【中學(xué)教材全解】2020-2021學(xué)年人教版高中物理必修2-第7章-第2節(jié)-功課時練案

第2節(jié)功題組1功（時間：10分鐘分值：22分）1.［4分］（單選）下列現(xiàn)象中，哪些力做了功（）A.人推墻而墻不動時人的推力B.在平直大路上行駛的汽車所受的重力C.馬拉車而車不動時馬的拉力D.起重機吊起重物時懸繩的拉力圖7-2-12.［4分］（單選）如圖7-2-1所示，質(zhì)量為QUOTE的物體QUOTE靜止于傾角為QUOTE的斜面體QUOTE上，斜面體QUOTE的質(zhì)量為QUOTE，現(xiàn)對該斜面體施加一個水平向左的推力QUOTE，物體便隨斜面體一起向左勻速運動，發(fā)生的位移為QUOTE，則在此運動過程中斜面體QUOTE對物體QUOTE所做的功為（）圖7-2-1A.QUOTE B.QUOTEcotQUOTEC.0 D.QUOTEsin2QUOTE3.［4分］（單選）如圖7-2-2所示，質(zhì)量分別為QUOTE和QUOTE的兩物塊（均可視為質(zhì)點，且QUOTE）分別在同樣大小的恒力作用下，沿水平面由靜止開頭做直線運動，兩力與水平面的夾角相同，兩物塊經(jīng)過的位移相同。設(shè)此過程中QUOTE對QUOTE做功為QUOTE，QUOTE對QUOTE做的功為QUOTE，則（）圖7-2-2A.無論水平面光滑與否，都有QUOTE圖7-2-2B.若水平面光滑，則QUOTEC.若水平面粗糙，則QUOTED.若水平面粗糙，則QUOTE圖7-2-34.［10分］如圖7-2-3所示，水平地面上的物體質(zhì)量為2kg，在方向與水平面成37°角、大小為10N的拉力QUOTE作用下移動2m，已知物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.2。在這一過程中，物體受到的各力所做的功分別為多少？合力所做的功為多少？（QUOTE取10QUOTE，sin37°=0.6，cos37°=0.8）圖7-2-3題組2正功和負功（時間：6分鐘分值：12分）5.［4分］（多選）下列說法中正確的是（）A.功是矢量，正負表示其方向B.功是標量，正負表示外力對物體做功還是物體克服外力做功C.力對物體做正功還是做負功取決于力和位移的方向關(guān)系D.力對物體做的功總是在某過程中完成的，所以功是一個過程量圖7-2-46.［4分］（多選）如圖7-2-4圖7-2-4A.始終不做功 B.先做負功后做正功C.先做正功后不做功 D.先做負功后不做功7.［4分］（多選）關(guān)于摩擦力做功的下列說法中不正確的是（）A.滑動摩擦力阻礙物體的相對運動，確定做負功B.靜摩擦力起著阻礙物體相對運動趨勢的作用，確定不做功C.靜摩擦力和滑動摩擦力確定都做負功D.系統(tǒng)內(nèi)相互作用的兩物體間一對摩擦力做功的總和等于零題組3綜合拓展提升（時間：10分鐘分值：20分）圖7-2-58.［4分］（單選）如圖7-2-5所示，某個力QUOTE＝10N作用于半徑為QUOTE＝1m的轉(zhuǎn)盤邊緣上，力QUOTE的大小保持不變，但方向始終與作用點的切線方向保持全都，則轉(zhuǎn)動一周的過程中這個力QUOTE所做的功應(yīng)為（）圖7-2-5A.0B.20πJC.10JD.20J圖7-2-69.［4分］如圖7-2-6所示，木塊靜止在光滑的水平面上，一子彈沿水平方向射入木塊并留在其中。在此過程中，子彈鉆入木塊的深度為QUOTE，木塊的位移為QUOTE，木塊對子彈的阻力大小為QUOTE。則木塊對子彈的阻力做的功為，子彈對木塊的作用力做的功為。圖7-2-6圖7-2-710.［12分］如圖7-2-7所示，一質(zhì)量QUOTE2.0kg的物體從半徑為QUOTE5.0m的圓弧的QUOTE端，在拉力QUOTE的作用下沿圓弧緩慢運動到QUOTE端（圓弧QUOTE在豎直平面內(nèi)）。拉力QUOTE大小不變始終為15N，方向始終與物體所在位置的切線成37°角。圓弧所對應(yīng)的圓心角為60°，QUOTE邊為豎直方向，QUOTE取10QUOTE。求這一過程中：圖7-2-7（1）拉力QUOTE做的功；（2）重力QUOTE做的功；（3）圓弧面對物體的支持力QUOTE做的功。參考答案1.D解析：由做功的兩個因素可知，A中墻沒有在人的推力方向上發(fā)生位移；B中汽車在重力方向上無位移；C中車沒有在馬的拉力方向上發(fā)生位移；D中重物在懸繩的拉力方向上發(fā)生了位移，符合做功的兩個因素。選項D正確。2.C解析：物體QUOTE受三個力的作用，分別為重力、彈力和摩擦力，重力的方向豎直向下，與位移方向垂直，重力不做功。由于物體勻速運動，合外力為零。故彈力、摩擦力的合力方向豎直向上，也不做功。3.A解析：依據(jù)功的公式QUOTEcosQUOTE可知，QUOTE。點評：一個力對物體做的功只與力QUOTE、位移QUOTE、力與位移的夾角QUOTE有關(guān)，與物體所受的其他力及運動狀態(tài)無關(guān)。4.QUOTE=0QUOTE=0QUOTE=16JQUOTE=-5.6JQUOTE=10.4J圖7-2-8解析：物體受重力、支持力、拉力、摩擦力四個力的作用，受力分析如圖7-2-8所示，其中重力和支持力與運動方向垂直，不做功，拉力做正功，摩擦力做負功。拉力QUOTE對物體做的功為QUOTEcos37°=10×2×0.8J=16J圖7-2-8摩擦力對物體做的功為QUOTE180°QUOTE（QUOTEsin37°）QUOTE0.2×（2×10QUOTE10×0.6）×2J=-5.6J重力和支持力做的功分別為QUOTE=0，QUOTE=0合力做的功為QUOTE0J+0J+16JQUOTE5.6JQUOTE10.4J。5.BCD解析：功是標量，是過程量，功的正負不代表其大小，也不代表其方向，只說明做功的力是動力還是阻力。6.ACD解析：設(shè)傳送帶速度大小為QUOTE，物體剛滑上傳送帶時的速度大小為QUOTE。①當QUOTE時，物體隨傳送帶一起做勻速直線運動，故物體與傳送帶之間不存在摩擦力，即傳送帶對物體始終不做功，選項A正確。②當QUOTE時，物體相對傳送帶向左運動，物體受到的滑動摩擦力方向向右，則物體先做勻加速直線運動直到速度達到QUOTE再做勻速直線運動，故傳送帶對物體先做正功后不做功，選項C正確。③當QUOTE時，物體相對傳送帶向右運動，物體受到的滑動摩擦力方向向左，則物體先做勻減速直線運動直到速度減為QUOTE再做勻速直線運動，故傳送帶對物體先做負功后不做功，選項D正確。7.ABCD解析：功的計算公式QUOTE＝QUOTEcosQUOTE中的l是指相對地面的位移，滑動摩擦力和靜摩擦力僅起著阻礙物體相對運動或相對運動趨勢的作用，它們和物體對地的“確定位移”方向的夾角可能小于90°，也可能大于90°，故不愿定做負功或不做功。系統(tǒng)內(nèi)的一對摩擦力為作用力和反作用力，雖然大小相等，方向相反，但是在摩擦力方向上發(fā)生的位移也不愿定相等，故應(yīng)選A、B、C、D。8.B解析：這是一個變力做功問題，不能把物體的位移l直接代入QUOTEcosQUOTE進行計算，正確的做法是將運動過程分割成極短的小段來考慮問題，本題中每一瞬間大小恒定的力F與每一瞬間的位移方向相同，故累積的位移值應(yīng)為周長2πQUOTE,所以力QUOTE在一周時間內(nèi)所做的功QUOTEπQUOTE20πJ。9.QUOTEQUOTE解析：對子彈受力分析可知，子彈受到木塊對它的作用力QUOTE，其方向與子彈發(fā)生的位移方向相反，子彈發(fā)生的位移大小是QUOTE,方向與木塊（子彈）運動方向相同。對子彈而言，力與位移的夾角QUOTE180°，所以木塊對子彈的阻力做的功QUOTE′QUOTE（QUOTE）cos180°QUOTE。由牛頓第三定律知，子彈對木塊的反作用力大小也等于QUOTE，其方向與木塊發(fā)生的位移QUOTE方向相同，故子彈對木塊的作用力做的功QUOTEcos0°QUOTE。10.（1）62.8J(2)-50J(3)0解析：（1）將圓弧QUOTE分成很多小段QUOTE、QUOTE、……、QUOTE，拉力在每小段上做的功為QUOTE、QUOTE、……、QUOTE，因拉力F大小不變，方向始終與物體所在位置的切線方向成37°角，所以：QUOTE37°