鲁科版物理高中必修第二册同步练习1.1 机械功

第1章 功和机械能第1节 机械功必备知识基础练1.一辆正在路面上行驶的汽车,遇到前方有人横穿马路,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。假设汽车与地面间始终为滑动摩擦力且大小恒为f,则关于汽车与地面间摩擦力做的功,以下说法正确的是( D )A.摩擦力对汽车、地面均不做功B.摩擦力对汽车做功-fx,对地面做功fxC.摩擦力对汽车、地面均做功-fxD.摩擦力对汽车做功-fx,对地面不做功解析地面的位移为零,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。2.(多选)物体在一恒力作用下做匀加速直线运动,关于这个恒力做功的情况,下列说法正确的是( BD )A.在相等的时间内做的功相等B.在相等的位移上做的功相等C.做功的多少与物体运动速度有关D.做功的多少与物体运动速度无关解析由题意知,恒力的方向和物体速度方向成锐角,根据W=Fscosα,只要位移大小相等,恒力做的功就相等,与其他因素无关,B、D正确。3.(多选)一同学穿着旱冰鞋处于静止状态,推一下竖直墙壁后有了向后的速度。关于该同学推墙的过程,下列说法正确的是( BD )A.墙壁对该同学做正功B.墙壁对该同学没有做功C.该同学对墙壁做正功D.该同学对墙壁没有做功 解析先分析墙壁的受力及做功情况,墙壁受推力但没有位移,该同学对墙壁不做功,C错误,D正确;再分析人的受力及做功情况,墙壁对人的作用力是作用在手上的,人的手在力的作用下没有位移,墙壁对人不做功,A错误,B正确。4.用水平恒力F作用于质量为m的物体上,使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离l,恒力F做功为W1;再用该恒力作用在质量为2m的物体上,使之在粗糙的水平面上移动同样的距离l,恒力F做功为W2。两次恒力做功的关系是( C )A.W1>W2B.W10,说明摩擦力方向与假设方向相同,可知支持力方向与运动方向的夹角为锐角,支持力对物块做正功,静摩擦力方向与运动方向的夹角为钝角,静摩擦力对物块做负功,重力方向与运动方向垂直,重力不做功,A、B、D错误;斜面对物块的作用力有两个效果,竖直方向的分力与物块重力平衡,该分力不做功,水平方向的分力提供物块的加速度,即该分力方向水平向左,与运动方向相同,对物块做正功,C正确。 6.有一根轻绳系了一个物体,如图所示,若整体以加速度a向下做减速运动,作用在物体上的各力做功的情况是( A )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,合外力做正功解析重力与位移同向,做正功,拉力与位移反向,做负功,由于物体向下做减速运动,所以物体所受合外力向上,与位移反向,做负功。7.如图所示,两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体沿虚线方向运动,在通过一段位移的过程中,F1对物体做功4J,F2对物体做功3J,则F1和F2的合力对物体做的功为    J。 解析功是标量,求合力的功用两个功的代数和而不是根据平行四边形定则求解。故W合=W1+W2=7J。答案7关键能力提升练8.(多选)如图所示,用恒定的拉力F拉置于光滑水平面上的质量为m的物体,由静止开始运动时间t,拉力F斜向上与水平面夹角为θ=60°。如果要使拉力做的功变为原来的4倍,在其他条件不变的情况下,可以将( ABD ) A.拉力变为2FB.时间变为2tC.物体质量变为m2D.拉力大小不变,但方向改为与水平面平行解析位移s=12at2=12Fcos60°mt2,W=Fscos60°=F2cos260°2mt2。当拉力变为2F时,W1=4W;当时间变为2t时,W2=4W;当质量变为12m时,W3=2W;当θ=0°时,W4=4W。由此可知,C错误,A、B、D正确。9.关于摩擦力做功问题,下列叙述正确的是( B )A.摩擦力总是阻力,故只能做负功B.摩擦力可能做正功也可能做负功C.静摩擦力出现的地方物体间无相对位移,故肯定不做功D.滑动摩擦力对两个相互作用的物体大小相等,方向相反,故对两个物体所做的功大小相同,效果相反解析滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,但与运动方向可以相同,也可以相反,物体受滑动摩擦力也有可能位移为零,故可能做负功,可能做正功,也可能不做功,A错误,B正确;静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反,但与运动方向可以相同,也可以相反,还可以与运动方向垂直,故静摩擦力可以做正功,可以做负功,也可以不做功,C错误;滑动摩擦力是作用在两个物体上的力,但两物体的位移大小可能不相等,故滑动摩擦力对两个物体所做的功不一定大小相等,效果相反,D错误。10.如图所示,用沿斜面向上、大小为800N的力F,将质量为100kg的物体沿倾角为θ=37°的固定斜面由底端匀速地拉到顶端,斜面长L=5m,物体与斜面间的动摩擦因数为0.25,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求这一过程中:(1)物体的重力所做的功;(2)摩擦力所做的功;(3)物体所受各力的合力所做的功。 解析物体受力情况如图所示。(1)WG=-mgLsinθ=-3000J。(2)f=μN=μmgcosθ,Wf=-fL=-μmgcosθ·L=-1000J。(3)WF=FL=4000JW=WF+WG+Wf=0。答案(1)-3000J (2)-1000J (3)011.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=10m,若在M轮的正上方将一质量为m=3kg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A处传送到B处的过程中,传送带对物体的摩擦力做了多少功?(g取10m/s2)(1)传送带速度v=6m/s;(2)传送带速度v=9m/s。解析(1)物体在传送带上加速运动时a=μg=3m/s2物体刚好加速运动10m时的速度v0=2al=60m/s=215m/s由于v=6m/s