高中物理 第7章 第2节功同步检测 新人教版必修2

【成才之路】-学年高中物理第7章第2节功同步检测新人教版必修2基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5题为多选题)1．(临沂市重点中学～学年高一下学期期中联考)在下图所描述的情景中，人对物体做功的是()①如图甲所示，将物块叠放在一起。②如图乙所示，在水平方向匀速搬动一盆花。③如图丙所示，费了很大的劲，杠铃仍纹丝不动④如图丁所示，向前匀速推动拖把拖地。A．①② B．②③C．①④ D．③④答案：C解析：乙图中花盆受到的合力为零，丙图中杠铃的位移为零。2．物体受到两个互相垂直的作用力而运动，已知力F1做功3J，物体克服力F2做功4J，则力F1、F2的合力对物体做功()A．7J B．5JC．1J D．－1J答案：D解析：合力做功等于各力做功的代数和，即3J－4J＝－1J。3．如图所示，用同样的力F拉同一物体，在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通过同样的距离，则拉力F的做功情况是()A．甲中做功最少 B．丁中做功最多C．做功一样多 D．无法比较答案：C解析：功是力和在力的方向上的位移的乘积，四种情况中力和在力的方向上的位移都相同，所以四种情况做功一样多。或由W＝Flcosα计算，也可判断出四种情况做功一样多，故C正确。4．(济南一中～学年高一下学期期中)起重机将质量为m的物体匀速向上吊起一段距离，关于作用在物体上的各力的做功情况，下列说法正确的是()A．重力做正功，拉力做负功，合力做功为零B．重力不做功，拉力做正功，合力做正功C．重力做负功，拉力做正功，合力做正功D．重力做负功，拉力做正功，合力做功为零答案：D解析：重力方向与物体位移方向相反，重力做负功；拉力方向与物体位移方向相同，拉力做正功；合力为零，合力做功为零。故D正确。5．以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球，它上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f。则从抛出点至回到原出发点的过程中，各力做功的情况正确的是()A．重力做的功为零 B．空气阻力做的功为－2fhC．空气阻力做的功为2fh D．物体克服重力做的功为－mgh答案：AB解析：根据功的计算公式得：WG＝0Wf＝f·2h·cos180°＝－2fh所以选项AB正确。二、非选择题6．如图所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是100kg的料车沿30°角的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长是4m，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g取10N/kg，求这一过程中：(1)人拉绳子的力做的功；(2)物体的重力做的功；(3)物体受到的各力对物体做的总功。答案：(1)J(2)－J(3)0解析：(1)工人拉绳子的力：F＝eq\f(1,2)mgsinθ工人将料车拉到斜面顶端时，拉绳子的长度：l＝2L，根据公式W＝FlcosαW1＝eq\f(1,2)mgsinθ·2L＝J(2)重力做功：W2＝－mgh＝－mgLsinθ＝－J(3)由于料车在斜面上匀速运动，则料车所受的合力为0，故W合＝07．如图所示，质量为20kg的小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成α＝37°、大小为60N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以a＝0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，已知雪橇的质量为20kg，求2s内雪橇上各力做的功？合力做的功是多少？答案：重力和支持力做功为零拉力做功48J摩擦力做功－28J合力做功20J解析：2s内雪橇的位移l＝eq\f(1,2)at2＝1m重力和支持力做功为零拉力F做功WF＝Flcosα＝60×1×0.8J＝48J雪橇所受合力为F合＝ma＝40×0.5N＝20N合外力对物体做的功W合＝F合l＝20×1J＝20J摩擦力做的功WFf＝W合－WF＝20J－48J＝－28J能力提升一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．(潍坊市～学年高一下学期三校联考)一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲和乙所示。设在第1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系式正确的是()A．W1＝W2＝W3 B．W1<W2<W3C．W1<W3<W2 D．W1＝W2<W3答案：B解析：各秒内位移等于速度图线与横轴所围的“面积”，由乙图可知x1＝eq\f(1,2)×1×1m＝0.5m，x2＝eq\f(1,2)×1×1m＝0.5m，x3＝1×1m＝1m，结合甲图力的大小，可以求得W1＝1×0.5J＝0.5J，W2＝3×0.5J＝1.5J，W3＝2×1J＝2J，所以选B。2．如图所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动的过程中，A、B之间有相互作用的力，则对力做功的情况的下列说法中正确的是()A．A、B都克服摩擦力做功B．摩擦力对A做正功，对B做负功C．摩擦力对B做负功，对A不做功D．弹力对A不做功，对B做正功答案：C解析：判断AB间是否有摩擦力时是看AB间有无相对滑动(或运动趋势)，计算功的大小时涉及到的位移，都是相对地面的位移。A、B间相互作用力为Ff1与Ff2、FAB与FBA，如图所示。A没有位移，Ff2、FBA对A不做功，B有位移，Ff1做负功，FAB与位移成90°，不做功，C对，A、B、D错。3．如图所示，一物体(可视为质点)以一定的速度沿水平面由A点滑到B点，摩擦力做功W1；若该物体从A′沿两斜面滑到B′(此过程物体始终不会离开斜面)，摩擦力做的总功为W2，若物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则()A．W1＝W2 B．W1>W2C．W1<W2 D．不能确定W1、W2的大小关系答案：A解析：设AB间距离为L，则由A滑到B点，摩擦力做的功为W1＝－μmgL，由A′滑到B′摩擦力做的功为W2＝－μmgcosα·S上－μmgcosβ·S下＝－μmgL，故W1＝W2。4．一同学穿着旱冰鞋处于静止状态，推一下竖直墙壁后有了向后的速度。关于该同学推墙的过程中，下列说法正确的是()A．墙壁对该同学做正功B．墙壁对该同学没有做功C．该同学对墙壁做正功D．该同学对墙壁没有做功答案：BD解析：(1)先分析墙壁的受力及做功情况：eq\x(\a\al(墙壁受推力,但没有位移))→eq\x(\a\al(该同学对墙,壁不做功))→eq\x(\a\al(C错误，,D正确))(2)再分析人的受力及做功情况：eq\x(\a\al(墙壁对人的作用力,是作用在手上的))→eq\x(\a\al(人的手在力的作,用下没有位移))→eq\x(\a\al(墙壁对人,不做功))→eq\x(A错误，B正确)5．如图所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功情况可能是()A．始终不做功 B．先做负功后做正功C．先做正功后不做功 D．先做负功后不做功答案：ACD解析：要判断传送带对物体的做功情况需分析物体所受摩擦力的可能方向设传送带速度大小为v1，物体刚滑上传送带时的速度大小为v2。①当v1＝v2时，物体随传送带一起匀速运动，故传送带与物体之间不存在摩擦力，即传送带对物体始终不做功，A正确。②当v1<v2时，物体相对传送带向右运动，物体受到的滑动摩擦力方向向左，则物体先做匀减速运动直到速度减为v1，再做匀速运动，故传送带对物体先做负功后不做功，D正确。③当v1>v2时，物体相对传送带向左运动，物体受到的滑动摩擦力方向向右，则物体先做匀加速运动直到速度达到v1，再做匀速运动，故传送带对物体先做正功后不做功，B错误，C正确。二、非选择题6．静止在水平面上的物体M，受到一水平向右的推力作用，在推力作用下向右运动了4m，水平推力随物体位移的变化图象如图所示。推力的最大值为4N，且力随位移的变化图线恰好为四分之一圆周，求水平推力在此过程中所做的功。答案：12.56J解析：推力随位移逐渐减小，不属于恒力做功，不能直接用功的定义式求功。力的方向始终与位移方向相同，仅仅大小变化，我们可把位移分成无数小段，在每一小段位移内，力可认为是恒力，则每一小段恒力做的功可求出来，再把每小段恒力功求和。由图象的物理意义可知图线与坐标轴所围成的面积恰好是推力所做的功，所以可根据面积求推力做功，W＝eq\f(1,4)πR2＝eq\f(1,4)×3.14×42J＝12.56J。7．如下图所示，水平的传送带以速度v＝6m/s顺时针运转，两传动轮M、N之间的距离为L＝10m，若在M轮的正上方，将一质量为m＝3kg的物体轻放在传送带上，已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.3，在物体由M处传送到N处的过程中，传送带对物体的摩擦力做了多少功？(g取10m/s2)答案：54J解析：物体放在传送带上后的加速度a＝eq\f(F,m)＝eq\f(μmg,m)＝μg＝3m/s2