉力f对物体做正功(2)重力mg对物体所做的功为wgmglcos(90)mglsin物体克服重力所做的功为mglsin.(3)摩擦力对物体所做的功为wffflcos180fflmglcos物体克服摩擦力做功mglcos(4)弹力f1对物体所做的功为w1f1lcos900弹力对物体不做功12.如图所示，质量为m5 kg的木板静止在光滑的水平面上，木板的上端有一质量为m4 kg的木块，以水平向左的恒力f15 n作用于木块上已知木块与木板间的动摩擦因数0.5，求4 s内摩擦力对木板做的功答案 j解析木块与木板间的最大静摩擦力fmaxmg20 n故木板能够达到的最大加速度amax4 m/s2amaxa m/s2，故木块和木板能一起相对静止地以加速度a做加速运动木块和木板间的静摩擦力fma n4 s内整体向左运动的位移lat242 m m故wffl j j13如图所示，水平传送带始终以2 m/s的速度匀速运行，将一质量为2 k