2019年高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 第一、二節(jié) 追尋守恒量 功分層訓(xùn)練 新人教版必修2

第一節(jié) 追尋守恒量能量第二節(jié) 功A級抓基礎(chǔ)1關(guān)于功的概念，以下說法正確的是()A力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量B功有正、負(fù)之分，所以功可能有方向性C若某一個力對物體不做功，說明該物體一定沒有位移D一個力對物體做的功等于這個力的大小、物體在該力作用下位移的大小及力和位移間夾角的余弦三者的乘積解析：功是標(biāo)量，只有大小沒有方向，功的正負(fù)只是說明力是動力還是阻力，A、B選項(xiàng)錯誤；力對物體不做功，不一定物體沒有位移，當(dāng)力和位移夾角為90°時(shí)，力對物體也不做功，C選項(xiàng)錯誤；根據(jù)功的計(jì)算式WFlcos 知D選項(xiàng)正確答案：D2有下列幾種運(yùn)動情況：用水平推力F推一質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上前進(jìn)位移l；用水平推力F推一質(zhì)量為2m的物體在粗糙水平面上前進(jìn)位移l；用與水平方向成60°角斜向上的拉力F拉一質(zhì)量為m的物體在光滑水平地面上前進(jìn)位移2l；用與斜面平行的力F拉一質(zhì)量為3m的物體在光滑斜面上前進(jìn)位移l.關(guān)于以上四種情況下力F做功的判斷，正確的是()A情況做功最多B情況做功最少C情況做功最少 D四種情況做功一樣多解析：本題考查了對功的概念的理解，求解此類題目的關(guān)鍵是抓住力F、位移l和其夾角分析，找出在每一具體的物理情景中的F、l、，代入WFlcos 進(jìn)行計(jì)算，即可得到正確的答案答案：D3.兩個互相垂直的力F1與F2作用在同一物體上，使物體運(yùn)動，如圖所示，物體通過一段位移，力F1對物體做功4 J，力F2對物體做功3 J，則力F1和F2的合力對物體做的功為()A7 J B5 JC3.5 J D1 J解析：當(dāng)有多個力對物體做功時(shí)，總功就等于各個力對物體做功的和由于力F1對物體做功4 J，力F2對物體做功3 J，所以F1與F2的合力對物體做的總功W3 J4 J7 J，故選A.答案：A4一人乘電梯從1樓到20樓，在此過程中經(jīng)歷了先加速、后勻速、再減速的運(yùn)動過程，則電梯支持力對人做功的情況是()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始終做正功解析：無論電梯加速、勻速，還是減速，電梯對人的支持力方向始終向上；而人發(fā)生位移一直向上，故該力對人一直做正功，選D.答案：D5.如圖所示，輕繩下懸掛一小球，在小球沿水平面做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)過半圈的過程中，下列關(guān)于繩對小球做功情況的敘述中正確的是()A繩對小球沒有力的作用，所以繩對小球沒做功B繩對小球有拉力作用，但小球沒發(fā)生位移，所以繩對小球沒做功C繩對小球有沿繩方向的拉力，小球在轉(zhuǎn)過半圈的過程中的位移為水平方向的2R，所以繩對小球做了功D以上說法均不對解析：做功的必要條件是力和力方向上的位移對于小球來說受到兩個力，即重力G、繩的拉力FT，它們的合力提供小球的向心力根據(jù)幾何知識可以知道重力G、繩的拉力FT均與小球的瞬時(shí)速度垂直，說明小球不會在這兩個力的方向上產(chǎn)生位移同理可知合外力F的方向也與速度方向垂直，不會對小球做功選項(xiàng)D正確答案：D6下列說法正確的是()A當(dāng)作用力做正功時(shí)，反作用力一定做負(fù)功B一對相互作用的靜摩擦力做功的總和為零C一對相互作用的滑動摩擦力做功的總和為零D當(dāng)人從蹲在地上至站起來的過程中，人受到的重力做負(fù)功，地面對人的支持力做正功解析：作用力做正功，反作用力也可以做正功，比如兩帶電小球靠斥力分開，庫侖力對兩小球都做正功，故A錯誤；一對靜摩擦力做功的代數(shù)和必為零，一對滑動摩擦力做功的代數(shù)和不一定為零，比如在汽車急剎車時(shí)，滑動摩擦力做負(fù)功，故B正確，C錯誤；當(dāng)人從蹲在地上至站起來的過程中，支持力對人不做功，故D錯誤答案：B7.如圖所示，滑雪者由靜止開始沿斜坡從A點(diǎn)自由滑下，然后在水平面上前進(jìn)至B點(diǎn)停下已知斜坡、水平面與滑雪板之間的動摩擦因數(shù)均為，滑雪者(包括滑雪板)的質(zhì)量為m，A、B兩點(diǎn)間的水平距離為L.在滑雪者經(jīng)過AB段的過程中，摩擦力所做功的大小為()A大于mgL B小于mgLC等于mgL D以上三種情況都有可能解析：設(shè)水平部分的長度為x1，斜坡的長度為x2，斜坡與水平面的夾角為，則下滑的過程中摩擦力做功為Wmgx1mgcos ·x2mg(x1x2cos )mgL.答案：CB級提能力8.如圖所示，均勻長木板長l40 cm，放在水平桌面上，它的右端與桌邊相齊，木板質(zhì)量為m2 kg，與桌面間的動摩擦因數(shù)0.2.今用水平推力F將其勻速推下桌子，則水平推力做功為(g取10 m/s2)()A0.8 J B1.6 J C8 J D4 J解析：只要將木板的重心推離桌面，木板就會掉下桌面，由滑動摩擦力公式得fNmg0.2×2×10 N4 N，WF·s4×0.2 J0.8 J，A正確明確木板離開桌面的臨界條件，準(zhǔn)確利用功的公式求解答案：A9.如圖所示，某個力F10 N作用在半徑為R1 m的轉(zhuǎn)盤的邊緣上，力F的大小保持不變，但方向保持在任何時(shí)刻均與作用點(diǎn)的切線一致，則轉(zhuǎn)動一周這個力F做的總功為()A0 B20 J C10 JD10 J解析：本題中力F的大小不變，但方向時(shí)刻都在變化，屬于變力做功問題，可以考慮把圓周分割為很多的小段來研究當(dāng)各小段的弧長足夠小時(shí)，可以認(rèn)為力的方向與弧長代表的位移方向一致，故所求的總功為WF·x1F·x2F·x3F(x1x2x3)F·2R20 J，選項(xiàng)B正確答案：B10.A、B兩物體的質(zhì)量之比mAmB21，它們以相同的初速度v0在水平面上做勻減速直線運(yùn)動，直到停止，其速度圖象如圖所示那么，A、B兩物體所受摩擦力之比FAFB與A、B兩物體克服摩擦力做的功之比WAWB分別為()A21，41 B41，21C14，12 D12，14解析：由題圖可知，物體A的加速度大小aA，物體B的加速度大小aB，根據(jù)牛頓第二定律可知，物體A、B受到的摩擦力分別為FAmAaA，F(xiàn)BmBaB，又mAmB21，所以F1FB41；v­t圖象中圖線與橫軸所圍的面積表示位移，從開始運(yùn)動到停止，A、B兩物體的位移分別為lA，lBv0t，又功WFlcos ，所以WAWBFAlAFBlB21，故選項(xiàng)B正確答案：B11如圖所示，滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦不計(jì)，用力F開始提升原來靜止的質(zhì)量為m10 kg的物體，使物體以大小為a2 m/s2的加速度勻加速上升，求前3 s內(nèi)力F做的功(g取10 m/s2)解析：物體受拉力和重力，根據(jù)牛頓第二定律有2Fmgma，解得Fm(ga)×10×(102) N60 N，3 s內(nèi)的位移xat2×2×32 m9 m，該過程中力的作用點(diǎn)的位移是2x，所以WF·2x60×2×9 J1 080 J.答案：1 080 J12如圖所示，水平的傳送帶以速度v6 m/s順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，兩傳動輪MN之間的距離為l110 m，若在M輪的正上方，將一質(zhì)量為m3 kg的物體輕放在傳送帶上已知物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.3，在物體由M處傳送到N處的過程中，傳送帶對物體的摩擦力做了多少功(g取10 m/s2)?解析：物體放在M處時(shí)初速度為零，與傳送帶之間有相對滑動，物體在水平向右的滑動摩擦力F作用下向右做勻加速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律，物體運(yùn)動的加速度為ag3 m/s2.設(shè)經(jīng)過時(shí)間t后物體的速度增大到v6 m/s，此后物體與傳送帶速度相同，二者之間不再相對滑動，滑動摩擦力隨之消失，則滑動摩擦力作用時(shí)間t2 s.在2 s內(nèi)物體水平向右運(yùn)動的位移lat26 m10 m.滑動摩擦力對物體做的功WFlmgl54 J.答案：54 J5