《第1节 机械功》（同步训练）高中物理必修2-鲁科版-2024-2025学年

《第1节机械功》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、下列关于功的说法中，正确的是：A.只有当力作用在物体上，物体在力的方向上移动一段距离，才做功。B.功的大小与力的大小和物体移动的距离成正比。C.功的单位是牛顿，简称N。D.功是力在物体上产生的位移的乘积。2、一个物体受到一个恒力F，沿着力的方向移动了一段距离s，如果该物体在移动过程中没有发生任何形变，那么以下哪个选项描述了该物体所做的功？A.W=FsB.W=Fs^2C.W=Fv（v是物体的速度）D.W=Fs*v3、一个物体受到一个恒力F，沿力的方向移动了s的距离，物体所做的功是：A.FsB.Fs²C.Fs/sD.Fs×s4、一个质量为m的物体在水平面上受到一个大小为F的水平推力，物体在推力方向上移动了s的距离，若物体受到的摩擦力为f，则物体克服摩擦力所做的功是：A.Fs-fsB.Fs+fsC.fs-FsD.Fs²-fs²5、一个物体在水平面上受到一个大小为F的恒力作用，沿力的方向移动了s的距离，物体所受的摩擦力大小为f，则物体在此过程中所做的功为（）A.FsB.Fs-fsC.Fs+fsD.Fs/f6、一个质量为m的物体从静止开始在水平面上受到一个大小为F的恒力作用，物体在水平面上运动时受到的摩擦力大小为f，物体从静止开始运动到速度为v的过程中，下列说法正确的是（）A.物体在运动过程中的平均速度为v/2B.物体在运动过程中的加速度为F/(m+f)C.物体在运动过程中的位移为mv^2/2fD.物体在运动过程中的摩擦力做功为-fv7、一个质量为m的物体在水平面上受到一个水平推力F的作用，物体在力的方向上移动了s的距离，且物体受到的摩擦力为f。若不计空气阻力和其他阻力，则下列关于物体所受机械功的说法中，正确的是（）A.机械功为FsB.机械功为Fs-fsC.机械功为Fs+fsD.机械功为0二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于机械功，以下说法正确的是：A.机械功是力与力的作用点的位移的乘积B.机械功总是正值，表示能量从力传递到物体C.如果力的方向与位移方向相反，机械功为负值D.机械功的单位是焦耳（J）2、一个物体在水平面上受到一个向右的推力，同时受到一个向左的摩擦力，物体在推力的作用下向右移动了一段距离。关于这段过程中机械功的情况，以下说法正确的是：A.推力对物体做的功是正值B.摩擦力对物体做的功是负值C.物体的动能增加D.物体的重力对物体做的功为零3、一个物体从静止开始，沿水平面滑行一段距离，受到的摩擦力为f，物体的质量为m，加速度为a。以下说法正确的是（）A.物体受到的合外力等于摩擦力B.物体的动能增加量为零C.物体的速度随时间均匀增加D.物体在运动过程中机械能逐渐减少三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题：一物体以2m/s²的加速度在水平面上做匀加速直线运动，在运动过程中，物体受到的合外力为10N。请计算：（1）物体在2秒内所做的功；（2）物体在2秒内移动的距离。第二题：已知质量为2kg的物体，在水平方向上受到一个大小为10N的恒力作用，物体在力的作用下沿水平方向移动了5m。求：（1）物体在力的作用下所做的功；（2）若物体在移动过程中克服摩擦力，摩擦力大小为2N，求物体克服摩擦力所做的功。第三题：一物体从静止开始沿水平面滑行，已知物体所受的摩擦力大小为10N，物体在水平面上滑行的距离为5米。求：（1）物体在滑行过程中所做的功；（2）如果物体的质量为2kg，求物体在滑行过程中所受到的平均阻力。第四题：一质量为5kg的物体，在水平面上受到一个沿水平方向作用的力F，使其在2秒内从静止开始做匀加速直线运动，最终速度达到4m/s。已知物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取10m/s²。（1）求物体受到的合外力F；（2）求物体克服摩擦力所做的功W_f；（3）求物体在2秒内所做的功W。第五题：一物体质量为2kg，在水平面上受到一个大小为10N的拉力作用，物体在拉力的方向上移动了5m。假设物体在运动过程中受到的摩擦力大小为5N，不计空气阻力。（1）求物体在拉力作用下所做的功；（2）求物体在摩擦力作用下所做的功；（3）求物体在拉力和摩擦力共同作用下所受到的总功；（4）求物体在拉力和摩擦力共同作用下所受到的净功。《第1节机械功》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、下列关于功的说法中，正确的是：A.只有当力作用在物体上，物体在力的方向上移动一段距离，才做功。B.功的大小与力的大小和物体移动的距离成正比。C.功的单位是牛顿，简称N。D.功是力在物体上产生的位移的乘积。答案：A解析：选项A正确，因为功的定义是力与物体在力的方向上移动距离的乘积，即W=F*s*cosθ（θ是力与位移方向之间的夹角）。如果物体没有在力的方向上移动，或者力与位移方向垂直（cosθ=0），则功为零。选项B错误，因为功的大小不仅与力的大小和物体移动的距离有关，还与力与位移之间的夹角有关。选项C错误，功的单位是焦耳（J）。选项D错误，因为功是力和位移的乘积，而不是位移的乘积。2、一个物体受到一个恒力F，沿着力的方向移动了一段距离s，如果该物体在移动过程中没有发生任何形变，那么以下哪个选项描述了该物体所做的功？A.W=FsB.W=Fs^2C.W=Fv（v是物体的速度）D.W=Fs*v答案：A解析：选项A正确，根据功的定义，功是力与物体在力的方向上移动距离的乘积，即W=F*s。这个公式假设力是恒定的，并且物体在力的方向上移动了距离s。选项B错误，因为功不是力与距离的平方的乘积。选项C错误，因为功不是力与速度的乘积。选项D错误，因为功不是力与速度的乘积，尽管功与力和速度有关，但必须考虑物体在力的方向上移动的距离。3、一个物体受到一个恒力F，沿力的方向移动了s的距离，物体所做的功是：A.FsB.Fs²C.Fs/sD.Fs×s答案：A解析：根据机械功的定义，功是力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，即W=F×s。所以正确答案是A。4、一个质量为m的物体在水平面上受到一个大小为F的水平推力，物体在推力方向上移动了s的距离，若物体受到的摩擦力为f，则物体克服摩擦力所做的功是：A.Fs-fsB.Fs+fsC.fs-FsD.Fs²-fs²答案：A解析：克服摩擦力所做的功等于摩擦力与物体在摩擦力方向上移动的距离的乘积。摩擦力与推力方向相反，因此克服摩擦力所做的功为摩擦力f乘以物体移动的距离s，即fs。所以正确答案是A。5、一个物体在水平面上受到一个大小为F的恒力作用，沿力的方向移动了s的距离，物体所受的摩擦力大小为f，则物体在此过程中所做的功为（）A.FsB.Fs-fsC.Fs+fsD.Fs/f答案：B解析：物体在力的方向上移动的距离为s，所做的功W=Fs。由于物体还受到摩擦力f，摩擦力做负功，其大小为-fs。因此，物体在此过程中所做的总功为Fs-fs。所以正确答案是B。6、一个质量为m的物体从静止开始在水平面上受到一个大小为F的恒力作用，物体在水平面上运动时受到的摩擦力大小为f，物体从静止开始运动到速度为v的过程中，下列说法正确的是（）A.物体在运动过程中的平均速度为v/2B.物体在运动过程中的加速度为F/(m+f)C.物体在运动过程中的位移为mv^2/2fD.物体在运动过程中的摩擦力做功为-fv答案：B解析：物体在水平面上受到的合外力为F-f，根据牛顿第二定律，合外力等于质量乘以加速度，即(F-f)=ma，因此加速度a=(F-f)/m。物体从静止开始，其初速度为0，末速度为v，根据匀加速直线运动的公式v^2=u^2+2as（其中u为初速度，s为位移），代入a=(F-f)/m，得到s=mv^2/2a。由于摩擦力做负功，其大小为-fv。因此，正确答案是B。7、一个质量为m的物体在水平面上受到一个水平推力F的作用，物体在力的方向上移动了s的距离，且物体受到的摩擦力为f。若不计空气阻力和其他阻力，则下列关于物体所受机械功的说法中，正确的是（）A.机械功为FsB.机械功为Fs-fsC.机械功为Fs+fsD.机械功为0答案：A解析：机械功的定义是力与物体在力的方向上移动距离的乘积。根据题目描述，物体受到的推力F与物体移动的方向相同，因此机械功等于推力F乘以物体在推力方向上移动的距离s，即机械功为Fs。选项A正确。选项B和C分别错误地考虑了摩擦力的功，而摩擦力与物体移动方向相反，其功应该是负值。选项D错误，因为物体确实受到了推力并移动了距离，所以机械功不为0。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于机械功，以下说法正确的是：A.机械功是力与力的作用点的位移的乘积B.机械功总是正值，表示能量从力传递到物体C.如果力的方向与位移方向相反，机械功为负值D.机械功的单位是焦耳（J）答案：ACD解析：机械功的定义是力与力的作用点在力的方向上的位移的乘积，因此A选项正确。机械功可以是正值、零或负值，取决于力的方向与位移方向的关系，所以B选项错误。当力的方向与位移方向相反时，机械功为负值，因此C选项正确。机械功的单位确实是焦耳，所以D选项正确。2、一个物体在水平面上受到一个向右的推力，同时受到一个向左的摩擦力，物体在推力的作用下向右移动了一段距离。关于这段过程中机械功的情况，以下说法正确的是：A.推力对物体做的功是正值B.摩擦力对物体做的功是负值C.物体的动能增加D.物体的重力对物体做的功为零答案：ABD解析：由于推力与物体的位移方向相同，推力对物体做的功是正值，所以A选项正确。摩擦力的方向与物体的位移方向相反，因此摩擦力对物体做的功是负值，所以B选项正确。由于物体在推力作用下移动，且推力对物体做正功，物体的动能会增加，所以C选项正确。物体的重力方向垂直于水平位移方向，因此重力对物体做的功为零，所以D选项正确。3、一个物体从静止开始，沿水平面滑行一段距离，受到的摩擦力为f，物体的质量为m，加速度为a。以下说法正确的是（）A.物体受到的合外力等于摩擦力B.物体的动能增加量为零C.物体的速度随时间均匀增加D.物体在运动过程中机械能逐渐减少答案：C解析：A选项：物体受到的合外力等于摩擦力，这个说法是错误的。因为物体在水平面上滑行时，除了摩擦力，没有其他外力作用，所以合外力应该为零。B选项：物体的动能增加量为零，这个说法也是错误的。因为物体从静止开始，受到摩擦力作用，速度会逐渐增加，动能也会逐渐增加。C选项：物体的速度随时间均匀增加，这个说法是正确的。根据牛顿第二定律，物体受到的合外力F=ma，其中m为物体质量，a为加速度。由于摩擦力是恒定的，所以加速度a也是恒定的，因此物体的速度随时间均匀增加。D选项：物体在运动过程中机械能逐渐减少，这个说法是正确的。由于摩擦力做功，物体的机械能会逐渐转化为内能，所以机械能逐渐减少。综上所述，正确答案是C。三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题：一物体以2m/s²的加速度在水平面上做匀加速直线运动，在运动过程中，物体受到的合外力为10N。请计算：（1）物体在2秒内所做的功；（2）物体在2秒内移动的距离。答案：（1）物体在2秒内所做的功W=F*s，其中F为合外力，s为物体在2秒内移动的距离。首先，我们需要计算物体在2秒内移动的距离s。根据匀加速直线运动的位移公式s=0.5*a*t²，代入a=2m/s²，t=2s，得到s=0.5*2*(2)²=4m。然后，将s代入功的计算公式，得到W=10N*4m=40J。（2）物体在2秒内移动的距离s已经在第一部分计算出来了，即s=4m。解析：本题主要考察了功的计算以及匀加速直线运动的位移公式。在计算功时，我们使用了功的计算公式W=F*s，其中F为合外力，s为物体在力的作用下移动的距离。在计算物体在2秒内移动的距离时，我们使用了匀加速直线运动的位移公式s=0.5*a*t²，其中a为加速度，t为时间。通过这两个公式，我们可以得到物体在2秒内所做的功以及移动的距离。第二题：已知质量为2kg的物体，在水平方向上受到一个大小为10N的恒力作用，物体在力的作用下沿水平方向移动了5m。求：（1）物体在力的作用下所做的功；（2）若物体在移动过程中克服摩擦力，摩擦力大小为2N，求物体克服摩擦力所做的功。答案：（1）物体在力的作用下所做的功W=Fs=10N×5m=50J；（2）物体克服摩擦力所做的功W_f=f×s=2N×5m=10J。解析：（1）根据功的定义，功是力与力的方向上位移的乘积。本题中，物体在力的作用下沿水平方向移动了5m，力的方向与位移方向相同，故物体在力的作用下所做的功为W=Fs=10N×5m=50J。（2）克服摩擦力所做的功等于摩擦力与位移的乘积。本题中，物体在移动过程中克服摩擦力，摩擦力大小为2N，移动距离为5m，故物体克服摩擦力所做的功为W_f=f×s=2N×5m=10J。第三题：一物体从静止开始沿水平面滑行，已知物体所受的摩擦力大小为10N，物体在水平面上滑行的距离为5米。求：（1）物体在滑行过程中所做的功；（2）如果物体的质量为2kg，求物体在滑行过程中所受到的平均阻力。答案：（1）物体在滑行过程中所做的功W可以通过公式W=F*s计算，其中F是摩擦力，s是滑行距离。W=10N*5m=50J所以，物体在滑行过程中所做的功为50焦耳。（2）由于物体在水平面上滑行，所受的摩擦力即为物体所受到的平均阻力。因此，物体在滑行过程中所受到的平均阻力为10N。所以，物体在滑行过程中所受到的平均阻力为10牛顿。解析：（1）此题考察了功的计算公式。功是力与力的作用点在力的方向上移动的距离的乘积。在本题中，摩擦力是作用在物体上的力，滑行距离是物体在摩擦力作用下移动的距离。根据功的计算公式，可以直接计算出物体所做的功。（2）此题考察了摩擦力的概念。在水平面上，物体受到的摩擦力通常与物体的运动方向相反。在本题中，物体在水平面上滑行，摩擦力阻碍物体的运动，因此摩擦力的大小即为物体所受到的平均阻力。由于题目已经给出摩擦力的大小，所以可以直接得出物体所受到的平均阻力。第四题：一质量为5kg的物体，在水平面上受到一个沿水平方向作用的力F，使其在2秒内从静止开始做匀加速直线运动，最终速度达到4m/s。已知物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取10m/s²。（1）求物体受到的合外力F；（2）求物体克服摩擦力所做的功W_f；（3）求物体在2秒内所做的功W。答案：（1）合外力F：根据牛顿第二定律，合外力F等于质量m乘以加速度a。首先，求加速度a：a=Δv/Δt=4m/s/2s=2m/s²然后，求合外力F：F=m*a=5kg*2m/s²=10N（2）克服摩擦力所做的功W_f：摩擦力f的大小为：f=μ*N=μ*m*g=0.2*5kg*10m/s²=10N物体克服摩擦力所做的功W_f为：W_f=f*s其中，s为物体在2秒内移动的距离。由于物体做匀加速直线运动，其位移s可以用公式s=(1/2)*a*t²计算：s=(1/2)*2m/s²*(2s)²=4m所以，W_f=10N*4m=40J（