1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时素养评价十一功 (25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每题5分,共30分)1.关于功的概念,以下说法正确的是()A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量B.功有正、负,所以功也有方向C.若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有发生位移D.一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移方向间夹角的余弦三者的乘积【解析】选D。功是物体之间能量转化的量度,它是标量,故A错误。功有正、负之分,但功的正、负不是表示方向,是表示力对物体的做功效果,故B错误
2、。当力的方向和物体位移的方向垂直时,力对物体就不做功,所以物体的位移并不一定是零,故C错误。根据功的定义可知,一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积,故D正确。【加固训练】 下列现象中,哪些力做了功()A.人推墙而墙不动时人的推力B.在平直公路上行驶的汽车所受的重力C.马拉车而车不动时马的拉力D.起重机吊起重物时悬绳的拉力【解析】选D。由做功的两个因素可知,A中墙没有在人的推力方向上发生位移;B中汽车在重力方向上无位移;C中车没有在马的拉力方向上发生位移;D中重物在悬绳的拉力方向上发生了位移,符合做功的两个因素。选项D正确。2.单位制由基本单位和导
3、出单位组成。功是物理学中的重要物理量之一,在国际单位制中,功的单位用基本单位可表示为()A.JB.NmC.kgm2s-2D.kgms-1【解析】选C。根据W=Fx可知,1 J=1 Nm=kgm2s-2,其中N、J都不是基本单位。故选C。3.如图所示,拖着旧橡胶轮胎跑步是身体耐力训练的一种有效方法。如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100 m,则下列说法正确的是()A.轮胎受到的地面摩擦力做了负功B.轮胎受到的重力做了正功C.轮胎受到的拉力不做功D.轮胎受到地面的支持力做了正功【解析】选A。由题知,轮胎受到地面的摩擦力方向水平向左,而位移水平向右,两者夹角为180,则轮胎受到地面的摩擦力做了负
4、功,故选项A正确;轮胎受到的重力竖直向下,而轮胎的位移水平向右,则轮胎在竖直方向上没有发生位移,重力不做功,故选项B错误;拉力与水平方向的夹角为锐角,所以轮胎受到的拉力做正功,故选项C错误;轮胎受到地面的支持力竖直向上,而轮胎的位移水平向右,则轮胎在竖直方向上没有发生位移,支持力不做功,故选项D错误。【总结提升】三种不做功的情况(1)物体运动发生了位移,但没有受到力的作用。例如,物体在光滑水平面上做匀速运动,摩擦力(为零)不做功。 (2)物体受到力的作用,物体运动但沿力的方向没有位移。例如,将物体竖直上抛,物体上升又落回到抛出点的整个过程,重力不做功。(3)物体受到了力的作用,也发生了位移,但
5、物体受到的力始终与物体的位移方向垂直。例如,物体在光滑水平面上做匀速运动,支持力、重力不做功。 4.M放在光滑水平面上,m放在粗糙水平面上,在相同水平推力F的作用下,两物体移动了相同的位移s,推力F对两物体所做功的关系是()A.在粗糙水平面上所做的功较多B.在光滑水平面上所做的功较多C.两次所做的功一样多D.做功多少与物体通过这段位移的时间有关【解析】选C。由功的公式W=FL可得,m、M受到的力一样大,在力方向上的位移的大小也一样,所以推力F对两个物体所做的功一样多,所以C正确。故选C。5.(2020哈尔滨高一检测)关于摩擦力做功,下列说法中正确的是()A.滑动摩擦力阻碍物体的相对运动,一定做
6、负功B.静摩擦力起着阻碍物体相对运动趋势的作用,一定不做功C.静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D.静摩擦力可能对物体做正功【解析】选D。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,故滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功,也可以不做功,故A、C均错误。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,也可以做负功,也可以不做功,故B错误,D正确。【总结提升】对摩擦力做功的认识不能错误地认为摩擦力一定做负功,实际上摩擦力既可能做负功,也可能做正功,还可能不做功。(1)
7、静止的物体受到滑动摩擦力或静摩擦力时,摩擦力对该物体不做功。(2)运动的物体受到滑动摩擦力或静摩擦力时,若摩擦力的方向与运动方向相反,则摩擦力做负功,该摩擦力就是阻力;若摩擦力的方向与运动方向相同,则摩擦力做正功,该摩擦力就是动力。6.如图所示,质量为M的物体放在光滑水平地面上,在受到与水平方向成角的恒力F作用下,从静止开始运动,在时间t内,F对物体所做的功为WF。下列仅单独改变某一物理量(设该物理量改变后物体仍在水平面上运动),可使恒力所做的功为2WF的是()A.使恒力的大小增大为2FB.使物体质量减小为C.做功时间增长为2tD.从60变为0【解析】选B。恒力增大为2F时,物体的加速度变为原
8、来的2倍,由x=at2知,在相同时间内物体通过的位移为原来的2倍,由W=Fxcos可知,恒力做功为4WF,故A错误;物体质量减小为,则物体的加速度变为原来的2倍,由x=at2知,在相同时间内物体通过的位移为原来的2倍,由W=Fxcos可知,恒力做功为2WF,故B正确;做功时间增长为2t,由x=at2知,物体通过的位移为原来的4倍,由W=Fxcos,可知,恒力做功为4WF,故C错误;由W=Fxcos=Ft2cos=(cos)2,角从60变为0,则得恒力做功为4WF,故D错误。二、计算题(本题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)7.(14分)利用斜面把重100
9、 N的货物从斜面底端推到顶端,如果货物所受的摩擦力为8 N,且已知斜面高为3 m,倾角为37,其他阻力不计,求:(1)克服重力所做的功和克服摩擦阻力所做的功。(2)推力F的大小及F所做的功。【解析】(1)对货物受力分析如图。克服重力所做的功WG=Gh=1003 J=300 J。克服摩擦阻力所做的功Wf=fl=f=85 J=40 J。(2)F=Gsin37+f=1000.6 N+8 N=68 N。推力F所做的功应当等于WG+Wf,所以推力F所做的功WF=300 J+40 J=340 J。答案:(1)300 J40 J(2)68 N340 J【总结提升】几个力对物体做功的计算当物体在多个力的共同作
10、用下发生一段位移时,合力对物体所做的功等于各分力对物体做功的代数和,故计算合力的功有以下两种方法。(1)先由W=Fxcos计算各个力对物体所做的功W1、W2、W3然后求所有力做功的代数和,即W合=W1+W2+W3+(2)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F合,然后由W合=F合xcos计算总功,此时为F合的方向与x的方向间的夹角。注意:当在一个过程中,几个力作用的位移不相同时,只能用方法(1)。8.(16分)如图所示,静止在水平桌面的纸带上有一质量为0.1 kg的小铁块,它离纸带的右端距离为0.5 m,铁块与纸带间动摩擦因数为0.1。现用力向左以2 m/s2的加速度将纸带从铁块下抽出,求:(
11、不计铁块大小,铁块不滚动。g取10 m/s2)(1)将纸带从铁块下抽出需要多长时间?(2)纸带对铁块做的功是多少?【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)铁块在纸带上滑动时,所受的合力为滑动摩擦力,根据牛顿第二定律求出铁块的加速度。(2)在纸带从铁块下抽出的过程中,纸带与铁块的位移之差为L,根据匀变速直线运动公式求出所需的时间。(3)求出铁块的位移,纸带对铁块做的功等于滑动摩擦力做的功。【解析】(1)设纸带的加速度为a1,铁块的加速度为a2,则a2=g=1 m/s2L=a1t2-a2t2式联立,代入数据得t=1 s(2)铁块运动的位移s=a2t2W=mgs式联立,代入数据得W=0.05 J
12、答案:(1)1 s(2)0.05 J (15分钟40分)9.(6分)(2020成都高一检测)质量为m的物体沿底边长度相等、倾角不同的a、b、c三个斜面从顶端滑下,如图所示,物体和斜面间的动摩擦因数相同,a、b、c三个斜面与水平面的夹角的关系是123,物体从a、b、c三个斜面顶端到底端过程中,摩擦力做功分别是W1、W2、W3,则它们的关系是()A.W1W2W3B.W1=W2W3C.W1W3W2D.W1=W2=W3【解析】选D。设斜面的底边长为x,斜面的倾角为,则任一斜面的长度为L=,物体在斜面上下滑时所受的摩擦力大小为Ff=mgcos,故摩擦力做功为W=-FfL=-mgx,与倾角无关,故W1=W
13、2=W3,所以D正确,A、B、C错误。10.(6分)一张桌子始终静止在水平地面上,一根木棒沿着水平桌面从 A 运动到 B,发生的位移为 x,如图所示。若木棒与桌面间的摩擦力大小为 Ff,则木棒对桌面的摩擦力和桌面对棒的摩擦力做的功各为()A.-Ffx,-FfxB.Ffx,-FfxC.-Ffx,0D.0,-Ffx【解析】选D。木棒对桌面的摩擦力和桌面对木棒的摩擦力为作用力和反作用力,大小相等、方向相反,从A运动到B的过程中,木棒受到的摩擦力为Ff,位移为x,摩擦力做的是负功,所以桌面对木棒的摩擦力做的功为-Ffx,桌面受到的摩擦力的大小也为Ff,但桌面没动,位移是0,所以木棒对桌面的摩擦力做的功
14、为0。故选D。11.(6分)用恒力F使质量为10 kg的物体从静止开始以2 m/s2的加速度匀加速上升,不计空气阻力,g取10 m/s2,那么以下说法中正确的是()A.2 s内恒力F做功80 JB.2 s内重力做的功是400 JC.2 s内物体克服重力做的功是400 JD.2 s内合力做的功为零【解析】选C。根据牛顿第二定律可知,恒力为:F=mg+ma=1010 N+102 N=120 N2 s内物体上升的高度:h=at2=222 m=4 m2 s内恒力F做功:W1=Fh=1204 J=480 J故选项A不符合题意; 2 s内重力做功:W2=-mgh=-400 J即2 s内物体克服重力做功为4
15、00 J,故选项B不符合题意,C符合题意;2 s内合力做的功:W=W1+W2=480 J-400 J=80 J,故选项D不符合题意。【加固训练】 (多选)物体沿直线运动的v-t图像如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则下列结论正确的是()A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为WB.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2WC.从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W【解析】选C、D。在第1秒内,物体做匀加速直线运动,做功为W,设此时的合外力为F,位移为x,从第3秒末到第7秒末由图像的斜率可以知道,此时的合外力大小为F,第3秒末到第5秒末合外力的方
16、向与速度方向相反,第5秒末到第7秒末合外力的方向与速度方向相同。所以有第3秒末到第5秒末的位移为2x,第5秒末到第7秒末的位移也为2x,所以合外力做功为W2=F2xcos180=-W,W3=F2xcos0=W,第3秒末到第4秒末物体的位移为x,所以W4=xcos180=-0.75W,所以C、D正确。12.(22分)一物体放在水平地面上,如图甲所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示。求:(1)06 s时间内物体的位移。(2)010 s时间内,物体克服摩擦力所做的功。【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)根据v-t图像求出物体运动特征,根据运动学知识求位移。(2)滑动摩擦力为恒力,根据W=Fs求摩擦力做功。【解析】(1)由图丙知物体的位移为v-t图线与t轴所围的面积,则x=3 m=6 m(2)由图乙、丙知,在68 s时间内,物体做匀速运动,摩擦力f=F=2 N由图丙知,在010 s时间内物体的总位移为x=3 m=15 m所以W=fx=215 J=30 J答案:(1)6 m(2)30 J关闭Word文档返回原板块
