7.2功（解析版）-2019-2020学年高一物理课时同步检测(人教版必修2)

第七章 机械能守恒定律第2节 功(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共20小题，每小题4分，共80分有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1如图所示，一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面走同样的位移(推箱的速度大小如图中所注)，比较此过程中两人分别对木箱做功的多少()A大人做的功多B小孩做的功多C大人和小孩做的功一样多D条件不足，无法判断【答案】C【解析】因为木箱匀速运动，小孩和大人所用的推力都等于木箱与地面间的滑动摩擦力，所以两人对木箱的推力相等，又因为所走的位移相同，根据W=Fx，所以两人做功一样多，故ABD错误，C正确故选：C2如图所示，质量为的物体A放在斜面体B上，A恰能沿斜面匀速下滑，而斜面体B静止于水平地面不动。已知斜面倾角为，若用沿斜面向下的力推物体A，使物体A沿斜面下滑，则（）A下滑过程中B对A的作用力做功为零B下滑过程中B对A的摩擦力与的合力做正功C地面对B的静摩擦力D有向右的运动趋势【答案】C【解析】【详解】A施加后，由于的方向沿斜面向下，B对A的作用力没有变，垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力，合力大小等于重力，方向竖直向上，与运动方向的夹角为钝角，B对A做负功，故A错误；B由于与B对A的摩擦力的方向相反，但大小关系未知，无法判断与B对A的摩擦力的合力做功情况，可能为零，可能为正功，也可能为负功，故B错误；CD下滑过程中，B对A的作用力合力沿竖直方向向上，A对B的作用力竖直向下，在水平方向上没有力的作用，则B相对地面没有运动趋势，地面对B的静摩擦力为零，故C正确，D错误；故选C。3如图所示，小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾，尽情玩耍在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力做功情况是()A先做负功，再做正功B先做正功，再做负功C一直做正功D一直做负功【答案】D【解析】【详解】在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力方向向上，力的方向与运动方向相反，床面对小朋友的弹力一直做负功故D项正确，ABC三项错误4如图所示，A、B两物体叠放在一起，A被不可伸长的细绳水平系于左墙上，B在拉力F作用下，向右匀速运动，在此过程中，A、B间的摩擦力做功情况是()A对A、B都做负功B对A、B都不做功C对A不做功，对B做负功D对A做正功，对B做负功【答案】C【解析】【详解】B向右匀速运动，B对A的摩擦力向右，由于A没有发生位移，所以摩擦力对A不做功A对B的摩擦力方向向左，B的位移向右，两者方向相反，所以摩擦力对B做负功，故C正确，ABD错误故选C。5关于功的概念，下列说法中正确的是 （ ）A力对物体做功多，说明物体的位移一定大B力对物体做功少，说明物体的受力一定小C力对物体不做功，说明物体一定无位移D功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的【答案】D【解析】【分析】【详解】A、力对物体做功W多，根据W=FScos，可能是力大，也可能是力的方向的位移大，也有可能两者都大，故A错误；B、力对物体做功W少，根据W=FScos，可能是力小，也可能是力的方向的位移小，也有可能两者都小，故B错误；C、力对物体不做功，即W=0，可能是F=0，也可能是S=0，也可能是cos=0，故C错误；D、根据恒力做功的表达式W=FScos判断，功的大小取决与力的大小、力的方向的位移大小，故D正确。故选D。6如图所示，将一个大小为50N与水平方向成60角的力F作用在一个质量为6kg的物体上，物体沿水平地面匀速前进了8m，g=10m/s2，下面关于物体所受各力做功说法正确的是（ ）A力F对物体做功为400JB摩擦力对物体做功为200JC重力做功为480JD合力做功为0【答案】D【解析】F对物体做功为，选项A错误；根据动能定理可知，合力功为零；重力功为零；则摩擦力做功等于力F做功的大小，则摩擦力对物体做功为-240J；故选项D正确，ABC错误；故选D.7质量为、初速度为零的物体，在不同变化的合外力作用下都通过位移下列各种情况中合外力做功最多的是（ ）ABCD【答案】C【解析】试题分析：根据公式可知图像与坐标轴围成的面积表示做功多少，故C做功最多，C正确；考点：考查了功的计算【名师点睛】利用数学图象处理物理问题的方法就是把物理表达式与图象结合起来，根据图象中的数据求解8如图所示，用轻绳拴一物体，以加速度a向下做减速运动关于物体受力的做功情况，下列说法正确的是( )A重力做正功，拉力做负功，合外力做正功B重力做正功，拉力做负功，合外力做负功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，合外力做负功【答案】B【解析】【分析】力与位移方向夹角为锐角时做正功，力与位移方向夹角为钝角时做负功，根据动能的变化判断合外力做功情况【详解】物体向下运动，重力与位移方向夹角为0，故重力做正功；拉力方向向上，与位移方向夹角为180，故拉力做负功；物体做减速运动，动能减小，根据动能定理合外力做负功；故B正确，A、C、D错误.故选B.【点睛】恒力做功的公式W=Fscos，夹角为锐角时力做正功，位移方向夹角为钝角时F做负功9如图所示，在水平面上，有一弯曲的槽道，槽道由半径分别为和的两个半圆构成现用大小恒为的拉力将一光滑小球从点沿槽道拉至点，若拉力的方向时刻与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为（ ）ABCD【答案】D【解析】【详解】因为F的方向不断改变，不能用求解，但由于F的方向时刻与小球运动方向一致，可采用微元法，把小球的位移分割成许多小段，在每一小段位移上作用在小球上的力F可视为恒力，F做的总功即为F在各个小段上做功的代数和，由此得：，D正确10如图所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了距离s，若物体的质量为m，物体与地面之间的摩擦力大小为f，则在此过程中（ ）A摩擦力做的功为fsB力F做的功为FscosC力F做的功为FssinD重力做的功为mgs【答案】C【解析】【分析】【详解】A、物体与地面之间的摩擦力大小为f，物体的位移的大小为s，由功的公式可得：，A错误；B、力F与竖直方向成角，所以在水平方向的分力为Fsin，所以F做的功为Fssin，B错误；C、由B的分析可知C正确；D、重力在竖直方向上，物体在竖直方向的位移是零，所以重力的功为零，D错误；故选C11静止在水平地面上的物体，同时受到水平面内两个互相垂直的力的作用，由静止开始运动了2m，已知=6N，=8N，则A做功12JB做功16JC的合力做功28JD做的总功为20J【答案】D【解析】【分析】【详解】AB. F1F2的方向与位移方向成一定的夹角，根据W=Fxcos可知，AB错误，CD. 两力的合力为，在合力方向上物体发生的位移为2m，故合力做功为20J，故CD正确【点睛】功是标量，几个力对物体做的总功，就等于各个力单独对物体做功的代数和12质量为m的物体沿底边长度相等，倾角不同的a、b、c三个斜面从顶端滑下，如图所示，物体和斜面间的动摩擦因数相同，a、b、c三个斜面与水平面的夹角的关系是，物体从a、b、c三个斜面顶端到底端过程中，摩擦力做功分别是、，则它们的关系是（）ABCD【答案】D【解析】【分析】【详解】设斜面的底边长为x，斜面的倾角为，则任一斜面的长度为物体在斜面上下滑时所受的摩擦力大小为故摩擦力做功为与倾角无关，故所以D正确，ABC错误。故选D。13某人从深4 m的水井中匀速提取50 N的水桶至地面，在水平道路上行走了10 m，再匀速走下3 m深的地下室，则此人用来提水桶的力所做的功为( )A50 J B200J C150 J D100 J【答案】A【解析】从深4 m的水井中匀速提取50 N的水桶至地面，该过程人用来提水桶的力所做的功W1=Fh1=mgh1=200J；在水平道路上行走了10 m，该过程人用来提水桶的力所做的功W2=Fxcos900=0J；再匀速走下3 m深的地下室，该过程人用来提水桶的力所做的功W3=-Fh2=-mgh1=-150J。全程此人用来提水桶的力所做的功W=W1+W2+W3=50J，故A项正确，BCD三项错误。点睛：对全程研究，人用来提水桶的力F=mg=50N，方向竖直向上；全程水桶在竖直方向上上升h=1m；则全程此人用来提水桶的力所做的功W=Fh=50J 14用水平恒力F作用于质量为m的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离x，恒力F做功为W1；再用该恒力作用在质量为2m的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同样的距离x，恒力F做功为W2，则两次恒力做功的关系是（ ）AW1 W2BW1 W2CW1 = W2D无法判断【答案】C【解析】【详解】物体沿力的方向运动，根据，两次做功中的F、x、均相同，所以两次F做功相同，即。故选C。15光滑的水平面上放着一辆小车，站在小车上的人拉系在墙壁上的水平绳子，使小车和人 一起向右加速移动则下列说法正确的是( ) A绳子的拉力对人做了负功B绳子的拉力对小车做了正功C小车对人的摩擦力对人做了正功D人对小车的摩擦力对小车做了正功【答案】D【解析】【详解】人拉绳子时作用点位置变动，但是沿着力方向物体作用点并未发生移动，故绳子对人不做功。由于拉力未作用在小车上，所以拉力对小车不做功，故AB错误；小车对人的摩擦力方向向左，则小车对人的摩擦力对人做负功，故C错误；人对小车的静摩擦力方向向右，则静摩擦力对小车做正功，故D正确。所以D正确，ABC错误。16如图所示，光滑斜面放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的重球。当整个装置沿水平面向左匀速运动的过程中，下列说法中正确的是（ ）A重力做负功B斜面对球的弹力和挡板对球的弹力的合力做正功C斜面对球的弹力做正功D挡板对球的弹力做正功【答案】C【解析】【分析】根据“整个装置匀速运动 ”可知，本题考查功的判断问题，根据判断力是否做功，要看力的方向与位移方向是否垂直，若垂直则不做功，若不垂直，则做功.【详解】A、根据功的公式可知，重力与运动方向相互垂直，故重力不做功，故A错误；B、C、斜面对球的弹力与运动方向夹角为锐角，故斜面对球的弹力FN做正功，故B错误，C正确；D、挡板对球的弹力向右，与运动方向相反，挡板对球的弹力做负功，故D错误.故选C.【点睛】小球做匀速直线运动，受力平衡，根据平衡条件求解出各个力；然后根据力和运动位移之间的夹角分析各力做功情况.17如图所示，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（ ）A一直做正功B一直不做功C始终指向大圆环圆心D始终背离大圆环圆心【答案】B【解析】【详解】AB因光滑大圆环对小环的作用力为弹力，始终跟小环的速度方向垂直，所以一直不做功，故选项A错误，选项B正确；CD随着小环从大圆环的最高点加速滑下，光滑大圆环对小环的弹力先背离大圆环圆心，后指向大圆环圆心，选项CD错误。故选B。18如图所示，一物体由静止开始分别沿三个倾角不同的固定光滑斜面从顶端下滑到底端C、D、E处，下列说法正确的是（ ）A物体沿斜面AC下滑过程中加速度最小B物体沿斜面AE下滑过程中重力的平均功率最大C物体在三个斜面上达底端时速度相同D重力做功相同【答案】D【解析】【详解】A.物体在斜面上运动的加速度AC斜面的倾角最大，则物体沿AC斜面下滑过程中的加速度最大，故A错误；BD.AC段的位移最小，加速度最大，根据知可知在AC段运动的时间最短，因为该物体从同一高度滑下到达同一水平面，所以重力做功相等，可知在斜面AC下滑过程中重力的平均功率最大，故D正确B错误；C.由速度一位移关系式有得可知物体到达底端的速度大小相等，但是速度方向不同，故C错误。故选D。19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，传送带沿顺时针方向以恒定速度v匀速运转，则传送带对物体做功的情况可能是（ ）A始终不做功B先做负功后不做功C先做正功后不做功D先做负功后做正功【答案】ABC【解析】【详解】A设物体刚滑上传送带时的速度大小为，当时，物体随传送带一起匀速运动，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，选项A正确；B当时，物体相对传送带向右运动，物体所受滑动摩擦力方向向左，则物体先匀减速运动，直到速度减为v时随传送带一起匀速运动，传送带对物体先做负功后不做功，选项B正确；C当时，物体相对传送带向左运动，物体所受滑动摩擦力方向向右，则物体先匀加速运动，直到速度增为v时随传送带一起匀速运动，传送带对物体先做正功后不做功，选项C正确；D物体进入传送带时无论先加速运动还是先减速运动，最终都做匀速运动，不可能出现先做负功后做正功的情况，选项D错误。故选ABC。20如图所示，传送带以恒定速率顺时针运行。将物体轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速，第二阶段物体做匀速运动到达传送带顶端。下列说法中正确的是（）A第一阶段摩擦力对物体做正功B第二阶段摩擦力对物体不做功C第一阶段重力做负功D第二阶段弹力做负功【答案】AC【解析】【分析】【详解】A第一阶段滑动摩擦力方向与物体运动方向相同，沿传送带向上，物体运动方向也是沿传送带向上，所以滑动摩擦力对物体做正功，所以A正确；B第二阶段物体匀速运动，静摩擦