高一物理第七章第二节知能演练轻松闯关

高一物理第七章第二节知能演练轻松闯关

‎1．下列关于力做功的说法中正确的是(　　)‎ A．人用力F＝300 N将足球踢出，球在空中飞行40 m，人对足球做功1 200 J B．人用力推物体，但物体未被推动，人对物体做功为零 C．物体竖直上升时，重力不做功 D．只有恒力才能做功，变力不能做功 解析：选B.球在空中飞行40 m不是人踢足球的力的位移，A错误；物体没有被推动，位移为零，人对物体做功为零，B正确；物体竖直上升时，重力做负功，C错误；任何力都有可能做功，D错误．‎ ‎2．两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，如图所示．物体通过一段位移时，力F1对物体做功4 J，力F2对物体做功3 J，则力F1与F2的合力对物体做功为(　　)‎ A．7 J　　　　　　　　　　 B．2 J C．5 J D．3.5 J 解析：选A.功是标量，合力的功应是各力做功的代数和，不是矢量和，故A正确．‎ ‎3．(2013·铜陵高一检测)如图所示，力F大小相等，物体运动的位移l也相同，下列哪种情况F做功最小(　　)‎ 解析：选D.由W＝Flcos α知选项A中，力F做的功W1＝Fl；选项B中，力F做的功W2＝Flcos 30°＝Fl；选项C中，力F做的功W3＝Flcos 30°＝Fl；选项D中，力F做的功W4＝Flcos 60°＝Fl，故D正确．‎ ‎4．一辆正在路面上行驶的汽车，遇到前方有人横穿马路时，司机紧急制动后又经过x的距离停下来才避免了一场车祸的发生，若汽车与地面的摩擦力大小为F，则关于汽车与地面间摩擦力做的功，以下说法中正确的是(　　)‎ A．摩擦力对汽车、地面均不做功 B．摩擦力对汽车做－Fx的功，对地面做Fx的功 C．摩擦力对汽车、地面均做－Fx的功 D．摩擦力对汽车做－Fx的功，对地面不做功 解析：选D.地面的位移为零，摩擦力对地面不做功，汽车位移为x，摩擦力对汽车做功W＝－Fx，选项D正确，A、B、C错误．‎ ‎5．如图所示，质量为20 kg的小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成α＝37°、大小为60 N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以a＝0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，已知雪橇的质量为20 kg，求2 s内雪橇上各力做的功分别是多少？合力做的功是多少？‎ 解析：2 s内雪橇的位移 l＝at2＝1 m 重力和支持力做功为零 拉力F做功 WF＝Flcos α＝60×1×0.8 J＝48 J 雪橇所受合力为 F合＝ma＝20×0.5 N＝10 N 合外力对雪橇做的功 W合＝F合l＝10×1 J＝10 J 摩擦力做的功 WFf＝W合 －WF＝10 J－48 J＝－38 J.‎ 答案：重力和支持力做功为零　拉力做功48 J　摩擦力做功－38 J　合力做功10 J 一、单项选择题 ‎1．关于摩擦力对物体做功，下列说法中正确的是(　　)‎ A．滑动摩擦力总是做负功 B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功 C．静摩擦力对物体一定做负功 D．静摩擦力对物体总是做正功 解析：选B.静摩擦力和滑动摩擦力都可以对物体做正功，也可以对物体做负功．‎ ‎2．如图所示，稳站在商店自动扶梯水平踏板上的人，随扶梯斜向上做加速运动，则在此过程中(　　)‎ A．人只受到重力和踏板的支持力作用 B．人受到的重力和踏板的支持力大小相等方向相反 C．支持力对人做正功 D．支持力对人做功为零 解析：选C.人随扶梯向上加速运动时，受踏板支持力、静摩擦力(水平向右)和重力作用，人处于超重状态，支持力大于重力，故A、B错误；支持力与位移方向夹角小于90°，支持力对人做正功，C正确，D错误．‎ ‎3．有一根轻绳系一个物体，如图所示，在悬点O以加速度a向下做匀减速运动时，作用在物体上的各力做功的情况是(　　)‎ A．重力做正功，拉力做负功，合外力做负功 B．重力做正功，拉力做负功，合外力做正功 C．重力做正功，拉力做正功，合外力做正功 D．重力做负功，拉力做负功，合外力做正功 解析：选A.由W＝Flcos α可知WG＝Gl>0，WF＝－Fl<0，W合＝－mal<0，A正确，B、C、D错误．‎ ‎4．如图所示，一个质量为m的小球用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平恒力F作用下，从平衡位置P点移到Q点，则水平力F所做的功为(　　)‎ A．mglcos θ B．Flsin θ C．mgl(1－cos θ) D．Flcos θ 解析：选B.F为恒力，故可以用功的定义式进行求解，关键是力F与位移的夹角α的确定．设小球的位移大小为s，力F与位移的夹角为α，由功的公式得：W＝F·scos α，由几何知识得scos α＝lsin θ，所以W＝F·lsin θ，只有B正确．‎ ‎5．(2013·浙江五校联考)如图所示，三个固定的斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为30°、45°、60°，斜面的表面情况都一样．完全相同的物体(可视为质点)A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中(　　)‎ A．物体A克服摩擦力做的功最多 B．物体B克服摩擦力做的功最多 C．物体C克服摩擦力做的功最多 D．三物体克服摩擦力做的功一样多 解析：选D.设底边长度为b，则WFf＝－μmgcos θ·＝－μmgb，即克服摩擦力做功为定值μmgb，只有D正确．‎ ‎6．(2013·惠安高一检测)质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s，如图所示，物体m相对斜面静止．则下列说法中不正确的是(　　)‎ A．重力对物体m做正功　　 B．合力对物体m做功为零 C．摩擦力对物体m做负功 D．支持力对物体m做正功 解析：选A.物体的受力及位移如图所示．‎ 重力垂直于位移，故它不做功，A错误；合力为零，合力不做功，B正确；摩擦力Ff与l夹角β>90°，故摩擦力做负功，C正确；支持力FN与位移l的夹角α<90°，故支持力做正功，D正确．故符合题意的选项为A.‎ 二、多项选择题 ‎7．(2013·郑州四中高一检测)一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移，做功分别为W1＝6 J、W2＝－6 J，下列说法正确的是(　　)‎ A．这两个力一定大小相等、方向相反 B．F1是动力，F2是阻力 C．这两个力做的总功为0‎ D．F1比F2做的功多 解析：选BC.两个力分别做正功、负功，说明它们与运动方向的夹角分别小于90°、大于90°，但这两个力不一定大小相等，方向相反，A错误．F1做正功一定是动力，F2做负功一定是阻力，但正、负不表示功的大小，B正确，D错误．两个力的总功等于这两个功的代数和，C正确．‎ ‎8．(2013·广州高一检测)如图所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功情况可能是(　　)‎ A．始终不做功 B．先做负功后做正功 C．先做正功后不做功 D．先做负功后不做功 解析：选ACD.当物体刚滑上传送带时若与传送带的速度相同，则传送带对物体只有支持力作用，传送带对物体不做功．若物体滑上传送带时的速度小于传送带的速度，传送带先对物体做正功．若物体滑上传送带时的速度大于传送带的速度，传送带先对物体做负功，无论物体以多大速度滑上传送带，物体最终与传送带相对静止，传送带最后都不会再对物体做功．故A、C、D正确，B错误．‎ ‎9．如图所示，恒力F通过定滑轮将质量为m的物体P提升，P物体向上的加速度为a，在P上升h的过程中，力F做功为(　　)‎ A．mgh B．Fh C．(F＋ma)h D．m(g＋a)h 解析：选BD.根据牛顿第二定律有F－mg＝ma，所以F＝m(g＋a)，则恒力F做功为W＝Fh＝m(g＋a)h.‎ 三、非选择题 ‎10．如图所示，是一个物体受到的力F与位移l的关系图象，由图象求力F在6 m内对物体所做的功．‎ 解析：Fl图线与横轴所围图形的面积表示F做的功．‎ ‎0～2 m：W1＝20 J ‎2 m～5 m：W2＝－60 J ‎5 m～6 m：W2＝20 J 故整个过程W＝W1＋W2＋W3＝－20 J.‎ 答案：－20 J ‎11．质量为M的长木板放在光滑的水平面上(如图所示)，一个质量为m的滑块以某一速度沿木板上表面从A点滑至B点，在木板上前进了L，而木板前进了s，若滑块与木板间的动摩擦因数为μ，求：‎ ‎(1)摩擦力对滑块所做的功；‎ ‎(2)摩擦力对木板所做的功；‎ ‎(3)这一对摩擦力做功的代数和为多大？‎ 解析：(1)滑块受力情况如图甲所示，摩擦力对滑块所做的功大小为Wm＝Ff(s＋L)cos 180°＝－μFN1(s＋L)＝－μmg(s＋L)．‎ ‎　　　‎ ‎　　　　　　　　甲　　　　　　　乙 ‎(2)木板受力情况如图乙所示，摩擦力对木板所做的功大小为WM＝F′fs＝Ffs＝μmgs.‎ ‎(3)W＝Wm＋WM＝－μmgL.‎ 答案：(1)－μmg(s＋L)　(2)μmgs　(3)－μmgL ‎☆12.如图所示，水平传送带以速度v顺时针运转，两传动轮M、N之间的距离为l＝10 m，若在M轮的正上方，将一质量为m＝3 kg的物体轻放在传送带上，已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.3，在以下两种情况下物体由M 处传送到N处的过程中，传送带对物体的摩擦力做了多少功？(g取10 m/s2)‎ ‎(1)传送带速度v＝6 m/s；‎ ‎(2)传送带速度v＝9 m/s.‎ 解析：物体在传送带上加速运动时a＝μg＝3 m/s2.刚好加速运动10 m时速度v0＝＝ m/s＝2 m/s.‎ ‎(1)由于v＝6 m/sv0＝2 m/s，所以物体从M至N的过程中一直加速，摩擦力做功W＝Fl＝μmgl＝9×10 J＝90 J.‎ 答案：(1)54 J　(2)90 J