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a,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

（）

r-iF•一・・F

——►：i~~►

<-------X---------------->1

A.0B.-FxC.FxD.2Fx

2

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F=20N的

2

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（）5=10m/s,

sin370=0.6,cos37°=0.8

—才］37。一

77777777777777777777777T

A.100JB.40JC.10JD.80J

7.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0=37。，小球A、B间的距离xi=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（）

AB

M¥O

A.系统静止时，弹簧对A的弹力大小1|N

B.弹簧原长为0.9m

C.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杆转动的角速度为后rad/s

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（）

%?

I

ZI

/1

fI

/I

/

/

/

/I

/I

/I

/I

/?//////////////////

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。=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=lm。物块与地面摩擦因数为0.5。已知sin37*0.6,COS37G0.8,在此过程中，合力对物块做的

功为（）

II

II

777777777/77777777777777777X777777-

<---------x-------->

A.5JB.10JC.8JD.6J

10.一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.0.04JB.0.4JC.4JD.40J

11.起重机以a=lm/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Is内

起重机对货物做的功是（）

A.5000JB.5500JC.6000JD.6500J

12.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〃次弹起的高度九=成（〃=1,2,3,）。重力加速度大小为g。整个过程中，篮球受到的重力

做的功为（）

A.0B.—mghC.mghD.2mgh

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,0点为圆心，c点为圆弧的中

点。若在。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.当小球的初速度为巫时，恰好能打到c点

2

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，均为骞

r-

B.卫星1由A位置运动到B位置所需的时间是端5

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2

15.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-1J

D.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37。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,cos37°=0.8o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，疝37。=0.6,cos37o=0.8,g10m/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；

V4V

B

777777777777777777777777777777777/

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-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;

m

mL川川UMMHUH川川/“川疝”切勿由)

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

W=Fxcosa

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

FN=mgcos0

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

f=mgsin0

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

W=Fx

故选Co

6.C

【详解】

根据功的公式

W=fx

根据摩擦力公式

f=〃取

根据平衡条件

FN+Fsin370=mg

解得

W=10J

故选Co

7.C

【详解】

A.对小球C受力分析，有

2Tcos37°=mcg

对小球A受力分析，

有

F=Tsin37°

得

F=1.2N

故A错误；

B.由胡克定律得

尸=/(%_3)=1.2N

解得

x()=0.75m

故B错误；

C.当细线AC与MN杆的夹角a=37。时，根据对称性可知此时弹簧的长度

X,=2/cos370

即

x2=0.8m

弹簧的弹力

=k(a-x)

F20

研究小球C,有

27Jsin37°=mcg

研究小球A,有

2

7]cos370+F2=mAa)lcos370

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37。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，由卬=〃?"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

尸sin6+N-mg

解得

N=4N

根据

f="N

解得

f=2N

所以物体的合力为

fk=Fcos6>-/=6N

则合力做的功为

W=F*=6xlJ=6J

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

IV=G/?=6x0.7=4.2J

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

x=—at1=0.5m

2

由牛顿第二定律可得

F-mg-ma

解得

F=ma+mg=11000N

则在Is内起重机对货物做的功

W=&=5500J

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Co

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:

Rcos0=

恰好打到C点时，6=45,解得

恁R

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BCo

14.ABC

【详解】

A.对卫星有

地面质量为加的物体所受重力等于万有引力，可得

「Mm，

联立解得

r~

A正确;

B.根据

Mm

G——=/n

从A到B轨迹对应圆心角为60°,故所用时间为

联立可解得

_nr/r

=泰匕

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=Flcosa可知，合力对物体做功越多，当a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=Flcosa可得物体所受的重力G

做的功力

WG=Ghcos180°=lx(-1)J=-lJ

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