功 练习 高中物理新教科版必修第二册（2022-2023学年）

4.1功一、选择题1．如图所示，物体在斜向上的拉力F作用下，沿粗糙水平面向右匀速运动。下列关于各力对物体做功的说法，正确的是（）A．重力做正功 B．支持力做正功C．拉力做负功 D．摩擦力做负功2．关于一对作用力与反作用力的做功情况，下列判断中不正确的有（）A．这两个力可以同时做正功B．这两个力不可以同时做负功C．这两个力可以一个做正功的同时另一个做负功D．这两个力可以一个做功的同时另一个不做功3．如下图所示，物体在水平桌面上，当对它施加图A的拉力F，使它由静止发生位移x，与对它施加图B的推力F，使它由静止发生位移x，F与水平方向夹角均为，则关于做功的下列说法中正确的是（）

A．A、B中F做功相同 B．图B中F做功多C．图A中克服摩擦力做功多 D．A、B中克服摩擦力做功相同4．如图所示，自动卸货车的车架始终静止在水平地面上，在一段时间内，车厢在液压机的作用下与水平面间的夹角逐渐增大，货物相对车厢未发生相对滑动。关于这段时间内货物所受支持力和摩擦力，下列说法正确的是（）

A．货物所受支持力逐渐增大 B．货物所受摩擦力逐渐减小C．支持力对货物不做功 D．支持力对货物做正功5．如图所示，物块在水平恒力F的作用下沿水平面向右运动一段距离x。此过程中恒力F对物块做的功是（）A．0 B． C． D．6．如图所示，有一质量1.6kg的物块，与地面间的动摩擦因数0.5。在一与水平方向成37°大小的拉力作用下沿水平地面前进了5m，则在此过程中物块克服摩擦力做功的大小为（），，

A．100J B．40J C．10J D．80J7．如图所示，小球A、B、C分别套在光滑“T”型杆的水平杆MN和竖直杆OP上，小球A、B由轻弹簧相连，小球C由两根不可伸长的等长细线分别与小球A、B相连，水平杆MN可以绕竖直杆OP在水平面内转动，静止时，两绳与竖直杆夹角均为θ=37°，小球A、B间的距离x1=0.6，已知细线的长度l=0.5m，弹簧的劲度系数为8N/m，球A、B的质量mA=mB=0.4kg，球C的质量mC=0.32kg，三个小球均可视为质点，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则下列选项中正确的是（）

A．系统静止时，弹簧对A的弹力大小NB．弹簧原长为0.9mC．使水平杆MN匀速转动，若稳定时细线AC与MN杆的夹角为37°，则MN杆转动的角速度为D．系统由静止开始转动至细线AC与MN杆夹角为37°，此过程中弹簧对球A、B一直做负功8．完全相同的甲、乙两球，分别沿如图所示路径下落相同高度，此过程中（）

A．重力对甲球做功多B．重力对乙球做功多C．重力对两球做功一样多D．无法比较重力对两球做功的多少9．如图所示，一质量为1kg物块在与水平方向成θ=37°、大小为10N的拉力F作用下，沿水平面向右运动一段距离x=1m。物块与地面摩擦因数为0.5。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，在此过程中，合力对物块做的功为（）A．5J B．10J C．8J D．6J10．一位同学将一本掉在地板上的物理课本慢慢捡回到课桌上，课桌高度约为0.7m，教科书重力约为6N，则该同学对教科书做功大约为（重力加速度g=10m/s2）（）A．0.04J B．0.4J C．4J D．40J11．起重机以a=1m/s2的加速度将质量为1000kg的货物由静止开始匀加速向上提升，g=10m/s2，则在1s内起重机对货物做的功是（）A．5000J B．5500J C．6000J D．6500J12．小李将质量为的篮球（视为质点）从距水平地面的高度为处由静止释放，篮球多次弹起后静止在地面上，篮球第次弹起的高度。重力加速度大小为。整个过程中，篮球受到的重力做的功为（）A．0 B． C． D．13．如图，水平地面上有一个坑，其竖直截面为四分之一圆弧ab，半径为R，O点为圆心，c点为圆弧的中点。若在O点以某一初速度v（v>0）沿Oa方向抛出一个小球，小球落在坑中。若忽略空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A．当小球的初速度为时，恰好能打到c点B．小球的初速度v越大，在空中运动的时间就越短C．小球的初速度v越大，落到坑上时速度的偏转角越小D．小球的初速度v越大，落到坑上时动能就越大14．北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。如图所示，北斗导航系统中的两颗工作卫星均绕地心做匀速圆周运动，且轨道半径均为r，某时刻工作卫星1、2分别位于轨道上的A、B两个位置，若两卫星均沿顺时针方向运行，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力，下列判断正确的是（）A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为B．卫星1由A位置运动到B位置所需的时间是C．卫星1由A位置运动到B位置的过程中万有引力不做功D．卫星1向后喷气就一定能够追上卫星215．下列说法正确的是（）A．合力对物体不做功，说明物体的位移一定为零B．合力对物体做功越多，说明物体所受的合力越大C．把重1N的物体匀速举高1m，物体所受的重力做的功为－1JD．把重1N的物体匀速举高1m，物体所受的支持力做功为1J二、解答题16．一个质量为120kg的雪橇静止在水平地面上，受到与水平方向成角、大小为400N斜向上方的拉力，在水平地而上移动的距离为5m。地面对雪橇的阻力为100N，。求：（1）拉力对雪橇做的功；（2）各力对雪橇做的总功。17．如图所示，带有挡板A的木板质量m=2kg，置于倾角=37°且足够长的光滑斜面上，可视为质点的滑块B放在木板上，二者之间的动摩擦因数=0.5.滑块内嵌有光滑的小滑轮，其总质量也为m，绕过滑轮不可伸长的轻质细线一端固定在挡板A上，滑轮两侧的细线均与斜面平行，开始用手挡在滑块和木板的下端使整个系统静止，P为木板上的一点，滑块B距P点和A点分别为L和2L（L=3.5m）。放手的同时给细线的另一端施加一沿斜面向上大小F=10N的恒力，当滑块B与P点重合时，细线与A的连接处恰好断开，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，求：（1）从放手到滑块B到达P点经历的时间；（2）细线断开前拉力F做的功；（3）通过计算说明滑块与挡板A是否发生碰撞。参考答案1．D【详解】物体在重力和支持力方向上没有位移，所以重力和支持力不做功，拉力与位移方向的夹角为锐角，所以拉力做正功，摩擦力与位移方向的相反，所以摩擦力做负功，故D正确，ABC错误。故选D。2．B【详解】A．当两个物体在相互吸引力的作用下加速靠近的过程，相互作用的吸引力均做正功，A正确，不符合题意；B．如图所示，当A在B上向左运动，而B向右运动时，A、B间相互作用的滑动摩擦力对A、B均做负功，故一对相互作用力可以同时做负功，B错误，符合题意；C．如图所示，当m、M在外力F的作用下一起向右加速运动，m与M间相互作用的静摩擦力对m做正功，对M做负功，故一对相互作用力可以一个做正功的同时另一个做负功，C正确，不符合题意；D．当物体在水平地面滑行时，物体与地面间相互作用的滑动摩擦力对物体做负功，对地面不做功，故一对相互作用力可以一个做功的同时另一个不做功，D正确，不符合题意。故选B。3．A【详解】AB．由公式知，恒力F对两种情况下做功一样多，即B错误，A正确；CD．根据题意可知，物体B对地面的压力大于物体A对地面的压力，所以B受到的滑动摩擦力比A受到的摩擦力大，则图B中克服摩擦力做功多，CD错误。故选A。4．D【详解】A．根据受力分析，共点力平衡可得夹角逐渐增大，支持力减小，A错误；B．共点力平衡可得静摩擦力大小夹角逐渐增大，摩擦力逐渐增大，B错误；CD．货物受到支持力方向总是垂直于斜面向上，且与货物的运动方向时刻相同，所以支持力对货物做正功，C错误，D正确。故选D。5．C【详解】依题意，根据功的定义可得此过程中恒力F对物块做的功是故选C。6．C【详解】根据功的公式根据摩擦力公式根据平衡条件解得故选C。7．C【详解】A．对小球C受力分析，有对小球A受力分析，有得故A错误；B．由胡克定律得解得故B错误；C．当细线AC与MN杆的夹角时，根据对称性可知此时弹簧的长度即弹簧的弹力研究小球C，有研究小球A，有代入数据解得故C正确；D．系统由静止开始转动至细线AC与MN杆的夹角为过程弹簧先为压缩状态后为拉伸状态，所以先做正功后做负功。故D错误；故选C。8．C【详解】由于两球下落的高度相同，质量相同，由可知，重力对两球做功一样多，ABD错误，故C正确。故选C。9．D【详解】对物块受力，在竖直方向有解得根据解得所以物体的合力为则合力做的功为故选D。10．C【详解】课桌的高度约为0.7m，物理书的重力约为6N，他将课本捡回课桌上的过程对课本所做的功为所以此过程中做功大约为4J，故C正确，ABD错误。故选C。11．B【详解】在1s内起重机的位移由牛顿第二定律可得解得则在1s内起重机对货物做的功故选B。12．C【详解】由题意可知最终篮球将静止在地面上，整个过程篮球初、末状态的高度差为h，所以篮球受到的重力做的功为mgh，故选C。13．BC【详解】A．设合位移方向与水平方向夹角为，平抛时间为t，竖直方向有水平方向：恰好打到c点时，，解得A错误；B．小球初速度越大，落点越靠上，下落高度越小，运动时间越短，B正确；C．小球初速度越大，落点越靠上，下落高度越小，位移偏转角越小，则落到坑中的速度偏转角越小，C正确；D．小球初速度越大，落点越靠上，下落高度越小，重力做功越小，落地动能可能大，可能小，D错误。故选BC。14．ABC【详解】A．对卫星有地面质量为的物体所受重力等于万有引力，可得联立解得A正确；B．根据从A到B轨迹对应圆心角为60°，故所用时间为t=T联立可解得B正确；C．卫星1由位置A运动到位置B的过程中，由于万有引力方向始终与速度方向垂直，故万有引力不做功，C正确；D．若卫星1向后喷气，则其速度会增大，卫星1将做离心运动，所以卫星1不可能追上卫星2，D错误。故选ABC。15．CD【详解】A．合力对物体不做功，物体的位移不一定为零，可能是合力与位移相互垂直，选项A错误；B．根据W＝Flcosα可知，合力对物体做功越多，当α角一定时，可能是物体的位移大，合力不一定大，选项B错误；C．把重1N的物体匀速举高1m，重力的方向与位移的方向相反，根据W＝Flcosα可得物体所受的重力G做的功为WG＝Ghcos180°=1×（−1）J=−1J选项C正确；D．把重1N的物体匀速举高1m，则支持力FN的大小与物体的重力大小相等，可得支持力做的功为WFN＝FNhcos0°＝1×1J=1J选项D正确。故选CD。16．（1）1600J；（2）1100J【详解】（1）拉力对雪橇做的功（2）地面对雪橇的阻力做功由于雪橇在水平面上移动，重力和支持力不做功，各力对雪橇做的总功17．(1)1s；(2)35J；(3)二者未发生碰撞【详解】(1)从放手到滑块B端到达P点的过程，设滑块和木板的加速度分别为a1和a2，根据牛顿第二定律，对滑块对木板解得a1=0a2=7m/s2方向沿斜面向下；即