恒力做功(经典习题)

1、1. 关于功的概念，以下说法中正确的选项是A. 力对物体不做功，物体可能有位移B. 力对物体做功多，说明物体的位移一定人C. 力对物体做功少，说明物体一定受力小D. 功的人小是由力的人小和物体在力的方向上的位移犬小决定的2. 在如图的四种情境中，人对物体做功的是如图竖直提着水桶在水平地面上匀速前进如图扛着米袋慢慢爬匕楼梯如图用力推汽车，汽车没动D.鱼如图举着杠铃原地不动3. 如下列图，质量为m的物体可视为质点以某一速度从A点冲上倾角为30的固定 斜面，其运动的加速度为Eg，此物体在斜面上上升的最大高度为h,那么在这个过程中物 3体A. 更力势能增加了 mgh B动能损失了 mghC.克服摩擦力

2、做功2nghD.机械能损失了2mgh634. 如卜图质最相等的物体A、B通过一轻质弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B 均处于静止状态，此时弹簧压缩量&.现通过细绳将A向上缓慢拉起，第一阶段拉力 做功为凯时，弹簧变为原长：第二阶段拉力再做功W：时，B刚要离开地面，此时弹簧伸 长量为弹赞一直在弹性限度内，那么AB. 拉力做的总功等于A的重力势能的增加量C. 第一阶段，拉力做的功等于A的重力势能的增加量D. 第二阶段，拉力做的功等于A的重力势能的增加量5. 如卞图，人站在电动扶梯的水平台阶上，假设人与扶梯一起沿斜面减速上升，在这 个过程中，人脚所受的静摩擦力A. 等于零，对人不做功B.水平向左，对

3、人做负功C.水平向右，对人做正功 D.斜向上，对人做正功6. 如卜图，P、Q两个木块紧靠着静止在光滑水平面上，它们的质最之比是3： 1.先用 水平恒力Fi向右推P,使它们共同向右加速运动.经过时间t后突然撤去F改用水平 恒力F：向左推Q,又经过时间3t后P、Q的速度恰好减小为零，此时撤去F：.以卜判断 正确的选项是斗F | 0声A. 冃、F：对P、Q做功的绝对值之比是3： 1B. 前后两个阶段中两物体位移之比是3： 1C. F：、F：的大小相等D. E、氏先;后作用期间，P、Q间的压力大小相同7. 如图1、2所示，分别用恒力F：、F：先后将质屋为m的物体由静止开始沿同一粗糙的 固定斜面由底端拉

4、至顶端，两次所用时间相同，第一次力冃沿斜面向上，第二次力F：A. 合外力做的功相同B. 物体机械能变化最相同C. F：做的功与F：做的功相同D. F：做功的功率比F：做功的功率人&关于功，以下说法中正确的选项是A. 功是矢量B. 功的单位是牛C. 功就是能量D. 功是能量转化的量度9. 如卞图，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径0A水平、0B竖直，一个质 最为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由卜落，小球沿轨道到达最高点B时恰好 对轨道没有压力.AP=2R,重力加速度为g,那么小球从P到B的运动过程中1A 重力做功2mgRB. 机械能减少m吕RC. 合外力做功mgR10. 测定运发动体

5、能的一种装豐如卜图，运发动质呈为心 绳拴在腰间沿水平方向跨过 滑轮不计滑轮质量及摩擦，I、悬一个质量为业的重物，人用力蹬传送带而人的重心 不动，使传送带以速率V匀速向右运动.下而是人对传送带做功的四种说法，其中正确 的选项是A. 人对传送带不做功B. 人对传送带做负功C. 人对传送带做功的功率为m;gvD. 人对传送带做功的功率为gv11. 如下列图，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这 个过程中，人脚所受的静摩擦力A. 等于零，对人不做功C.水平向右，对人做正功B. 水平向左，对人做负功D. 斜向上，对人做正功12. 物体在介外力作用卞做直线运动的图象如下列图.以

6、下表述正确的选项是在01 :5内.合外力做正功在02 :S内，合外力总足做负功在12 :S内，合外力不做功在03 :S内.合外力总是做正功13如卜图两根完全相同、轴线在同一水平面内的平行长圆柱上放一均匀木板.木板的重心与两圆柱等距，其中圆柱的半径r=2cm,木板质M m=5kg,木板与圆柱间的动摩 擦因数u二0.2,两岡柱以角速度3绕轴线作相反方向的转动.现施加一过木板重心且 平行圆柱轴线的拉力F于木板上，使其以速度v=0. 6m/s沿圆柱外表作匀速运动.取 沪lOm/sl以下说法中正确的选项是A. 假设3二0,那么水平拉力F=20NB. 假设o=40rad/s那么水平拉力F二6NC. 假设3

7、=40rad/s,木板移动距离x=0. 5m那么拉力所做的功为4JD. 不管3为多大，所需水平拉力恒为ION14.质屋为2克的物体，放化动摩擦冈数M=0. 1的水平面上，在水平拉力的作用下, 由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移S之间的关系如下列图，那么()A. 此物体在AB段做匀加速直线运动B. 此物体在AB段做匀速直线运动C. 此物体在0A段做匀加速直线运动D. 此物体在0A段做匀速直线运动15物块置于水平地面上，在10N的水平拉力作用下向前移动了 5m,撤去外力后又 向前滑行了 3m.在此过程中，拉力所做的功为16. 用起重机把眾最为3OXION的物体匀速地提高了 6m.钢绳

8、的拉力做了功,重力做了功，这些力所做的总功是17. 如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率w运行，一质量m二lkg,初速度人 小为w的煤块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带假设以地面为参考系.从煤块滑上传送带开始计时，煤块在传送带上运动的速度时间图彖如图乙所示, 取 g=10m/s 求：(1) 煤块与传送带间的动摩擦因数:(2) 煤块在传送带上运动的时间:(3) 幣个过程中由于摩擦产生的热量.18X 105C的小滑块静止放在无限大的绝缘水平桌面上，小滑块与桌而间的动摩擦因数MO.lo 0、4s过程中在空间加上电场，电场强度大小如图乙所示，场强的正方向为 斜向上、与水平桌面的夹角

9、为37 (g取1 Om/s：)求：EZ(x 10WC)甲乙(l)4s内小滑块的位移大小；34s内电场力对小滑块所做的功。19质鼠为m二2kg的物块静置于水平地面上，现对物块施加水平向右的力F-设故人 静摩擦力等于滑动摩擦力，名取lOm/s：,求：F补(1) 4s后撤去力F.物体还能继续滑动的时间t(2) 前4s内力F的平均功率20.如卜图，将半径为r的丄光滑圆弧轨道AB固定在竖直平面内，轨道末端与水平地4面相切.质量为m的小球从A点静止释放，小球通过水面BC滑上固定曲面CD恰能到达最高点DD到地面的高度为求：(1)小球滑到的最低点B时的速度人小；小球在整个过程中克服摩擦力所做的功.参考答案1.

10、 AD【解析】解：A、力对物体不做功，即肛0,可能是F=0,也可能是S=0,也可能是cos 0 =0, 故说明物体可以有位移；故A正确；B、力対物体做功W多，根据W=FScos 0 ,町能是力大，也町能是力的方向的位移人，也有 可能两者都大，故B错误：B、力对物体做功W少，根据W二FScosO,可能足力小，也可能是力的方向的位移小，也有 可能两者都小，故C错误；D、根据恒力做功的衣达式W=FScos 0判断，功的大小取决与力的人小、力的方向的位移人 小，故D正确：应选：AD.【点评】做功有两个不町缺少的因素，功的人小由力的人小、位移的人小及力和位移方向夹 角的余弦值的人小决定，即由力的大小和在

11、力的方向上的位移的人小决定.2. B【解析】解：A、提着水桶在水平地而上匀速前进，人给水桶的力的向上的，向上没有移动 距离，人对水桶没有做功.故A错误.B、扛着米袋慢慢爬上楼梯，人给米袋的力向上，向上移动了距离，人对米袋做功.故B正 确.C、用力推汽车，汽车没动，人给汽车一个向前的力，向前没有移动距离，人对汽车没有做 功.故C错误.D、举着杠铃原地不动，人对杠铃的力向上，向上没有移动距离，人对杠铃没有做功.故D 错谋.应选：B.【点评】对四个选择项中提到的物理过程分析，结合做功的两个必要因素来突破此题3. AD【解析】试题分析：根据动能定理知，合力做功等于动能的变化量，机械能等于觅力势能和动能

12、之和， 通过动能和重力势能的变化判断机械能的变化.解：A、B、D、根据牛顿第二定律知，物体所受的介力为呂ig,方向沿斜面向下，根据动能3定理得：= - -mgh,动能减小空mgh.物体重力势能增加mgh,所以机械能减小3 sin30 33mgh.故AD正确.B错误；3C、物体克服摩擦力做的功等T系统损失的机械能，那么克服摩擦力的功为2mgh：故C错误.3应选：AD.【点评】解决此题的关键掌握功能关系，比方合力功与动能的关系，朿力功与贯力势能的关 系，以及除重力以外其它力做功与机械能的关系，并能灵活运用.4. B【解析】试题分析：应用平衡条件求出弹簧斥缩与伸长时的形变就关系，然后W用动能定理求出

13、拉力 的功，根据功的表达式分析答题.解：A、开始时A压缩弹簧，形变量为X：竖：要使B刚要离开地面，那么弹力应等于B的重k力，即kx：=mg,故形变量x尹，那么xFx：=x,故A错误：kA、缓慢提升物体A,物体A的动能不变，第一阶段与第二阶段弹簧的形变量相同，弹簧的 弹性势能E,相同，由动能定理得：W：+E? - mgx=O, W:-E?mgx二0,WFmgx - E?, W：=mgX+E?,由于在整个过程中，弹簧的弹性势能不变，物体A、B的动能不变， B的重力势能不变，由能最守恒定律町知，拉力做的功转化为A的甫力势能，拉力做的总功 等于A的重力势能的增加量，故B正确；C、由A可知，畤mgx -

14、EP,物体重力势能的增加量为mgx,那么第一阶段,拉力做的功小于A 的重力势能的增量，故C错谋；D、由A町知，见二mgx-E.電力势能的增加最为mgx,那么第二阶段拉力做的功人于A的毛力 势能的增加量，故D错误；应选：B.【点评】此题对学生要求较高，在解题时不但要能熟练应用动能定理，还要求能分析物体的 运动状态，能找到在拉起物体的过程中弹力不做功.5. B【解析】解：人的加速度斜向下，将加速度分解到水平和竖直方向得：a,Faces 0 ,方向水平向左：ay=asin 0 ,方向竖直向下,水平方向受静摩擦力作用，f二ma二macos 0 ,水平向左，物体向上运动，设扶梯与水平方向的夹角为0,运动

15、的位移为x,那么W=fxcos 0 0,做正功.应选:C【点评】解决此题时可以把加速度进行分解，结合牛顿第二定律求解，难度适中.12. A【解析】试题分析：由图象可知物体在齐段时间内的速度变化，那么由动能定理町直接得出介外力的做 功情况.解：A、在0ls内，因物体的速度增大，故动能增大，那么由动能定理口J知合外力做正功， 故A正确；B、在l2s内，物体的速度减小时，故动能减小时，由动能定理可知介外力做负功，即在 02 s内，合外力先做正功后做负功，故B错误C错误；D、由以上分析可知，合外力先做正功再做负功，故D错误：应选：A.【点评】此题根据动能定理可以直观地求出结果，当然如果利用动力学知识，

16、求出力再求出 功也是可以的，可以练习一下，并体会动能定理的实用性.13. B【解析】试题分析：应用滑动摩擦力公式求出滑动摩擦力人小，然后应用平衡条件求出拉力人小，再 应用功的计算公式分析答题.木板的速度v=0. 6m/s,那么木板所受的滑动摩擦力与F的夹角为(180“ +37 )木板在垂直与轴线方向受到两轴的滑动摩擦力大小相等方向相反，在垂直与轴线方向上受到 的消动摩撩力为零，在平行于轴线方向上，木板受到的滑动摩擦力f=Umg=0.2X5X10=10N,木板做匀速直线运 动,由平衡条件得:F=fsin37二6N,木板移动距离x二0.5m拉力做功:W二Fx二6X0. 5二3J,故ACD错误,B正

17、确； 应选：B.【点评】此题考査了求靡擦力犬小，物体所受的滑动靡擦力大小与物体的运动速度无关，应 用滑动摩擦力公式与功的计算公式即可正确解题.14. BC【解析】试题分析：物体在水平面上运动，水平拉力与物体运动方向相同，由功的公式W=FS nf知，F 等于图象斜率的人小.由数学知识求出两段图象的斜率，解得水平拉力的人小，根据 拉力与摩擦力大小比拟，分析物体的运动情况.解：物体在水平面上运动，水平拉力与物体运动方向相同，物体受到的滑动摩擦力大小 f= Pmg=2N.物体在0A段受到的水平拉力人小等于&二十虫N二町见，水平拉力人于摩擦力，贝I物 S y 3体在0A段做匀加速直线运动.27 - 15

18、物体在AB段受到的水平拉力人小J - F-Zfi0N=2N,水平拉力等于摩擦力，那么物体S2 6在AB段做匀速直线运动.应选BC【点评】此题关键从图彖的斜率人小确定水平拉力的人小，即从图象的数学直:义來理解在其 物理意义.15. 50J【解析】试题分析：根据恒力做功公式直接求解拉力做功.解：位移与拉力方向相同，故拉力对物块做的功W=Fs=10X5=50J.故答案为：50J【点评】此题主要考查了恒力做功公式，W=Fscos 0 ! 0指F与s之间的夹角.16. 1.8X105 J： 1.8X105 J 0【解析】试题介析：由物体被匀速提升町知，钢绳的拉力等于物体重力，又知道位移，町求拉力功、 重

19、力做的功和总功.解：由物体被匀速提升可知，钢绳的拉力T等于物体重力G,即：T二G=3. 0X10故钢绳的拉力的功为：Wi=Th=3. OX 10*X6J=l. 8X105J重力做功为：Wc= mgh= 3. 0X101X6J= 1. 8 X 105J总功：E+WR. 8X 105J - 1.8X 105J=0故答案为：1.8X10j； 1.8X105 J 0【点评】此题考查功的公式应用，注意正确理解功的公式，知道币.力做功为负值；同时明 确关于克服某个力做功是这个力做负功的另一种表述，但是表述为克服某个力做功应为功的 正值.17. (1)煤块与传送带间的动摩擦因数为0.1：(2) 煤块在传送带

20、上运动的时间为8s：(3) 整个过程中由于摩擦产生的热量为8J.【解析】解:(1)由速度时间图象，煤块匀变速运动的加速度：a二弹邑lm/J, t 3由牛顿第二定律得：Pmg=ma,煤块与传送带间的动摩擦因数：U=0.1：5(2) 由速度时间图象,传送带速度大小:vx=lm/s,煤块初速度大小vF3m/s,煤块在传送带上滑动：tLls与传送带相对静止.前3s内煤块的位移：s：=t=4. 5m.方向向左，2后Is内煤块的位移：s：二善t =0. 5m,方向向右，仏内煤块的位移：S=S1 - s：=4m,方向向左，煤块接着在传送带上向右匀速运动，吋间：tp2=ls,V1故煤块在传送带上运动的时间二8

21、s：(3) 煤块在传送带上滑动的4s内，皮带的位移s二wtLlm,方向向右；煤块的位移：s=Si - s：=4m.方向向左，两个物体的相对位移二s +s=8m整个过程中摩擦产生的热量：Q=PmgAs=8J：答：(1)煤块与传送带间的动凜擦因数为0.1；(2) 煤块在传送带上运动的时间为8s；(3) 整个过程中由于摩擦产生的热量为8J.【点评】此题关键从图彖得出物体的运动规律和传送带的速度人小，然后分过程对木块受力 分析.根据牛顿第二定律和运动学公式求解.18. (l)12m； (2)48J【解析】试题分析：(1)02s内，滑块做初速度为0的匀加速直线运动qE：cos 37 U (mgqEisin 37 ) =mai (2 分)求得加速度大小a：=3 ni/s: (1分) 位移兀=*= 6111(1分)2 s末速度v=mt】=6m/s24s内，滑块做匀减速直线运动qEzcos 37 + U (mg + qEsin 37 ) =ma： (1 分)求得加速度大小比= 3m/s位移 x、= vr, -a.t; = 6m (1 分) 2 4 s 内的位移 x=xj+x：=12m(1 分)(2)02s 内，电场力做的功 W：=qE1X1cos 37 =96 J(2 分)24s内，电场力做的功W：=-qE：x：cos 37