1、高考资源网() 您身边的高考专家1.1机械功每课一练51小明同学用最大的力去推一堵墙,墙未动,请问小明所做的功大约是多少?解析:做功有两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力方向上移动的距离.小明用力推墙壁,而墙没有在力的方向上移动距离,故小明没有对墙壁做功,这是一种“劳而无功”的现象.2关于功的概念,下列说法正确的是( )A.力对物体做功多,说明物体的位移一定大B.力对物体做功少,说明物体的受力一定小C.力对物体不做功,说明物体一定无位移D.功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的解析:做功有两个不可缺少的因素,功的大小由力的大小、位移的大小及力和位移方向夹角的余弦值
2、的大小决定,即由力的大小和在力的方向上的位移的大小决定.答案:D3用水平恒力F作用在质量为M的物体上,使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离s,恒力做功为W1,再用该恒力作用于质量为m(mM)的物体上,使之在粗糙的水平面上移动同样距离s,恒力做功为W2.则两次恒力做功的关系是 ( )A.W1W2 B.W1W2 C.W1=W2 D.无法判断解析:求功时,必须要明确哪个力在哪个过程中做的功.根据功的定义,力F所做的功只与F的大小及在F的方向上发生的位移大小的乘积有关,与物体是否受其他力及物体的运动状态等其他因素均无关,即力做功具有独立性. 在粗糙水平面上移动的距离跟在光滑水平面上移动的距离相同,对
3、力F做的功来说,W=Fs是相同的,即W1=W2.答案:C4物体受到两个互相垂直的作用力而运动,已知力F1做功6 J,物体克服力F2做功8 J,则力F1、F2的合力对物体做功( )A.14 J B.10 J C.2 J D.2 J解析:由题意中物体克服力F2做功8 J,可知力F2对物体做了负功.合力的功等于各个力做功的代数和=(6-8) J=-2 J.答案:D5一个人从深4 m的水井中匀速提取50 N的水桶至地面,在水平道路上又匀速行走了12 m,再匀速走下6 m深的地下室.则整个过程中此人用来提水桶的力所做的功为多少?解析:由力的定义可知,只有水桶在拉力的方向上发生位移,拉力才对水桶做功.因此
4、人在水平道路上匀速行走时,人不做功.整个过程中,人对水桶所做功应为人从水井将桶提至地面与人提水桶走下地下室所做功之和.人从4 m深的水井中匀速向上提水桶做的功为W1=Fh1=504 J=200 J人在水平道路上行走12 m的过程中,由于竖直向上的拉力与水平位移垂直,故人对水桶不做功,即W2=0.人匀速走下6 m深的地下室的过程中,对水桶做的功为:W3=-Fh2=-506 J=-300 J所以,在全过程中人对水桶做的功为W=W1W2W3=200 J0-300 J=-100 J.6质量为2 km的物体置于水平面上,在运动方向上受到水平拉力F的作用,沿水平方向做匀速直线运动,2 s后撤去F,其运动的
5、速度图象如图1-1-8所示,取g=10 m/s2,则下列说法中正确的是( )图1-1-8A拉力F对物体做功150 JB拉力F对物体做功500 JC物体克服摩擦力做功100 JD物体克服摩擦力做功175 J解析:设摩擦力大小为f,在02 s内,a1=2.5 m/s2,F-f=ma1,位移s1=m=15 m,在26 s内,a2=-2.5 m/s2,s2= m=20 m,只受摩擦力f作用,故f=-ma2=5 N,代入上式得F=10 N,则拉力F做功为WF=Fs1=150 J.摩擦力做功Wf=-f(s1+s2)=-5(15+20) J=-175 J,即物体克服摩擦力做功175 J.答案:AD7如图1-
6、1-9所示,一个质量为m的木块,放在倾角为的斜面体上,当斜面与木块保持相对静止沿水平方向向右匀速移动距离s的过程中,作用在木块上的各个力分别做多少功?合力做的功是多少?图1-1-9解析:木块发生水平位移的过程中,作用在木块上共有三个力:重力G、支持力FN、静摩擦力Ff.根据木块的平衡条件,由这三个力的大小、物体的位移及力与位移的夹角,即可由功的计算公式算出它们的功.斜面对物体的支持力有的情况做功、有的情况不做功,关键在于物体在这个弹力的方向上是否有位移.不能简单地说斜面的弹力对物体不做功.另外,求合力的功时,可以先求合力F合,再利用W=F合scos,求合力的功.物理必修解析与答案解:根据物体受
7、力平衡,得FN=mgcos;Ff=mgsin支持力做的功W1=-(FNsin)s=-mgssincos摩擦力做的功W2=(Ffcos)s=mgssincos重力的方向与位移的方向垂直,不做功.则合力做的功为W=W1W2WG=0.8质量为M的长木板放在光滑的水平地面上,如图1-1-10所示,一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A端滑到B点,在木板上前进了L,而木板前进s,若滑块与木板间的动摩擦因数为.求:图1-1-10(1)摩擦力对滑块所做功的大小;(2)摩擦力对木板所做功的大小.解析:木板发生水平位移s时,滑块发生的水平位移为s+L,对两物体分别进行受力分析,即可求出摩擦力做的功.(1)m
8、与M之间的滑动摩擦力Ff=mg,则由公式W=Fscos可得:摩擦力对滑块所做的功为:Wm=mgsmcos180=-mg(s+L).(2)摩擦力对木板所做的功为:Wm=mgsm=mgs.9质量为10 kg的物体在拉力作用下运动,求下列各种情况下拉力做的功(g取10 m/s2):(1)拉力沿水平方向,物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上匀速移动4 m;(2)拉力沿水平方向,物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上以2 m/s2的加速度匀加速移动4 m;(3)用大小为50 N、与水平方向成37角的斜向上的拉力拉物体,使物体沿水平地面移动4 m,物体与地面间的动摩擦因数为0.25;(4)物体在竖直向上
9、的拉力作用下,以2 m/s2的加速度匀加速上升4 m.解析:本题所列各种情况,物体的位移均为已知,而力的大小可以依据物体的运动状态由牛顿第二定律求得,最后根据功的公式可求得力对物体所做功.解:(1)水平拉力大小为F=mg=0.251010 N=25 N,则拉力做的功为W=Fs=254 J=100 J.(2)由牛顿第二定律得:F-mg=ma,水平拉力的大小为F=m(ga)=10(0.25102) N=45 N拉力做的功为W=Fs=454 J=180 J.(3)拉力做的功为W=Fscos37=5040.8 J=160 J.(4)由牛顿第二定律得F-mg=ma竖直向上的拉力大小为F=m(ga)=10(102) N=120 N拉力做的功为W=Fs=1204 J=480 J.高考资源网版权所有,侵权必究!