2020高中物理 12 功（含解析）粵教版2

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE10-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課時(shí)分層作業(yè)（十二）（時(shí)間：40分鐘分值：100分）[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]一、選擇題（本題共6小題，每小題6分）1．關(guān)于功，下列說法正確的是()A．因?yàn)楣τ姓?fù)，所以功是矢量B．因?yàn)榱κ鞘噶?，所以功也是矢量C．若某一個(gè)力對(duì)物體不做功，說明該物體一定沒有位移D．一個(gè)恒力對(duì)物體做的功等于這個(gè)力的大小、物體位移的大小及力和位移間夾角的余弦這三者的乘積D［因?yàn)楣κ菢?biāo)量，所以A、B選項(xiàng)錯(cuò)；根據(jù)W＝Fscosα可判斷C錯(cuò)，D對(duì)．］2．(多選）下列說法中正確的是（）A．功是矢量，正負(fù)表示其方向B．功是標(biāo)量,正負(fù)表示的是外力對(duì)物體做功還是物體克服外力做功C．力對(duì)物體做正功還是做負(fù)功取決于力和位移的方向關(guān)系D．力對(duì)物體做的功總是在某過程中完成的，所以功是一個(gè)過程量BCD[功是標(biāo)量，正負(fù)表示的是外力對(duì)物體做功還是物體克服外力做功，A錯(cuò)誤,B正確；力對(duì)物體做正功還是做負(fù)功取決于力和位移的方向關(guān)系，故C正確；有力作用在物體上,物體在力的方向上移動(dòng)了距離，力對(duì)物體做的功總是在某過程中完成的，所以功是一個(gè)過程量，故D正確．］3．如圖所示，一小孩和一大人都以水平的力勻速推動(dòng)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(duì)木箱做功的多少（)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C［因?yàn)槟鞠鋭蛩龠\(yùn)動(dòng)，小孩和大人所用的推力相等，又因?yàn)樗叩奈灰葡嗤?所以做功一樣多，C選項(xiàng)正確．］4．用水平恒力F作用于質(zhì)量為m的物體,使之在光滑的水平面上沿力的方向移動(dòng)距離s,恒力F做功為W1；再用該恒力作用在質(zhì)量為2m的物體上，使之在粗糙的水平面上移動(dòng)同樣的距離s,恒力F做功為W2,則兩次恒力做功的關(guān)系是（）A．W1〉W2 B．W1<W2C．W1＝W2 D．無法判斷C[物體沿力的方向運(yùn)動(dòng),恒力做功就是指力F做的功，根據(jù)W＝Fscosα，兩次做功中的F、s、α均相同，所以兩次F做功相同，即W1＝W2。]5．(多選)質(zhì)量為m的物體放在粗糙的水平面上，受到水平力F的作用,下列敘述中正確的是（）A．如果物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則力F一定做正功B．如果物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則力F可能做負(fù)功C．如果物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則力F可能做正功D．如果物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則力F可能做負(fù)功ACD［物體在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)一定要受到摩擦阻力，當(dāng)物體在力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，力F與位移的夾角為0°。力對(duì)物體一定做正功；當(dāng)物體在力F作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),力F與位移的夾角可以為0°，也可以為180°,故力對(duì)物體可以做正功，也可以做負(fù)功．]6．以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球，上升最大高度是h。如果空氣阻力f的大小恒定,則從拋出到落回出發(fā)點(diǎn)的整個(gè)過程中，空氣阻力對(duì)小球做的功為（)A．－2fh B．－fhC．－2mgh D．0A［空氣阻力的大小恒定，始終與運(yùn)動(dòng)方向相反，上升過程空氣阻力做的功W1＝－fh，下落過程空氣阻力做的功W2＝－fh，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,空氣阻力對(duì)小球做的功為W＝W1＋W2＝－2fh，選項(xiàng)A正確．］二、非選擇題（14分）7．如圖所示，一質(zhì)量m＝4。0kg的物體，由高h(yuǎn)＝2。0m，傾角θ＝53°的固定斜面的頂端滑到底端．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0。2,求物體所受各個(gè)力所做的功及合外力所做的功？(g取10m/s2)[解析］以物體為研究對(duì)象,受力分析如圖物體受重力mg、摩擦力f、支持力NN＝mgcosθf＝μmgcosθ物體的位移s＝eq\f（h，sinθ)根據(jù)功的公式可求得WG＝mg·scos(90°－θ)＝mgh＝4.0×10×2。0J＝80JWN＝0Wf＝－f·s＝－μmgcosθ·eq\f(h,sinθ)＝－0.2×4。0×10×2。0×eq\f(3,4)J＝－12JW合＝WG＋WN＋Wf＝80J＋0－12J＝68J.求合外力做的功也可以先求合外力，再求合力的功．F合＝mgsinθ－fW合＝F合·s＝（mgsinθ－μmgcosθ）s＝（4.0×10×0。8－0.2×4。0×10×0.6)×eq\f(2。0，0。8)J＝68J.［答案］見解析[能力提升練］一、選擇題(本題共4小題，每小題7分)1。有一根輕繩拴了一個(gè)物體,如圖所示，若整體以加速度a向下做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，作用在物體上的各力做功的情況是（)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，由于做減速運(yùn)動(dòng),所以物體所受合力向上，與位移反向，做負(fù)功,A選項(xiàng)正確．]2．如圖所示，同一物體分別沿斜面AD和BD自頂點(diǎn)由靜止開始下滑，該物體與兩斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同．在滑行過程中克服摩擦力做的功分別為WA和WB,則（)A．WA>WB B．WA＝WBC．WA<WB D．無法確定B[設(shè)斜面AD、BD與水平面CD所成夾角分別為α、β，根據(jù)功的公式，得WA＝μmgcosα·sAD＝μmgsCD，WB＝μmgcosβ·sBD＝μmgsCD，所以B正確．］3．(多選）如圖所示，在皮帶傳送裝置中，皮帶把物體P勻速傳送至高處，在此過程中，下述說法正確的是()A．摩擦力對(duì)物體做正功B．支持力對(duì)物體做正功C．重力對(duì)物體做負(fù)功D．合外力對(duì)物體做正功AC[摩擦力方向平行皮帶向上，與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，故摩擦力做正功，A對(duì);支持力始終垂直于速度方向,不做功,B錯(cuò)；重力對(duì)物體做負(fù)功，C對(duì);合外力為零,不做功，D錯(cuò)．]4。如圖所示,物塊A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中，關(guān)于A與地面間的滑動(dòng)摩擦力和A、B間的靜摩擦力做功的說法，正確的是(）A．靜摩擦力都做正功，滑動(dòng)摩擦力都做負(fù)功B．靜摩擦力都不做功，滑動(dòng)摩擦力都做負(fù)功C．有靜摩擦力做正功，有滑動(dòng)摩擦力不做功D．有靜摩擦力做負(fù)功，有滑動(dòng)摩擦力做正功C[物塊A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)平衡條件得知，A對(duì)B的靜摩擦力與拉力F平衡，地面對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力與B對(duì)A的靜摩擦力平衡，則地面對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力方向向左，對(duì)A做負(fù)功，物塊A對(duì)地面的滑動(dòng)摩擦力不做功，A對(duì)B的靜摩擦力做負(fù)功，B對(duì)A的靜摩擦力做正功，因此，選項(xiàng)C對(duì)，其他選項(xiàng)均錯(cuò)．］二、非選擇題(本題共2小題,共22分)5．（10分）如圖所示,水平傳送帶AB以2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，將一質(zhì)量為2kg的工件輕輕放在傳送帶上（設(shè)傳送帶的速度不變)，如果工件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，AB之間的距離為10m，則放手后工件在5s內(nèi)的位移是多少?摩擦力對(duì)工件做功為多少？（g取10m/s2）[解析］工件放在傳送帶上的瞬間,水平方向的合力F＝μmg由牛頓第二定律得a＝eq\f(F，m)＝μg＝2m/s2工件勻加速的時(shí)間t＝eq\f（v,a）＝1s工件的速度與傳送帶相同以后，工件做勻速直線運(yùn)動(dòng),因此工件在5s內(nèi)的位移s＝eq\f(1,2)at2＋v（t總－t）解得s＝9m在此過程中，只有在第1s內(nèi)有摩擦力對(duì)工件做功所以W＝μmg·eq\f（1，2)at2解得W＝4J。[答案]9m4J6．（12分)如圖所示，定滑輪至滑塊的高度為h,已知人對(duì)細(xì)繩的拉力為F(恒定)，滑塊沿水平面由A點(diǎn)前進(jìn)s至B點(diǎn)，滑塊在初、末位置時(shí)細(xì)繩與水平方向夾角分別為α和β，求滑塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中，繩的拉力FT對(duì)滑塊所做的功．［解析]設(shè)繩子對(duì)物體的拉力為FT，顯然人對(duì)繩子的拉力F等于FT。FT在對(duì)物體做功的過程中大小雖然不變,但其方向時(shí)刻在改變，因此該問題是變力做功的問題，但是在滑輪的質(zhì)量以及滑輪與繩間的摩擦不計(jì)的情況下，人對(duì)繩做的功就等于繩的拉力對(duì)物體做的功，而拉力F的大小和方向都不變，所以F做的功可以用公