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1、2022年高中物理人教版必修2習題:第七章 機械能守恒定律 第2節(jié) 功1 Word版含答案
一、選擇題:本大題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個選項中,至少有一個選項正確,選對的得6分,對而不全得3分。選錯或不選的得0分。
1.關于功的概念,下列說法中正確的是 ( )
A.力對物體做功多,說明物體的位移一定大
B.力對物體做功少,說明物體的受力一定小
C.力對物體不做功,說明物體一定無位移
D.功的多少是由力的大小和物體在力的方向上的位移的大小確定的
2.關于力對物體做功,下列說法正確的是 ( )
A.恒力對物體做功與物體運動的路徑
2、無關,只與始末位置有關
B.合外力對物體不做功,物體必定做勻速直線運動
C.作用力與反作用力在相同時間內所做的功一定大小相等,一正一負
D.滑動摩擦力對物體一定做負功
3.關于1 J的功,下列說法正確的是 ( )
A.把質量為1 kg的物體,沿力的方向移動1 m,力做功1 J
B.把質量為1 kg的物體,勻速豎直舉高1 m,舉力做功1 J
C.把重1 N的物體,沿水平推力方向移動1 m,推力做功1 J
D.把重1 N的物體,勻速豎直舉高1 m,物體克服重力做功1 J
4.大小相等的水平拉力分別作用于原來靜止、質量分別為m1和m2的物體A、B上,使A沿光
3、滑水平面運動了位移s,使B沿粗糙水平面運動了同樣的位移,則拉力F對A、B做的功W1和W2相比較 ( )
A.W1>W2 B.W1<W2
C.W1=W2 D.無法比較
5.關于兩個物體間的作用力和反作用力的做功情況,下列說法中正確的是 ( )
A.作用力做功,反作用力一定做功
B.作用力做正功,反作用力一定做負功
C.作用力和反作用力可能都做負功
D.作用力和反作用力做的功一定大小相等,且兩者代數和為零
6.下列敘述中,正確的是 ( )
A.人造衛(wèi)星已進入軌道做勻速圓周運動,重力對衛(wèi)星做功
B.如圖1所示,彈簧原來被壓縮,拉線
4、P燒斷后彈簧的彈力對B做功,墻壁對A的彈力對A做功
圖1
C.汽車加速時,靜止在車上面的物體所受的靜摩擦力對物體做功
D.放在唱機轉盤上的物體隨轉盤勻速轉動,轉盤的靜摩擦力對物塊做功
7.如圖2所示,A、B疊放著,A用繩系在固定的墻上,用力F拉著B右移,用F′、FAB和FBA分別表示繩對A的拉力、A對B的摩擦力和B對A的摩擦力,則 ( )
圖2
A.F做正功,FAB做負功,FBA做正功,F′不做功
B.F和FBA做正功,FAB和F′做負功
C.F做正功,其他力都不做功
D.F做正功,FAB做負功,FBA和F′不做功
8.運動員用200 N的力,將
5、質量為1 kg的球踢出50 m遠,則運動員做的功為 ( )
A.500 J B.10000 J
C.1000 J D.無法確定
第Ⅱ卷(非選擇題,共52分)
二、填空、實驗題:本大題共5小題,每小題5分,共25分。把正確答案填寫在題中橫線上或按要求作答。
9.求合力功的方法通常有兩種:(1)____________________________________________;(2) __________________________________________________________________________。
10.某物體受到兩個力作用
6、,已知力F1對物體做的功W1=5 J,力F2對物體做的功W2=-10 J。兩力做的功相比較,做功較多的力是___________。
11.一個人從深4 m的水井中勻速提取50 N的水桶至地面,在水平道路上又勻速行走了12 m,再勻速走下6 m深的地下室,則整個過程中此人用來提水桶的力所做的功為________J。
12.如圖3所示,在光滑的水平桌面上放一塊長為L的木板乙,它上面放一小木塊甲,用力F把甲從乙的左端拉到右端,與此同時,乙在桌面上向右滑行了距離s。若甲、乙之間的摩擦力大小為f,則在此過程中,摩擦力對甲所做的功為________,對乙做的功為________。
圖3
13.
7、質量為10 kg的物體靜止在光滑水平面上,在水平向東的恒力F1=3 N、水平向南的恒力F2=4 N兩力共同作用下,沿水平方向移動了5m,在這一過程中,F1對物體做的功是________J,F2對物體做的功是________J,合力對物體做的功是________J。
三、計算題:本大題共2小題,計27分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題,答案中必須明確寫出數值和單位。
14.(12分)質量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上,現在使斜面體向右勻速移動距離L,如圖14所示,有哪幾個力對物體做功?各做了多少功?外力對物體做的總功為多少?
8、圖14
15.(15分)質量為m的滑塊以一定初速度沿傾角為θ的斜面上滑l后,又沿原路返回,設滑塊與斜面的動摩擦因數為μ,則滑塊從開始上滑到回到出發(fā)點的過程中,克服摩擦力所做的功為多大?重力做的功為多大?
參考答案
一、選擇題:
1.【答案】D
【點撥】做功有兩個不可缺少的因素,功的大小由力的大小、位移的大小及力和位移方向夾角的余弦值的大小共同決定,即由力的大小和在力的方向上的位移的大小決定。
2.【答案】A
【點撥】合外力對物體不做功,可能是方向與運動方向始終垂直;作用力與反作用力的功不一定大
9、小相等,因為兩個力的作用點的位移不一定大小相等。滑動摩擦力也可以做動力,對物體做正功。
3.【答案】D
【點撥】根據功的概念可以知道,1 N的力使物體在該力的方向上發(fā)生1 m位移時做的功是1 J。
4.【答案】C
【點撥】兩種情況下力F和物體的位移s均相同,由W=Fs可判定C選項正確。
5.【答案】C
【點撥】相互作用的兩個物體不一定都有位移,故作用力和反作用力不一定同時都做功。一對作用力和反作用力可能都做負功,例如,兩輛相向行駛的實驗小車在發(fā)生碰撞的過程中,它們間的相互作用力都做負功。
6.【答案】C
【點撥】A項中,人造衛(wèi)星受到的重力與它的速度方向時刻垂直,故不做功;B項
10、中墻壁對A的彈力不做功;D項中轉盤的靜摩擦力與速度時刻垂直,不做功。
7.【答案】D
【點撥】B向右移動,F與位移方向相同,所以F做正功;FAB與B的位移方向相反,所以FAB做負功,由于A靜止,所以F′和FBA均不做功.選項D正確
8.【答案】D
【點撥】球運動50 m,200 N的力的作用距離不是50 m。
二、填空、實驗題:
9.【答案】(1)先求合力,再求合力的功;(2)先求各力的功,再求各力功的代數和。
【點撥】(略)
10.【答案】F2
【點撥】功的正負只表示是動力對物體做功還是阻力對物體做功,做功的多少只取決于功的數值。
11.【答案】-100
【點撥】人從4
11、 m深的水井中勻速向上提水桶做的功為W1=Fh1=50×4 J=200 J;人在水平道路上行走12 m的過程中,由于豎直向上的拉力與水平位移垂直,故人對水桶不做功,即W2=0;人勻速走下6 m深的地下室的過程中,對水桶做的功為W3=-Fh2=-50×6 J=-300 J。所以,在全過程中人對水桶做的功為W=W1+W2+W3=200 J+0-300 J =-100 J。
12.【答案】-f(s+L);fs
【點撥】乙的位移為s,甲的位移為(s+L)。摩擦力對甲做負功,W1=-f(s+L);摩擦力對乙做正功,W2=fs。
13.【答案】9;16;25
【點撥】根據題意,在兩力F1、F2方向
12、上的分位移大小分別為3 m和4 m,合力大小為5 N,方向與合位移方向相同。所以F1對物體做的功為9J,F2對物體做的功為16J,合力對物體做的功為25J。
三、計算題:
14.【答案】重力對物體不做功;彈力對物體做功為-mgLsinθcosθ;摩擦力對物體做功為mgLsinθcosθ;外力對物體做的總功為零
【解析】如圖所示,由平衡條件得物體所受的支持力FN和靜摩擦力Fμ大小分別為
FN=mgcosθ,Fμ=mgsinθ
摩擦力對物體所做的功為
W1=Fμscosθ=mgsinθ·Lcosθ=mgLsinθcosθ
支持力對物體所做的功為
W2=FN·scos(90°+θ
13、)=-mgLsinθcosθ
重力對物體做的功為
W3=mgLcos90°=0
外力對物體所做的總功為
W=W1+W2+W3=0
15.【答案】2μmglcosθ;0
【解析】上滑過程中,摩擦力做的功為
W1=-μmgcosθ·l
重力做的功為
WG1=mg·l·cos(90°+θ)=-mglsinθ
下滑過程中,摩擦力做的功為
W2=-μmgcosθ·l
重力做的功為
WG2=mg·l·cos(90°-θ)=mglsinθ
所以,物體從開始上滑到回到出發(fā)點的過程中,摩擦力做的功為
W=W1+W2=-2μmglcosθ
則滑塊克服摩擦力做的功為2μmglcosθ.
重力做的總功為
WG=WG1+WG2=0