1、学业分层测评(十一)(建议用时:45分钟)1关于功,下列说法正确的是()A因为功有正负,所以功是矢量B因为力是矢量,所以功也是矢量C若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移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间夹角的余弦这三者的乘积【解析】因为功是标量,所以A、B选项错;根据WFxcos 可判断C错,D正确【答案】D2关于功和能,下列说法正确的是()A功可以转化为能,能可以转化为功B. 做了多少功,一定有多少能发生了转化C. 能量从一种形式转化为另一种形式时,可以不通过做功这一过程D. 人在平地上步行时,没有做功,但消耗了能量【解析】功和能是两个不同的概念,功
2、为一个过程量,能是一个状态量,做功的过程是一种形式的能量转化为另一种形式的能量的过程,A错,B对能量从一种形式转化为另一种形式时,必须通过做功来实现,C错人在走路时重心有时上升,有时下降,人也要克服重力和阻力(包括空气阻力、关节内的摩擦等)做功,同时消耗能量,D错【答案】B3有一根轻绳拴了一个物体,如图4112所示,若整体以加速度a向下做减速运动时,作用在物体上的各力做功的情况是()图4112A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
3、功,由于做减速运动,所以物体所受合力方向向上,与位移反向,做负功,A选项正确【答案】A4两个相互垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体运动,如图4113所示,物体通过一段位移时,力F1对物体做功4 J,力F2对物体做功3 J,则力F1与F2的合力对物体做的功为() 【导学号:22852094】图4113A7 JB2 JC5 J D3.5 J【解析】W13 J,W24 J,故合力的功为:WW1W23 J4 J7 J,故选A.【答案】A5以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球,上升最大高度是h.如果空气阻力f的大小恒定,则从抛出到落回出发点的整个过程中,空气阻力对小球做的功为()A2fhB
4、fhC2mgh D0【解析】空气阻力的大小恒定,始终与运动方向相反,上升过程空气阻力做的功W1fh,下落过程空气阻力做的功W2fh,整个运动过程中,空气阻力对小球做的功为WW1W22fh,选项A正确【答案】A6用水平恒力F作用于质量为m的物体,使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离x,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x,恒力F做功为W2,则两次恒力做功的关系是()AW1W2 BW1W2CW1W2 D无法判断【解析】物体沿力的方向运动,恒力做功就是指力F做的功,根据WFxcos ,两次做功中的F、x、均相同,所以两次F做功相同,即W1W2.
5、【答案】C7(多选)质量为m的物体放在粗糙的水平面上,受到水平力F的作用,下列叙述中正确的是()A如果物体做匀加速直线运动,则力F一定做正功B如果物体做匀加速直线运动,则力F可能做负功C如果物体做匀减速直线运动,则力F可能做正功D如果物体做匀减速直线运动,则力F可能做负功【解析】物体在粗糙的水平面上运动一定要受到摩擦阻力,当物体在力F作用下做匀加速直线运动时,力F与位移的夹角为0,力对物体一定做正功;当物体在力F作用下做匀减速直线运动时,力F与位移的夹角可以为0,也可以为180,故力对物体可以做正功,也可以做负功【答案】ACD8如图4114所示,一质量m4.0 kg的物体,由高h2.0 m,倾
6、角53的固定斜面的顶端滑到底端物体与斜面间的动摩擦因数0.2,求物体所受各个力所做的功及合外力所做的功?(g取10 m/s2) 【导学号:22852095】图4114【解析】以物体为研究对象受力分析如图物体受重力mg、摩擦力f、支持力NNmgcos fmgcos 物体的位移x根据功的公式可求得WGmgxcos(90)mgh4.0102.0 J80 JWN0Wffxmgcos 0.24.0102.0 J12 JW合WGWNWf80 J012 J68 J.求合外力做的功也可以先求合外力,再求合力的功F合mgsin fW合F合x(mgsin mgcos )x(4.0100.80.24.0100.6)
7、 J68 J.【答案】见解析9如图4115所示,在皮带传送装置中,皮带把物体P匀速传送至高处,在此过程中,下述说法正确的是() 【导学号:22852096】图4115A摩擦力对物体做正功B摩擦力对物体做负功C支持力对物体做正功D合外力对物体做正功【解析】摩擦力方向平行皮带向上,与物体运动方向相同,故摩擦力做正功,A对,B错;支持力始终垂直速度方向不做功,C错;合外力为零,不做功,D错【答案】A10如图4116所示,倾角为的斜面上有一个质量为m的物体,在水平推力F的作用下移动了距离s,如果物体与斜面间的动摩擦因数为,则推力对物体所做的功为()图4116AFssin BFscos Cmgscos
8、Dmg(sin cos )s【解析】水平推力F与物体的位移s之间的夹角为,根据恒力做功的计算式可求得,水平推力F对物体所做的功为Fscos ,选项B正确【答案】B11.一个质量m150 kg的雪橇,受到与水平方向成37角斜向上方的拉力F500 N,在水平地面上移动的距离x5 m(如图4117所示)雪橇与地面间的滑动摩擦力f100 N,sin 370.6,cos 370.8.求力对雪橇所做的总功图4117【解析】对物体受力分析如图所示,法一:拉力F所做的功WFFxcos 500 N5 mcos 372 000 J,摩擦力f所做的功Wffxcos 180100 N5 m500 J,重力mg及支持力
9、N都不做功,则总功W总WFWfWGWN1 500 J.法二:雪橇所受到的合外力F合Fcos f300 N,水平向右依据功的定义式得:W合F合x300 N5 m1 500 J.【答案】1 500 J12.在第22届冬季奥运会上,滑雪队员由静止开始沿斜坡从A点自由滑下,如图4118所示,然后在水平面上前进至B点停下已知A点到水平面的高度为h,滑雪板与斜坡、水平面之间的动摩擦因数皆为,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m,A、B两点间的水平距离为L,滑雪者在AB段运动的过程中,重力、支持力及摩擦力所做的功各为多少? 【导学号:22852097】图4118【解析】如图所示,滑雪者的运动可分为两个阶段,在斜面上运动阶段,重力做功WG1mgh,支持力做功WN10摩擦力做功Wf1mgcos mgL1在水平面上运动阶段重力做功WG20支持力做功WN20摩擦做功Wf2mgL2故在AB段运动过程中,重力做功WGWG1WG2mgh.支持力做功WN0.摩擦力做功WfWf1Wf2mg(L1L2)mgL.【答案】mgh0mgL