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1、2022年高中物理人教版必修2習(xí)題:第七章 機(jī)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(gè)選項(xiàng)中,至少有一個(gè)選項(xiàng)正確,選對(duì)的得6分,對(duì)而不全得3分。選錯(cuò)或不選的得0分。
1.關(guān)于功的概念,下列說法中正確的是 ( )
A.力對(duì)物體做功多,說明物體的位移一定大
B.力對(duì)物體做功少,說明物體的受力一定小
C.力對(duì)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(guān)于力對(duì)物體做功,下列說法正確的是 ( )
A.恒力對(duì)物體做功與物體運(yùn)動(dòng)的路徑
2、無關(guān),只與始末位置有關(guān)
B.合外力對(duì)物體不做功,物體必定做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.作用力與反作用力在相同時(shí)間內(nèi)所做的功一定大小相等,一正一負(fù)
D.滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體一定做負(fù)功
3.關(guān)于1 J的功,下列說法正確的是 ( )
A.把質(zhì)量為1 kg的物體,沿力的方向移動(dòng)1 m,力做功1 J
B.把質(zhì)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(dòng)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(zhì)量分別為m1和m2的物體A、B上,使A沿光
3、滑水平面運(yùn)動(dòng)了位移s,使B沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)了同樣的位移,則拉力F對(duì)A、B做的功W1和W2相比較 ( )
A.W1>W(wǎng)2 B.W1<W2
C.W1=W2 D.無法比較
5.關(guān)于兩個(gè)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(fù)功
C.作用力和反作用力可能都做負(fù)功
D.作用力和反作用力做的功一定大小相等,且兩者代數(shù)和為零
6.下列敘述中,正確的是 ( )
A.人造衛(wèi)星已進(jìn)入軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng),重力對(duì)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(duì)B做功,墻壁對(duì)A的彈力對(duì)A做功
圖1
C.汽車加速時(shí),靜止在車上面的物體所受的靜摩擦力對(duì)物體做功
D.放在唱機(jī)轉(zhuǎn)盤上的物體隨轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)盤的靜摩擦力對(duì)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(duì)A的拉力、A對(duì)B的摩擦力和B對(duì)A的摩擦力,則 ( )
圖2
A.F做正功,F(xiàn)AB做負(fù)功,F(xiàn)BA做正功,F(xiàn)′不做功
B.F和FBA做正功,F(xiàn)AB和F′做負(fù)功
C.F做正功,其他力都不做功
D.F做正功,F(xiàn)AB做負(fù)功,F(xiàn)BA和F′不做功
8.運(yùn)動(dòng)員用200 N的力,將
5、質(zhì)量為1 kg的球踢出50 m遠(yuǎn),則運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(gè)力作用
6、,已知力F1對(duì)物體做的功W1=5 J,力F2對(duì)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(gè)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(gè)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(zhǎng)為L(zhǎng)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(shí),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(duì)甲所做的功為________,對(duì)乙做的功為________。
圖3
13.
7、質(zhì)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(dòng)了5m,在這一過程中,F(xiàn)1對(duì)物體做的功是________J,F(xiàn)2對(duì)物體做的功是________J,合力對(duì)物體做的功是________J。
三、計(jì)算題:本大題共2小題,計(jì)27分。解答應(yīng)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(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
14.(12分)質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上,現(xiàn)在使斜面體向右勻速移動(dòng)距離L,如圖14所示,有哪幾個(gè)力對(duì)物體做功?各做了多少功?外力對(duì)物體做的總功為多少?
8、圖14
15.(15分)質(zhì)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(shè)滑塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則滑塊從開始上滑到回到出發(fā)點(diǎn)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(diǎn)撥】做功有兩個(gè)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(diǎn)撥】合外力對(duì)物體不做功,可能是方向與運(yùn)動(dòng)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?yàn)閮蓚€(gè)力的作用點(diǎn)的位移不一定大小相等。滑動(dòng)摩擦力也可以做動(dòng)力,對(duì)物體做正功。
3.【答案】D
【點(diǎn)撥】根據(jù)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(shí)做的功是1 J。
4.【答案】C
【點(diǎn)撥】?jī)煞N情況下力F和物體的位移s均相同,由W=Fs可判定C選項(xiàng)正確。
5.【答案】C
【點(diǎn)撥】相互作用的兩個(gè)物體不一定都有位移,故作用力和反作用力不一定同時(shí)都做功。一對(duì)作用力和反作用力可能都做負(fù)功,例如,兩輛相向行駛的實(shí)驗(yàn)小車在發(fā)生碰撞的過程中,它們間的相互作用力都做負(fù)功。
6.【答案】C
【點(diǎn)撥】A項(xiàng)中,人造衛(wèi)星受到的重力與它的速度方向時(shí)刻垂直,故不做功;B項(xiàng)
10、中墻壁對(duì)A的彈力不做功;D項(xiàng)中轉(zhuǎn)盤的靜摩擦力與速度時(shí)刻垂直,不做功。
7.【答案】D
【點(diǎn)撥】B向右移動(dòng),F(xiàn)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(fù)功,由于A靜止,所以F′和FBA均不做功.選項(xiàng)D正確
8.【答案】D
【點(diǎn)撥】球運(yùn)動(dòng)50 m,200 N的力的作用距離不是50 m。
二、填空、實(shí)驗(yàn)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(shù)和。
【點(diǎn)撥】(略)
10.【答案】F2
【點(diǎn)撥】功的正負(fù)只表示是動(dòng)力對(duì)物體做功還是阻力對(duì)物體做功,做功的多少只取決于功的數(shù)值。
11.【答案】-100
【點(diǎn)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(duì)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(duì)水桶做的功為W3=-Fh2=-50×6 J=-300 J。所以,在全過程中人對(duì)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(diǎn)撥】乙的位移為s,甲的位移為(s+L)。摩擦力對(duì)甲做負(fù)功,W1=-f(s+L);摩擦力對(duì)乙做正功,W2=fs。
13.【答案】9;16;25
【點(diǎn)撥】根據(jù)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(duì)物體做的功為9J,F(xiàn)2對(duì)物體做的功為16J,合力對(duì)物體做的功為25J。
三、計(jì)算題:
14.【答案】重力對(duì)物體不做功;彈力對(duì)物體做功為-mgLsinθcosθ;摩擦力對(duì)物體做功為mgLsinθcosθ;外力對(duì)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,F(xiàn)μ=mgsinθ
摩擦力對(duì)物體所做的功為
W1=Fμscosθ=mgsinθ·Lcosθ=mgLsinθcosθ
支持力對(duì)物體所做的功為
W2=FN·scos(90°+θ
13、)=-mgLsinθcosθ
重力對(duì)物體做的功為
W3=mgLcos90°=0
外力對(duì)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(diǎn)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