恒力做功(经典习题)

1、 . . . . 7/111关于功的概念，下列说法中正确的是（ ）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大C力对物体做功少，说明物体一定受力小D功的大小是由力的大小和物体在力的方向上的位移大小决定的2在如图的四种情境中，人对物体做功的是（ ）A如图竖直提着水桶在水平地面上匀速前进B如图扛着米袋慢慢爬上楼梯C如图用力推汽车，汽车没动D如图举着杠铃原地不动3如图所示，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g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（ ）A重力势能增加了mgh B动能损失了mghC克服摩擦力做

2、功mgh D机械能损失了mgh4如图所示，质量相等的物体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x1现通过细绳将A向上缓慢拉起，第一阶段拉力做功为W1时，弹簧变为原长；第二阶段拉力再做功W2时，B刚要离开地面，此时弹簧伸长量为x2弹簧一直在弹性限度，则（ ）Ax1x2B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如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，若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，对人做负功C水平向

3、右，对人做正功 D斜向上，对人做正功6如图所示，P、Q两个木块紧靠着静止在光滑水平面上，它们的质量之比是3：1先用水平恒力F1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F1，改用水平恒力F2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F2下列判断正确的是（ ）AF1、F2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3：1CF1、F2的大小相等DF1、F2先后作用期间，P、Q间的压力大小一样7如图1、2所示，分别用恒力F1、F2先后将质量为m的物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端，两次所用时间一样，第一次力Fl沿斜面向上，第二次力F2沿水

4、平方向则两个过程（ ）A合外力做的功一样B物体机械能变化量一样CFl做的功与F2做的功一样DFl做功的功率比F2做功的功率大8关于功，下列说法中正确的是（ ）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如图所示，在竖直平面有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中（ ）A重力做功2mgRB机械能减少mgRC合外力做功mgRD克服摩擦力做功0.5mgR10测定运动员体能的一种装置如图所示，运动员质量为m1，绳拴在腰间沿水平方

5、向跨过滑轮（不计滑轮质量与摩擦），下悬一个质量为m2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匀速向右运动下面是人对传送带做功的四种说法，其中正确的是（ ）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m2gvD人对传送带做功的功率为（m1+m2）gv11如图所示，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 B水平向左，对人做负功C水平向右，对人做正功 D斜向上，对人做正功12物体在合外力作用下做直线运动的vt图象如图所示下列表述正确的是（ ）A在01 s，合外力做正功B在02 s，合外力总是

6、做负功C在12 s，合外力不做功D在03 s，合外力总是做正功13如图所示，两根完全一样、轴线在同一水平面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，木板质量m=5kg，木板与圆柱间的动摩擦因数=0.2，两圆柱以角速度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沿圆柱表面作匀速运动取g=10m/s2下列说法中正确的是（ ）A若=0，则水平拉力F=20NB若=40rad/s，则水平拉力F=6NC若=40rad/s，木板移动距离x=0.5m，则拉力所做的功为4JD不论为多大，所需水平拉力恒为10N14质量为2千

7、克的物体，放在动摩擦因数=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之间的关系如图所示，则（ ）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15一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用起重机把重量为3O104N的物体匀速地提高了6m钢绳的拉力做了功，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v1运行，一质量m=1kg，初速度大小为v2的煤块从与传送带等高的光

8、滑水平地面上的A处滑上传送带若以地面为参考系，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象如图乙所示，取g=10m/s2，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）整个过程中由于摩擦产生的热量18如图甲所示,将一个质量为m=4.3kg、带电荷量为q=+5.010-5C的小滑块静止放在无限大的绝缘水平桌面上，小滑块与桌面间的动摩擦因数=0.1。04s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、与水平桌面的夹角为37.（g取10m/s2）求：(1)4s小滑块的位移大小；(2)4s电场力对小滑块所做的功。19质量为m=2kg的物

9、块静置于水平地面上，现对物块施加水平向右的力F，力F随时间变化的规律如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，求:（1）4s后撤去力F，物体还能继续滑动的时间t（2）前4s力F的平均功率20如图所示，将半径为r的光滑圆弧轨道AB固定在竖直平面，轨道末端与水平地面相切质量为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D，D到地面的高度为，求：（1）小球滑到的最低点B时的速度大小；（2）小球在整个过程中克服摩擦力所做的功参考答案1AD解析解：A、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

10、，故说明物体可以有位移；故A正确；B、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B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：AD点评做功有两个不可缺少的因素，功的大小由力的大小、位移的大小与力和位移方向夹角的余弦值的大小决定，即由力的大小和在力的方向上的位移的大小决定2B解析解：A、提着水桶在水平地面上匀速前进，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

11、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错误故选：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3AD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，机械能等于重力势能和动能之和，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，物体所受的合力为mg，方向沿斜面向下，根据动能定理得：Ek=mgh，动能减小mgh物体重力势能

12、增加mgh，所以机械能减小mgh故AD正确，B错误；C、物体克服摩擦力做的功等于系统损失的机械能，则克服摩擦力的功为mgh；故C错误故选：AD点评解决本题的关键掌握功能关系，比如合力功与动能的关系，重力功与重力势能的关系，以与除重力以外其它力做功与机械能的关系，并能灵活运用4B解析试题分析：应用平衡条件求出弹簧压缩与伸长时的形变量关系，然后应用动能定理求出拉力的功，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x1=；要使B刚要离开地面，则弹力应等于B的重力，即kx2=mg，故形变量x2=，则x1=x2=x，故A错误；A、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

13、量一样，弹簧的弹性势能EP一样，由动能定理得：W1+EPmgx=0，W2EPmgx=0，W1=mgxEP，W2=mgx+EP，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，由能量守恒定律可知，拉力做的功转化为A的重力势能，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，W1=mgxEP，物体重力势能的增加量为mgx，则第一阶段，拉力做的功小于A的重力势能的增量，故C错误；D、由A可知，W2=mgx+EP，重力势能的增加量为mgx，则第二阶段拉力做的功大于A的重力势能的增加量，故D错误；故选：B点评本题对学生要求较高，在解题时不但要能熟练应用动能定理

14、，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5B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：ax=acos，方向水平向左；ay=asin，方向竖直向下，水平方向受静摩擦力作用，f=ma=macos，水平向左，物体向上运动，设扶梯与水平方向的夹角为，运动的位移为x，则W=fxcos0，做负功故选：B点评解决本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6D解析试题分析：对全程由动能定理可明确做功情况，再由运动学公式与功的公式等可明确位移与压力大小关系解：全过程对P、Q用动能定理，F1、F2对P、Q做的总功为零；故做功之比为：1：1；故A错误；B、两过

15、程平均速度一样，位移与时间成正比，由x=t可知，位移之比应为1：3；C、由W=FL可知，功相等，位移之比为1：3；故F1、F2的大小之比为3：1；故C错误；D、两阶段加速度之比为3：1，第一次以Q为对象，由牛顿第二定律可得：T=m2；第二次以P为对象，有：T=；得P、Q间的压力大小一样；故D正确；故选：D点评本题考查动能定理的应用，要注意正确进行受力分析，选好研究对象，应用去动能定理即可求解7AB解析解：A、由公式x=at2 得，由于x和t均一样，故加速度a一样，由v=at，t一样，则物体到达斜面顶端时速度一样，动能一样，根据动能定理得知，总功相等所以合外力做功一样，故A正确；B、物体末速度一

16、样，又由于处于一样的高度，所以两物体机械能变化一样，故B正确；C、由图示分析可知，第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力，故两物体克服摩擦力做功不同，重力做功一样，则F1做的功比F2做的少故C错误；D、物体的运动情况一样，重力做功功率一样，图2中克服摩擦力做功的功率大，故Fl做功的功率比F2做功的功率小，故D错误；故选AB点评由物体的运动特征判断出物体机械能的增量关系，结合本题功能关系：除重力以外的合力对物体做功等于机械能的增量，不难看出结果8D解析试题分析：功是能量转化的量度，做功的过程就是能量转化的过程；如果物体由一种能量状态变为另一种能量状态，可以通过做功的方式实现，且功的大小

17、与两个不同状态的能量差相等功是标量，它的单位是焦耳解：A、功时标量，无方向，故A错误B、功的单位为焦耳，故B错误C、功是能量转化的量度，做功的过程就是能量转化的过程；而能是物体所具有的能量的状态所以功和能是两个完全不同的概念故C错误；D、功是能量转化的量度，做功的过程就是能量转化的过程故D正确故选：D点评功和能是物理学中的两个不同的物理量，功是能量转化的量度，做功的过程就是能量转化的过程功对应的是过程，能对应的是状态9D解析试题分析：由功的计算公式可以求出重力做的功；小球在最高点时恰好对轨道没有压力，则重力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出小球在B点的速度；由动能定理可以求出合外力做的功，可以

18、求出克服摩擦力做的功，克服摩擦力做的功等于小球机械能的减少解：A、重力做的功WG=mgh=mgR，故A错误；B、小球在B时恰好对轨道没有压力，重力提供向心力，由牛顿第二定律得：mg=m，解得：vB=，从P到B的过程，由动能定理可得：mgRWf=mvB20，解得：Wf=mgR，则物体机械能较少mgR，故B错误；C、由动能定理可得，合外力做的功W=mvB2=mgR，故C错误；D、由B可知，克服摩擦力做功mgR，故D正确；故选：D点评小球在B点对轨道没有压力，则小球做圆周运动的向心力由重力提供，摩擦力做功使物体的机械能减少，熟练应用动能定理即可正确解题10C解析试题分析：通过在力的方向上有无位移判断

19、力是否做功人的重心不动知人处于平衡状态，摩擦力与拉力平衡解：人对传送带的摩擦力方向向右，传送带在力的方向上有位移，所以人对传送带做功，摩擦力和位移的方向一样，故做正功，故A、B错误人的重心不动，绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡，而拉力又等于m2g所以人对传送带做功的功率为m2gv故C正确，D错误故选C点评解决本题的关键掌握判断力是否做功的方法，当力与运动方向垂直，该力不做功11C解析试题分析：动扶梯上的人随扶梯斜向上做加速运动，人的加速度斜向上，将加速度分解到水平和竖直方向，根据牛顿第二定律即可求解解：人的加速度斜向上，将加速度分解到水平和竖直方向得：ax=acos，方向水平向右；ay=

20、asin，方向竖直向上，水平方向受静摩擦力作用，f=ma=macos，水平向右，设扶梯与水平方向的夹角为，运动的位移为x，则W=fxcos0，做正功故选：C点评解决本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12A解析试题分析：由图象可知物体在各段时间的速度变化，则由动能定理可直接得出合外力的做功情况解：A、在01s，因物体的速度增大，故动能增大，则由动能定理可知合外力做正功，故A正确；B、在12s，物体的速度减小时，故动能减小时，由动能定理可知合外力做负功，即在02 s，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；故选：A点评本

21、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，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13B解析试题分析：应用滑动摩擦力公式求出滑动摩擦力大小，然后应用平衡条件求出拉力大小，再应用功的计算公式分析答题解：当=40rad/s，圆柱转动的线速度大小为 v=r=0.8m/s木板的速度v=0.6m/s，则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滑动摩擦力为零，在平行于轴线方向上，木板受到的滑动摩擦力f=mg=0.2510=10N，木板做匀速直线运动，由平衡条件得：F=fsin37

22、=6N，木板移动距离x=0.5m拉力做功：W=Fx=60.5=3J，故ACD错误，B正确；故选：B点评本题考查了求摩擦力大小，物体所受的滑动摩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14BC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一样，由功的公式W=FS可知，F等于WS图象斜率的大小由数学知识求出两段图象的斜率，解得水平拉力的大小，根据拉力与摩擦力大小比较，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一样，物体受到的滑动摩擦力大小f=mg=2N物体在0A段受到的水平拉力大小等于F1=，可见，水平拉力大于摩擦力，则物体在OA段

23、做匀加速直线运动物体在AB段受到的水平拉力大小等于F2=N=2N，水平拉力等于摩擦力，则物体在AB段做匀速直线运动故选BC点评本题关键从图象的斜率大小确定水平拉力的大小，即从图象的数学意义来理解在其物理意义1550J解析试题分析：根据恒力做功公式直接求解拉力做功解：位移与拉力方向一样，故拉力对物块做的功W=Fs=105=50J故答案为：50J点评本题主要考查了恒力做功公式，W=Fscos中指F与s之间的夹角161.8105 J；1.8105 J 0解析试题分析：由物体被匀速提升可知，钢绳的拉力等于物体重力，又知道位移，可求拉力功、重力做的功和总功解：由物体被匀速提升可知，钢绳的拉力T等于物体重

24、力G，即：T=G=3.0104N故钢绳的拉力的功为：WT=Th=3.01046J=1.8105J重力做功为：WG=mgh=3.01046J=1.8105J总功：W=WT+WG=1.8105J1.8105J=0故答案为：1.8105 J；1.8105 J 0点评本题考查功的公式应用，注意正确理解功的公式，知道重力做功为负值； 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=1

25、m/s2，由牛顿第二定律得：mg=ma，煤块与传送带间的动摩擦因数：=0.1；（2）由速度时间图象，传送带速度大小：v1=1m/s，煤块初速度大小v2=3m/s，煤块在传送带上滑动：t1=4s与传送带相对静止前3s煤块的位移：s1=t=4.5m，方向向左，后1s煤块的位移：s2=t=0.5m，方向向右，4s煤块的位移：s=s1s2=4m，方向向左，煤块接着在传送带上向右匀速运动，时间：t2=4s，故煤块在传送带上运动的时间t=t1+t2=8s；（3）煤块在传送带上滑动的4s，皮带的位移s=v1t1=4m，方向向右；煤块的位移：s=s1s2=4m，方向向左，两个物体的相对位移s=s+s=8m整个过程中摩擦产生的热量：Q=mgs=8J；答：（1）煤块与传送带间的动摩擦因数为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点评本题关键从图象得出物体的运动规律和传送带的速度大小，然后分过程对木块受力分析根据牛顿第二定律和运动学