2020高中物理 第七章 机械能守恒定律 第2节 功优练（含解析）新人教版必修2

功 基础夯实 一、选择题(15题为单选题，6题为多选题)1如图所示，下列过程中人对物体做了功的是(c)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。2一位同学将一本掉在地板上的物理必修2课本慢慢捡回到课桌上，则该同学对教科书做功大约为(重力加速度g10 m/s2)(c)a0.04 jb0.4 jc4 jd40 j解析：课本重约5 n，课桌高约为0.8 m，则wfl4 j，故选c。3(原创题)如图所示，甲、乙两人分别站在小车上，甲用力推乙，甲与乙均后退了一小段距离(甲、乙两人的脚在车上不滑动)，设甲推乙的作用力为f，乙给甲的反作用力为f，甲给小车的摩擦力为f，乙给小车的摩擦力为f。则各力做功的下列说法正确的是(d)af做正功，f 做负功bf做负功，f 不做功cf做负功，f 做负功df做正功，f 做正功解析：这几个力的方向与位移方向均一致，故各力都做正功，选项d正确。4如图所示，质量分别为m和m的两物块(均可视为质点，且mm)分别在同样大小的恒力作用下，沿水平面由静止开始做直线运动，两力与水平面的夹角相同，两物块经过的位移相同。设此过程中f1对m做的功为w1，f2对m做的功为w2，则(a)a无论水平面光滑与否，都有w1w2b若水平面光滑，则w1w2c若水平面粗糙，则w1w2d若水平面粗糙，则w1w2解析：由题意可知：f1做功为w1flcosf2做功为w2flcos故b、c、d错误，a正确。5物体受到两个互相垂直的作用力而运动，已知力f1做功6 j，物体克服力f2做功8 j，则力f1、f2的合力对物体做功(d)a14 jb10 jc2 jd2 j解析：合力做功等于各力做功的代数和，即6 j8 j2 j。6以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球，它上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f。则从抛出点至回到原出发点的过程中，各力做功的情况正确的是(ab)a重力做的功为零b空气阻力做的功为2fhc空气阻力做的功为2fhd物体克服重力做的功为mgh解析：根据功的计算公式得：wg0wff2hcos1802fh所以选项ab正确。二、非选择题7如图所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg的料车沿30角的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长是4 m，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g取10 n/kg，求这一过程中：(1)人拉绳子的力做的功；(2)物体的重力做的功；(3)物体受到的各力对物体做的总功。答案：(1)2 000 j(2)2 000 j(3)0解析：(1)工人拉绳子的力：fmgsin工人将料车拉到斜面顶端时，拉绳子的长度：l2l，根据公式wfl cos，得w1mg sin2l2 000 j(2)重力做功：w2mghmgl sin2 000 j(3)由于料车在斜面上匀速运动，则料车所受的合力为0，故w合0 能力提升 一、选择题(单选题)1如图所示，一物体(可视为质点)以一定的速度沿水平面由a点滑到b点，摩擦力做功w1；若该物体从a沿两斜面滑到b(此过程物体始终不会离开斜面)，摩擦力做的总功为w2，若物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则 (a)aw1w2bw1w2cw1w2d不能确定w1、w2的大小关系解析：设ab间距离为l，则由a滑到b点，摩擦力做的功为w1mgl，由a滑到b摩擦力做的功为w2mgcoss上mgcoss下mgl，故w1w2。2一滑块在水平地面上沿直线滑行，t0时其速度为1 m/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1 s内、第2 s内、第3 s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(b)aw1w2w3bw1w2w3cw1w3w2dw1w2w3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x111 m0.5 m，x211 m0.5 m，x311 m1 m，结合甲图力的大小，可以求得w110.5 j0.5 j，w230.5 j1.5 j，w321 j2 j，所以选b。3(2018吉林省实验中学高一下学期期中)如图所示，木板可绕固定水平轴o转动。木板从水平位置oa缓慢转到ob位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中， 物块的重力做功为2 j。用fn表示物块受到的支持力，用ff表示物块受到的摩擦力。在此过程中，以下判断正确的是(b)afn和ff对物块都不做功bfn对物块做功为2 j，ff对物块不做功cfn对物块不做功，ff对物块做功为2 jdfn和ff对物块所做功的代数和为零解析：由题意可知，物体时刻处于平衡状态，所受合力为零。故w合0，又知其摩擦力不做功wf0，由w合wfwg可得wf2 j，故选项b正确。4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rr)，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(a)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当四个小球在水平轨道上运动时，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、c、d错误，a正确。5(2018河北卓越联盟高一下学期月考)静置于光滑平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力f的作用下，沿x轴正方向运动，拉力f随物块所在位置位标x的变化关系如图乙所示，图线为半圆。则小物块运动到x0处时拉力f做的功为(c)a0bfmx0cfmx0dx解析：由于水平面光滑，所以拉力f即为合外力，f随物块所在位置坐标x的变化图像与横轴包围的面积即为f做的功，即wfmfmx0，c正确。二、非选择题6如图所示，木块静止在光滑的水平面上，一子弹沿水平方向射入木块并留在其中。在此过程中，子弹钻入木块的深度为d，木块的位移为l，木块对子弹的阻力大小为f。则木块对子弹的阻力做的功为_f(ld)_，子弹对木块的作用力做的功为_fl_。解析：对子弹受力分析可知，子弹受到木块对它的作用力f，其方向与子弹的位移方向相反，子弹的位移大小是ld，方向与木块(子弹)运动方向相同。对子弹而言，力与位移的夹角180，所以木块对子弹的阻力做的功wf(ld)cos180f(ld)。由牛顿第三定律知，子弹对木块的反作用力大小也等于f，其方向与木块的位移l方向相同，故子弹对木块的作用力做的功wflcos0fl7(2019湖北鄂东南省级示范高中高一下联考)一物块质量为2 kg，在水平推力f的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去f，其运动的vt图