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2019-2020年高中物理 4.1 功每課一練 教科版必修2 一、選擇題 1．如圖所示的四幅圖是小新提包回家的情景，小新對(duì)提包的拉力沒(méi)有做功的是(　　) 圖1 2．如圖1所示，兩個(gè)互相垂直的力F1與F2作用在同一物體上，使物體通過(guò)一段位移的過(guò)程中，力F1對(duì)物體做功4 J，力F2對(duì)物體做功3 J，則力F1與F2的合力做功為(　　) A．7 J B．1 J C．5 J D．3.5 J 3．一人乘電梯從1樓到20樓，在此過(guò)程中經(jīng)歷了先加速、后勻速、再減速的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，則電梯對(duì)人的支持力的做功情況是(　　) A．加速時(shí)做正功，勻速時(shí)不做功，減速時(shí)做負(fù)功 B．加速時(shí)做正功，勻速和減速時(shí)做負(fù)功 C．加速和勻速時(shí)做正功，減速時(shí)做負(fù)功 D．始終做正功 4. 圖2 伽利略曾設(shè)計(jì)如圖2所示的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將擺球拉至M點(diǎn)放開(kāi)，擺球會(huì)達(dá)到同一水平高度上的N點(diǎn)，如果在E或F處釘上釘子，擺球?qū)⒀夭煌膱A弧達(dá)到同一高度的對(duì)應(yīng)點(diǎn)；反過(guò)來(lái)，如果讓擺球從這些點(diǎn)下落，它同樣會(huì)達(dá)到原水平高度上的M點(diǎn)．通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)一步說(shuō)明，物體由靜止開(kāi)始沿不同傾角的光滑斜面(或弧線)下滑時(shí)，其末速度的大小(　　) A．只與斜面的傾角有關(guān) B．只與斜面的長(zhǎng)度有關(guān) C．只與下滑的高度有關(guān) D．只與物體的質(zhì)量有關(guān) 圖3 5．如圖3所示，重力G的物體，受一向上的拉力F，向下以加速度a做勻減速運(yùn)動(dòng)，則(　　) A．重力做正功，拉力做正功，合力做正功 B．重力做正功，拉力做負(fù)功，合力做負(fù)功 C．重力做負(fù)功，拉力做正功，合力做正功 D．重力做正功，拉力做負(fù)功，合力做正功 6．起重機(jī)吊鉤下掛一質(zhì)量為m的水泥袋，如果水泥袋以加速度a勻減速下降了距離h，則水泥袋克服鋼索拉力做的功為(　　) A．mgh B．m(g－a)h C．m(g＋a)h D．m(a－g)h 二、非選擇題 圖4 7．如圖4所示，利用斜面從貨車(chē)上卸貨，每包貨物的質(zhì)量m＝20 kg，斜面傾角α＝37，斜面的長(zhǎng)度l＝0.5 m，貨物與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，求貨物從斜面頂端滑到底端的過(guò)程中受到的各個(gè)力所做的功以及合外力做的功．(取g＝10 m/s2) 圖5 8．如圖5所示，質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上，物體與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)使斜面水平向左勻速移動(dòng)距離x.試求： (1)摩擦力對(duì)物體做的功(物體與斜面相對(duì)靜止)； (2)斜面對(duì)物體的彈力做的功； (3)重力對(duì)物體做的功； (4)斜面對(duì)物體做的功是多少？合力對(duì)物體所做的總功是多少？ 第四章　機(jī)械能和能源 第1節(jié)　功 1．B　[據(jù)功的概念及功的兩個(gè)因素可知，只有同時(shí)滿足力及在力的方向上有位移兩個(gè)條件時(shí)，力對(duì)物體才做功，A、C、D做功，B沒(méi)有做功，選B.] 2．A　[力F1與F2的合力做的功等于F1與F2做功的代數(shù)和，即W合＝W1＋W2＝(4＋3) J＝7 J．] 3．D　[整個(gè)過(guò)程支持力方向與速度方向始終同向，故支持力始終做正功，應(yīng)選D.] 4．C　[由題可知擺球由同一位置釋放，雖然經(jīng)過(guò)的軌跡不同，但達(dá)到的高度相同，說(shuō)明擺球到達(dá)圓弧最低端的速度大小相同，僅與高度有關(guān)，同理，對(duì)斜面也是一樣，故選項(xiàng)C正確，A、B、D均錯(cuò)．] 5．B　[由于物體向下運(yùn)動(dòng)，因此重力做正功，拉力做負(fù)功，物體向下做勻減速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明加速度的方向向上，合外力方向向上，故合力做負(fù)功，B項(xiàng)正確．] 6．C　[取水泥袋為研究對(duì)象，在勻減速下降的過(guò)程中，加速度方向向上，由牛頓第二定律知，鋼索拉力F＝m(g＋a)．鋼索拉力做負(fù)功，也就是水泥袋克服拉力做功，大小為W＝m(g＋a)h.] 7．見(jiàn)解析 解析　斜面上的貨物受到重力G、斜面支持力N和摩擦力f共三個(gè)力的作用，如圖所示．貨物位移的方向沿斜面向下．可以用正交分解法，將貨物所受的重力分解到與斜面平行的方向和與斜面垂直的方向． 可以看出，三個(gè)力中重力和摩擦力對(duì)貨物做功，而斜面支持力對(duì)貨物沒(méi)有做功．其中重力G對(duì)貨物做正功 W1＝mglsin 37＝20100.50.6 J＝60 J 支持力N對(duì)貨物沒(méi)有做功，W2＝0 摩擦力f對(duì)貨物做負(fù)功 W3＝(μmgcos 37)lcos 180 ＝－0.220100.80.5 J＝－16 J 所以，合外力做的總功為 W＝W1＋W2＋W3＝(60＋0－16) J＝44 J 若先計(jì)算合外力再求功，則合外力做的功 W＝F合l＝(mgsin 37－μmgcos 37)l ＝(20100.6－0.220100.8)0.5 J＝44 J 8．見(jiàn)解析 解析　 物體受力情況如右圖所示，物體受到重力mg，摩擦力f和支持力N的作用，物體相對(duì)斜面靜止、相對(duì)地面水平向左勻速移動(dòng)了x，這些力均為恒力，故可用W＝Fxcos α計(jì)算各力的功．根據(jù)物體平衡條件，可得f＝mgsin θ，N＝mgcos θ， (1)Wf＝fxcos(180－θ)＝－mgxsin θcos θ (2)WN＝Nxcos (90－θ)＝mgxsin θcos θ (3)WG＝Gxcos 90＝0 (4)N與f的合力與G等大反向，即物體所受斜面的力對(duì)物體做的功為0，或WN＋Wf＝0. 合力對(duì)物體做的總功W總＝WG＋Wf＋WN ＝0＋(－mgxsin θcos θ)＋mgxsin θcos θ＝0， 或物體受力平衡，F(xiàn)合＝0，則W總＝F合x(chóng)cos θ＝0.