12功和能试题

1、1.2功和能i如图所示，质量为皿的物体，受水平力尸的作用，在粗糙的水平面上运动，下列说法中正确的是 （）A. 如果物体做加速直线运动B. 如果物体做减速直线运动C. 如果物体做匀速直线运动D. 如果物体做匀速直线运动F定对物体做正功F ?定对物体做负功F也可能对物体做正功F定对物体做正功分析：水平面粗糙，物体除受尸外，还受摩擦力耳作用,$的方向总是与物体运动方向相反当尸的方向与物体运动方向相同，且尸时，物体作加速直线运动，此时物体的位移与厂方向一致，尸作正功，故选 A.当尸的方向与物体运动速度方向相同，且尸时，物体作匀速直线运动， 此时物 体的位移方向也和尸方向一致，尸作正功，故选D.物体作减

2、速直线运动的情况有两种，其一、尸和卩方向一致，但PP*，此种情况物 体做正功；其二、F和r方向相反，即与厲方向相同，此种情况尸做负功故选C.解：本题正确选项是 ACD.点评：尸做正功还是负功，要看尸的方向与位移方向是相同还是相反，当物体做加速或 匀速直线运动时，尸的方向一定与位移方向相同；当物体做减速直线运动时包括两种情况，一种是力尸方向与位移方向相反，即物体向左运动，这样力尸做负功，另一种情况是力F方向与位移方向相同（此时尸小于摩擦力），F做正功.2用水平恒力尸作用在质量为的物体上，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离S,恒力做功为再用该恒力作用于质量为（曲“）的物体上，使之在粗糙的水平面

3、上移动同样距离S,恒力做功为略，则两次恒力做功的关系是（）A.略跖B.腐略C.场=略D.无法判断分析：在粗糙水平面上移动一段距离，跟在光滑水平面上移动的相同距离，对力尸做功来说，脖？用是相同的，即略=賂。解：正确选项为 C.点评：求功时，必须要明确哪个力在哪个过程中的功.根据功的定义，力尸所做的功与 尸的大小及在尸的方向上发生的位移大小的乘积有关，与物体是否受其它力及物体的运动状态等其它因素均无关.即力做功具有独立性.3如图所示，拉力尸使质量为的物体匀速地沿着长为面的一端向上滑到另一端，物体与斜面间的动摩擦因数为产，分别求 物休上各力对物体所作的功.Z倾角为*的斜作用在分析：选物体为研究对象，

4、其受力为拉力尸,重力mg,弹力活，摩擦力兀。解：拉力尸对物体所做的功为畛/由于物体作匀速运动，故F-MgMt a + /Mtgcota即拉力尸对物体做正功此拉力尸，一般称为动力或牵引力(2) 重力驱对物体所做的功为：% +a)M(f rin a即重力对物体做负功，即亦物体克服重力所做的功为2皿。(3) 摩擦力对物体所做的功为聘-)址0? 180* - -FJ. - -futtgLcAta.即摩擦力对物体做负功.也可以说是物体克服摩擦力做了功“ *1*(4) 弹力心对物体所做的功为即弹力对物体不做功.点评：讲功必须分清是哪个力做的功，在解题时一定要注意题目中是求哪个力做的功，正确找岀力只位移 S

5、和夹角G的关系。4如图所示，一个质量为加的木块，放在倾角为土的斜面体上，当斜面与木块保持相对静止沿水平方向向右匀速移动距离 s的过程中，作用在木块上的各个力分别做功多少？合 力的功是多 少？分析：木块发生水平位移的过程中，作用在木块上共有三个力， 重力mg,支持力二， 静摩擦 力 禹，根据木块的平衡条件，由这三个力的大小，物体的位移及力与位移的夹角 .即 可由功的计 算公式算岀它们的功.解：沿斜面建立直角坐标将重力正交分解，由于物体相对斜面静止而在水平面上做匀 速运 动，根据力的平衡条件可得斜面对木块的支持力场为斜面对木块的静摩擦力二为支持力M与位移S间的夹角为9+ 0，则支持力做的功航-A-

6、s cos(90*a) - -Mtgscosas nzx摩擦力-%与位移S的夹角为=,则摩擦力 巴做功略a cota重力与位移的夹角为90 ,则重力做的功光-0合力做的功等于各个力做功的代数和，即孵畴？略+%-jqAcMam a -t-NAgsm a*cosa + 0 ? 0点评：可以看岀，斜面对物体的弹力有的做功、有的不做功，关键在于物体在这个弹力的方向上是否有位移.不能简单的说斜面的弹力对物体不做功。本题合力做的功也可以先计算岀合力，再求岀合力的功痔.-F* -? *cosa -0固定在地面上，尸做的功为 较两次做功，应有略；第二次让B可以在光滑的地面上自由滑动，尸做的功为略.比5如图所示

7、，木块虫放在木块D的左上端，用恒力尸将力拉至B的右端.第一次将DA.鴨肌B.航略C. *B Had.无法比较.分析：根据功的定义，力尸做的功只与力的大小及力的方向上发生的位移大小的乘积有关，位移的大小与参考系的选择无关，在没有指定参考系时，一般是以地球为参考系，A物相对于B的位移在两种情况下是一样的，但在第一种情况中，B相对于地面是静止的，故第二次A对地的位移大于第一次 A对地的位移，即第二次做功多一些解：正确选项为 D.例题：火车在运行中保持额定功率2500RW,火车的总质量是lOOOt,所受阻力恒定为l.56xKA N=求：（1）火车的加速度是皿时，速度是多大？（2）火车的速度是12m/s

8、时，加速度是多少？（3）火车的最大速度是多少？分析：本题是关于火车以恒定功率起动的问题。在此过程中，火车作加速度减小的变加速直线运动，直到加速度为零（即牵引力等于阻力）时，速度达到最大。解：（1）根据牛顿第二定律，得又因P P2500x12、 “亠v - - ；:- 2. LSatfx所以 F f+ma IKxltfAQOOx|Axl（2）根据牛顿第二定律，得又因P?用（3）根据牛顿第二定律，得2500x10*12 1000x10 s当时，火车速度最大V P-2500 週 3所以 /156? 105点评：此类问题关键是发动机的功率是否达到额定功率，若在额定功率下启动，则一定是变加速度运动。因为

9、牵引力随速度的增大而减小。求解时不能用匀变速运动的规律求解。扶梯例*如闍所示左自动扶梯以恆定的速度卩运转时.第一次有一个人 站到扶梯上后相対扶悌静止不动.扶拂载他上楼过程中对牺做功为略.做功功率为昇第.次这人在运动的扶梯上又以相对扶梯的速度X同时B.B. 略-聘用呂 D.略-略尼妗分析：在扶梯上，人相对扶梯静止不动和人相对于扶梯匀速向上运动，相对地面来说，人都是作匀速直线运动.两次人均处于平衡状态，两次人受到的力情况相同.即扶梯对人向上的支持力等于重力而两次扶梯载人运动的距离不同，所以可用帶-忌cxa来判定功 的大小.两次扶梯运动的速率卩不变，所以可用来判定功率的大小解：由功的计算公式，得扶梯

10、对人做功为9A - FsctMa式中u是扶梯对人的支持力（等于人的重力）和扶梯所在斜面的夹角.由于第二次人 沿扶梯向上走了一段距离，所以第一次扶梯载人运动的距离要比第二次扶梯载人运动的距离长，即吨?1,故略 略.两次扶梯运动的速率卩不变，对人作用力不变.根据PFvcosa知故本题正确选项为B。点评：本题也可先判断扶梯对人做功的功率，再根据两次人通过相同位移所用时间不同，据 妙刊来判断扶梯对人做功 .由题知人两次对地的速度关系为叫 吟，则人上楼 时间， 耳，而A ?蚌，故由畀知，*1略。功率比较：例如图所示，一个小孩站在船头，用同样大小的力拉绳，在甲、乙两种情况中，经过 相同的时间t （船未碰撞

11、），小孩所做的功分别为磅及在时间t内小孩拉绳的功率 分别为吊直的关系为()A.略略妗B.略-斷尼c.航略丛Ad.略斷？人-分析：小孩做的功，在甲情况下是指对自身（包括所站的船）做的功，在乙情况下除对自身小船在两种（包括所站的船）做的功外，还对另一小船做了功，小孩在两种情况下由于力相同,括对所站的船）所做的功相等，但在乙情况下小孩还对另外一小船多做了一部分功，因此畴5,又由功率的定义式得：恥妗。解：本题选项C正确.点评：在计算乙情况中功的时候，要注意把两只小船看成一个整体，两只小船所发生的位移都是由于人做功而产生的 .瞬时功率:例：质量为皿的物体沿倾角为二的固定斜面滑到底端时的 度大小为F,此时重力的瞬时功率为（）A. E B. FNQC mgvcMcc mgvtan a分