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2019-2020年高中物理 第1章 功和功率 第1講 機械功題組訓(xùn)練 魯科版必修2 [時間：60分鐘] 題組一　功的概念及正、負(fù)功的判斷 1．下列說法正確的是(　　) A．－10 J的功大于＋5 J的功 B．功是標(biāo)量，正、負(fù)表示外力對物體做功還是物體克服外力做功 C．一個力對物體做了負(fù)功，則說明這個力一定阻礙物體的運動 D．功是矢量，正、負(fù)表示方向 2．一同學(xué)穿著旱冰鞋處于靜止?fàn)顟B(tài)，推一下豎直墻壁后有了向后的速度．關(guān)于該同學(xué)推墻的過程中，下列說法正確的是(　　) A．墻壁對該同學(xué)做正功 B．墻壁對該同學(xué)沒有做功 C．該同學(xué)對墻壁做正功 D．該同學(xué)對墻壁沒有做功 3．質(zhì)量為m的物體，靜止在傾角為θ的斜面上，斜面沿水平方向向右勻速移動了距離L，如圖1所示．物體相對斜面靜止，則下列說法正確的是(　　) 圖1 A．重力對物體m做正功 B．合力對物體m做功為零 C．摩擦力對物體m做負(fù)功 D．支持力對物體m做正功 4.有一根輕繩拴了一個物體，如圖2所示，若整體以加速度a向下做勻減速運動時，作用在物體上的各力做功的情況是(　　) 圖2 A．重力做正功，拉力做負(fù)功，合外力做負(fù)功 B．重力做正功，拉力做負(fù)功，合外力做正功 C．重力做正功，拉力做正功，合外力做正功 D．重力做負(fù)功，拉力做負(fù)功，合外力做正功 題組二　功的計算 5．如圖3所示，坐在雪橇上的人與雪橇的總質(zhì)量為m，在與水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移動了一段距離l.已知雪橇與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，雪橇受到的(　　) 圖3 A．支持力做功為mgl B．重力做功為mgl C．拉力做功為Flcos θ D．滑動摩擦力做功為－μmgl 6．如圖4所示，一小孩和一大人都以水平的力勻速推動相同的木箱在相同的路面走同樣的位移(推箱的速度大小如圖中所注)，比較此過程中兩人分別對木箱做功的多少(　　) 圖4 A．大人做的功多 B．小孩做的功多 C．大人和小孩做的功一樣多 D．條件不足，無法判斷 7．如圖所示，力F大小相等，物體沿水平面運動的位移l也相同，下列哪種情況F做功最少(　　) 8．兩個相互垂直的力F1和F2作用在同一物體上，使物體運動，如圖5所示，物體通過一段位移時，力F1對物體做功4 J，力F2對物體做功3 J，則力F1與F2的合力對物體做的功為(　　) 圖5 A．7 J B．2 J C．5 J D．3.5 J 9．如圖6所示，用恒定的拉力F拉置于光滑水平面上的質(zhì)量為m的物體，由靜止開始運動時間t，拉力F斜向上與水平面夾角為θ＝60.如果要使拉力做的功變?yōu)樵瓉淼?倍，在其他條件不變的情況下，可以將(　　) 圖6 A．拉力變?yōu)?F B．時間變?yōu)?t C．物體質(zhì)量變?yōu)? D．拉力大小不變，但方向改為與水平面平行 10．如圖7所示，質(zhì)量為m的物體A靜止在傾角為θ的斜面體B上，斜面體B的質(zhì)量為M.現(xiàn)對該斜面體施加一個水平向左的推力F，使物體隨斜面體一起沿水平方向向左勻速運動，當(dāng)移動的距離為l時，斜面體B對物體A所做的功為(　　) 圖7 A．Fl B．mglsin θcos θ C．mglsin θ D．0 題組三　綜合應(yīng)用 11．如圖8所示，一質(zhì)量m＝4 kg的物體，由高h(yuǎn)＝2 m，傾角θ＝53的固定斜面的頂端滑到底端．物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，求物體所受各個力所做的功及合外力所做的功？(g＝10 m/s2，sin 53＝0.8，cos 53＝0.6) 圖8 12．(1)用起重機把質(zhì)量為200 kg的物體勻速提高了5 m，鋼繩的拉力做了多少功？重力做了多少功？克服重力做了多少功？這些力的總功是多少？(g＝10 m/s2) (2)若物體勻加速上升，加速度a＝2 m/s2，繩的拉力做了多少功？物體所受各力的總功是多少？ 答案精析 第1章　功和功率 第1講　機械功 1．ABC　[功是標(biāo)量，功的正負(fù)既不表示方向也不表示大小，而是表示力對物體起動力作用(即力對物體做功)還是力對物體起阻力作用(即物體克服外力做功)．選項A、B、C正確．] 2．BD　[(1)先分析墻壁的受力及做功情況： (2)再分析人的受力及做功情況： ] 3．BCD　[物體的受力和位移如圖所示．支持力N與位移L的夾角α<90，故支持力做正功，D選項正確；重力與位移垂直，故重力不做功，A選項錯誤；摩擦力f與位移L的夾角大于90，故摩擦力做負(fù)功，C選項正確；物體做勻速運動，所受合力為零，合力不做功，故B選項正確．] 4．A　[重力與位移同向，做正功，拉力與位移反向做負(fù)功，由于做勻減速運動，所以物體所受合力向上，與位移反向，做負(fù)功．] 5．C　[支持力和重力與位移垂直，不做功，A、B錯誤；拉力和摩擦力分別做功為W＝Flcos θ，W＝－μ(mg－Fsin θ)l，C正確，D錯誤．] 6．C　[因為木箱勻速運動，小孩和大人所用的推力大小相等，又因為所走的位移相同，所以做功一樣多，C選項正確．] 7．D　[四種情況下，F(xiàn)、l都相同，由公式W＝Flcos α可知，cos α越小，力F做的功越少，D中cos α最小，故選D.] 8．A　[W1＝3 J，W2＝4 J，故合力的功為：W＝W1＋W2＝3 J＋4 J＝7 J，故選A.] 9．ABD　[本題要討論的是恒力做功的問題，所以選擇功的公式，要討論影響做功大小的因素的變化，比較快捷的思路是先寫出功的通式，再討論變化關(guān)系．位移 s＝at2＝t2，W＝Fscos 60＝t2， 當(dāng)F′＝2F時，W′＝4W， 當(dāng)時間變?yōu)?t時，W′＝4W； 當(dāng)m′＝m時，W′＝2W； 當(dāng)θ＝0時，W′＝4W，由此可知，C錯，A、B、D對．] 10．D　[對物體A進行受力分析，其受到重力mg、支持力N、靜摩擦力f，如圖所示，由于物體A做勻速運動，所以支持力N與靜摩擦力的合力即斜面體B對物體A的作用力豎直向上，而位移水平向左，所以斜面體B對物體A的作用力的方向與位移方向垂直，斜面體B對物體A所做的功為0，D正確．] 11．見解析 解析　以物體為研究對象受力分析如圖． 物體受重力mg、摩擦力f、支持力N， N＝mgcos θ， f＝μmgcos θ. 物體的位移l＝， 根據(jù)功的公式可求得 WG＝mgh＝4102 J＝80 J， WN＝0， Wf＝－fl＝－μmgcos θ＝－0.24102 J＝－12 J. W合＝WG＋WN＋Wf＝80 J＋0－12 J＝68 J. 求合外力做的功也可以先求合外力，再求合力的功． F合＝mgsin θ－f， W合＝F合s＝(mgsin θ－μmgcos θ)s ＝(4100.8－0.24100.6) J ＝68 J. 12．(1)1.0104 J?。?.0104 J　1.0104 J　0 (2)1.2104 J　2103 J 解析　(1)物體勻速提升，由平衡條件： F＝G＝2.0103 N 鋼繩的拉力做功： WF＝Fh＝2.01035 J＝1.0104 J 重力做功：WG＝－mgh＝－2.01035 J ＝－1.0104 J 物體克服重力做功1.0104 J 這些力所做的總功是：W總＝WF＋WG＝0 即：這些力所做的總功是0. (2)根據(jù)牛頓第二定律F－mg＝ma 所以F＝mg＋ma＝2 400 N WF＝Fh＝2 4005 J＝1.2104 J 各力做的總功也等于合外力做的功 W總＝mah＝2.0103 J.