2021高一物理-4.1-功-每課一練(教科版必修2)

題組一對(duì)功的理解1．關(guān)于功的概念，下列說(shuō)法中正確的是()A．位移大，力對(duì)物體做的功確定多B．受力小，力對(duì)物體做的功確定少C．物體靜止，則力對(duì)物體確定不做功D．力的大小和物體在力的方向上的位移大小打算功的多少答案CD解析依據(jù)功的定義式，功的大小與力、位移和力與位移之間的夾角三個(gè)因素有關(guān)，可以推斷A、B錯(cuò)誤，C、D正確．2．依據(jù)力對(duì)物體做功的條件，下列說(shuō)法中正確的是()A．工人扛著行李在水平路面上勻速前進(jìn)時(shí)，工人對(duì)行李做正功B．工人扛著行李從一樓走到三樓，工人對(duì)行李做正功C．作用力與反作用力做的功大小相等，并且其代數(shù)和為0D．在水平地面上拉著一物體運(yùn)動(dòng)一圈后又回到動(dòng)身點(diǎn)，則由于物體位移為0，所以摩擦力不做功答案B解析選項(xiàng)A中，工人對(duì)行李的作用力豎直向上，與行李的運(yùn)動(dòng)方向始終垂直，故對(duì)行李不做功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；選項(xiàng)B中，工人對(duì)行李的作用力與行李的運(yùn)動(dòng)方向的夾角為銳角，故對(duì)行李做正功，選項(xiàng)B正確；選項(xiàng)C中，依據(jù)牛頓第三定律，作用力與反作用力大小相等、方向相反，但二者是對(duì)不同的物體做功，兩個(gè)受力物體的位移大小不愿定相等，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D中，摩擦力是變力，且總與物體相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)方向相反，因此當(dāng)物體回到動(dòng)身點(diǎn)，雖然物體位移為0，但摩擦力仍對(duì)物體做了負(fù)功，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．3．一個(gè)力對(duì)物體做了負(fù)功，則說(shuō)明()A．這個(gè)力確定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)B．這個(gè)力不愿定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)C．這個(gè)力與物體運(yùn)動(dòng)方向的夾角α>90°D．這個(gè)力與物體運(yùn)動(dòng)方向的夾角α<90°答案AC解析由功的表達(dá)式W＝Fxcosα知，只有當(dāng)α>90°時(shí)，cosα<0，力對(duì)物體做負(fù)功，此力阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，故A、C對(duì)．4．一物體在兩個(gè)力F1、F2的共同作用下發(fā)生了一段位移，做功分別為W1＝6J、W2＝－6J，下列說(shuō)法正確的是()A．這兩個(gè)力確定大小相等、方向相反B．F1是動(dòng)力，F(xiàn)2是阻力C．這兩個(gè)力做的總功為0D．F1比F2做的功多答案BC解析由力F1、F2做功的正負(fù)可以確定力F1、F2與位移的夾角分別為小于90°、大于90°，但這兩個(gè)力不愿定大小相等、方向相反，A錯(cuò)；F1做正功確定是動(dòng)力，F(xiàn)2做負(fù)功確定是阻力，但正、負(fù)不表示功的大小，B對(duì)，D錯(cuò)；兩個(gè)力的總功等于這兩個(gè)力所做功的代數(shù)和，C對(duì)．題組二對(duì)正、負(fù)功的判定圖15．如圖1，拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓(xùn)練的一種有效方法．假如受訓(xùn)者拖著輪胎在水平直道上跑了100m，那么下列說(shuō)法正確的是()A．摩擦力對(duì)輪胎做了負(fù)功B．重力對(duì)輪胎做了正功C．拉力對(duì)輪胎不做功D．支持力對(duì)輪胎做了正功答案A解析摩擦力方向與輪胎位移方向相反，摩擦力做負(fù)功，A項(xiàng)正確；重力和支持力的方向與輪胎位移方向垂直，不做功，B、D項(xiàng)錯(cuò)誤；拉力方向與輪胎位移方向成銳角，做正功，C項(xiàng)錯(cuò)誤．6．一人乘電梯從1樓到20樓，在此過程中經(jīng)受了先加速，后勻速，再減速的運(yùn)動(dòng)過程，則電梯對(duì)人的支持力的做功狀況是()A．加速時(shí)做正功，勻速時(shí)不做功，減速時(shí)做負(fù)功B．加速時(shí)做正功，勻速和減速時(shí)做負(fù)功C．加速和勻速時(shí)做正功，減速時(shí)做負(fù)功D．始終做正功答案D解析在加速、勻速、減速的過程中，支持力與人的位移方向始終相同，所以支持力始終對(duì)人做正功，故D正確．圖27．物體在合外力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖像如圖2所示．下列表述正確的是()A．在0～1s內(nèi)，合外力做正功B．在0～2s內(nèi)，合外力總是做負(fù)功C．在1s～2s內(nèi)，合外力不做功D．在0～3s內(nèi)，合外力總是做正功答案A解析依據(jù)物體的v－t圖像可知，在0～1s內(nèi)，物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，速度增加，合外力(加速度)方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，合外力做正功，故選項(xiàng)A對(duì)，B錯(cuò)；在1s～3s內(nèi)，速度減小，合外力(加速度)方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，合外力做負(fù)功，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)．8．關(guān)于兩個(gè)物體間的一對(duì)作用力和反作用力的做功狀況，下列說(shuō)法正確的是()A．作用力做功，反作用力確定做功B．作用力做正功，反作用力確定做負(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確定大小相等答案C解析作用力和反作用力大小確定相等，但它們的做功狀況卻不愿定相同．由于作用力和反作用力是作用在不同的物體上，所產(chǎn)生的作用效果不愿定相同．作用力做正功，反作用力可能做負(fù)功；作用力不做功，反作用力可能做正功、負(fù)功或不做功．例如：①如圖甲，B向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，A對(duì)B的摩擦力做負(fù)功，而B對(duì)A的摩擦力不做功，所以A、B、D均錯(cuò)；②如圖乙，分別用力F1和F2作用在A、B兩物體上，結(jié)果A相對(duì)B發(fā)生滑動(dòng)，此過程中，A、B間的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力均做負(fù)功，所以C對(duì)．題組三功的計(jì)算圖39．如圖3所示，坐在雪橇上的人與雪橇的總質(zhì)量為m，在與水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面對(duì)右移動(dòng)了一段距離x.已知雪橇與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，雪橇受到的()A．支持力做功為mgxB．重力做功為mgxC．拉力做功為FxcosθD．滑動(dòng)摩擦力做功為－μmgx答案C10．如圖所示，力F大小相等，物體沿水平面運(yùn)動(dòng)的位移x也相同，下列哪種狀況F做功最少()答案D解析四種狀況下，F(xiàn)、x都相同，由公式W＝Fxcosα可知，cosα越小，力F做的功越少，D中cosα最小，故選D.圖411．如圖4所示，質(zhì)量為m的物體A靜止在傾角為θ的斜面體B上，斜面體B的質(zhì)量為M.現(xiàn)對(duì)該斜面體施加一個(gè)水平向左的推力F，使物體隨斜面體一起沿水平方向向左勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)的距離為x時(shí)，斜面體B對(duì)物體A所做的功為()A．FxB．mgxsinθcosθC．mgxsinθD．0答案D解析對(duì)物體A進(jìn)行受力分析，其受到重力mg、支持力N、靜摩擦力f，如圖所示，由于物體A做勻速運(yùn)動(dòng)，所以支持力N與靜摩擦力f的合力即斜面體B對(duì)物體A的作用力豎直向上，而位移水平向左，所以斜面體B對(duì)物體A的作用力的方向與位移方向垂直，斜面體B對(duì)物體A所做的功為0，D正確．圖512．如圖5所示，質(zhì)量m＝50kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員從高度h＝30m的坡頂由靜止下滑，斜坡的傾角θ＝37°，滑雪板與雪面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1.則運(yùn)動(dòng)員滑至坡底的過程中：(1)運(yùn)動(dòng)員所受的重力對(duì)他做了多少功？(2)各力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的總功是多少？(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，裝備質(zhì)量不計(jì))答案(1)1.5×104J(2)1.3×104J解析(1)運(yùn)動(dòng)員所受重力做的功WG＝mgxsin