1、第2节功(满分100分,60分钟完成) 班级_姓名_目的要求:1理解功的概念,知道力和物体在力的方向上发生位移是做功的两个不可缺少的因素;2知道功的计算公式WFscos,会用这个公式进行计算;3理解正功和负功的概念,知道在什么情况下力做正功或负功。第卷(选择题 共48分)一、选择题:本大题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确,选对的得6分,对而不全得3分。选错或不选的得0分。1如图1所示,小物块位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上。从地面上看,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力()图1A垂直于接触面,做功为零B垂直于接触面,做功不为零
2、C不垂直于接触面,做功为零D不垂直于接触面,做功不为零 2质量为m的物体,受到水平拉力F作用,在粗糙水平面上运动,下列说法正确的是( )A如果物体做加速运动,则拉力F一定对物体做正功B如果物体做减速运动,则拉力F一定对物体做正功C如果物体做减速运动,则拉力F可能对物体做正功D如果物体做匀速运动,则拉力F一定对物体做正功3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( )A14 J B10 JC2 J D2 J4质量为M的物体从高处由静止下落,若不计空气阻力,在第2 s内和第3 s内重力做的功之比为( )A23B11C13D3
3、55质量为2 kg的物体位于水平面上,在运动方向上受拉力作用F沿水平面做匀变速运动,物体运动的速度图象如图2所示,若物体受摩擦力为10 N,则下列说法中正确的是( )图2A拉力做功150 JB拉力做功100 JC摩擦力做功250 J D物体克服摩擦力做功250 J6如图3所示,站在汽车上的人用手推车的力为F,脚对车向后的静摩擦力为F,下列说法正确的是( )图3A当车匀速运动时,F和F所做的总功为零B当车加速运动时,F和F的总功为负功C当车减速运动时,F和F的总功为正功D不管车做何种运动,F和F的总功都为零7下列有关功的一些说法中,正确的是()AF越大,做的功越多B位移越大,力对物体做的功越多C
4、摩擦力一定对物体做负功D功的两个必要因素的乘积越大,力对物体做的功越多8如图4所示,某力F大小等于10 N保持不变,作用在半径r1 m的转盘的边缘上,方向任何时刻均沿过作用点的切线方向,则在转盘转动一周的过程中,力F所做的功为()图4A0 JB10 JC20 JD无法确定第卷(非选择题,共52分)二、填空、实验题:本大题共5小题,每小题5分,共25分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。9一辆汽车的质量为1000 kg。当汽油全部用完时,距加油站还有125m的距离,不得不用人力把汽车沿直线推到加油站去加油。如果两人沿水平方向的推力均为980 N,方向一致,把车子推到加油站,人对汽车所做的功
5、总共是_J。10放在水平面上的一只木箱重400 N,木箱与地面间滑动摩擦因数0.2,在水平推力作用下匀速移动10 m,则推力对木箱做功_J,物体克服摩擦力做功_J,地面对木箱的支持力做功_J,摩擦力对木箱做功_J。FA图511如图5所示,物体A的质量为2kg,置于光滑平面上,水平拉力为2 N,不计绳和滑轮间的摩擦力和滑轮的质量,物体A获得的加速度为_m/s2,在A移动0.4 m的过程中,拉力F做的功为_J。12一个质量m2 kg的物体,在一个竖直向上的拉力作用下,从静止起向上做匀加速运动,2 s末的速度为5 m/s,则这2 s内拉力F对物体做功_;重力对物体做功_。(g10 m/s2)13火车
6、头用F5104N的力拉着车厢向东行驶s30m,又倒回来以同样的力拉着车厢向西行驶30m,在整个过程中,火车头对车厢所做的功是_J。三、计算题:本大题共2小题,计27分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。14(12分)在建筑工地上,一起重机将质量m100 kg的重物以a2m/s2的加速度从静止开始竖直向上匀加速提升h10m的高度,求重物受到的拉力、重力以及合力做的功。(不计阻力,g10 m/s2)15(15分)质量为m10 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10m/s2):(1)拉力沿
7、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s4 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a2 m/s2的加速度匀加速移动s4 m。(3)用大小为F50 N的、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s4 m,物体与地面间的动摩擦因数为0.25。(4)物体在竖直向上的拉力F作用下,以a2 m/s2的加速度匀加速上升h4 m。Z参考答案一、选择题:1【答案】B【点拨】小物块位于光滑的斜面上,斜面对小物块的作用力只有支持力,方向垂直于接触面;在小物块沿斜面下滑的过程中,位于光滑的水平地面上的斜面将向右运动,斜面对小物块的作用力与小物块的运动
8、方向不垂直,斜面对小物块做功不为零。2【答案】ACD【点拨】判断一个力对物体做正功还是负功,看F与s之间的夹角.物体做加速、匀速运动时,F与s同方向,一定做正功.物体做减速运动时,F可能与s同向,也可能与s反向,可能做正功或负功.3【答案】D【点拨】已知力F1做功6 J,即W16 J;物体克服力F2做功8 J,即W28 J;所以力F1、F2的合力对物体做功WW1W22 J。4【答案】D【点拨】自由落体运动第2 s与第3 s内的位移之比为35,由WMgh知重力做功之比为35。5【答案】AD【点拨】由图象可知,物体在5 s内走过的位移s25 m,加速度为2 m/s2,由Ffma,得Ffma6 N,
9、拉力F的功WFFs150 J,摩擦力f的功Wffs250 J。6【答案】ABC【点拨】根据牛顿第三定律,车对人向后的推力大小也为F,车对人向前的静摩擦力大小也为F。以人为研究对象,取车前进的方向为正方向,由牛顿第二定律得FFma。当车匀速运动时,a0,则FF。由于人对车的推力F做正功,人对车的摩擦力F对车做的负功,而两力做功的绝对值相等,所以,F和F的总功为零;当车加速运动时,a0,FF,则F对车做的负功多,F对车做的正功少,故F和F的总功为负功;当车减速运动时,a0,FF,则F对车做的负功少,F对车做的正功多,故F和F的总功为正功。选项A、B、C正确。7【答案】D【点拨】功WFscos是三者
10、的乘积,不一定F大,W就大;也不一定s大,W就大;只有乘积大,W才大.所以A、B错,D正确。摩擦力不一定是阻力,很多情况下摩擦力是动力,所以摩擦力不一定做负功,故C错。8【答案】C【点拨】由于力F的方向总与该时刻的速度方向一致,因此做功不为零,为求力F所做的功,可把作用点所在的圆周分成无限多很短的小段如s1、s2、s3来研究,对每一足够小的小段来说,力F的方向与该小段的位移方向一致,可用公式WFs求功,则在力F作用下圆盘转动一周的过程中,力F所做的功为:WFs1Fs2Fs3F(s1s2s3)F2r20 J。选项C正确。二、填空、实验题:9【答案】2.45105 J【点拨】W2Fs245000
11、J2.45105 J。10【答案】800;800;0;800【点拨】物体做匀速直线运动,处于平衡状态,推力F1等于滑动摩擦力F2:F1F2FN G0.240080 N;则推力F1做功为:W1F1s800J;滑动摩擦力做功为:W2F2scos180800 J;支持力做功为:W3F3scos900 J。11【答案】2;1.6【点拨】根据滑轮的知识可知,物体受到的水平拉力为2F4 N,所以产生的加速度为a2 m/s2。拉力F做的功为WF FsF2s1.6 J。12【答案】125 J;100 J【点拨】物体2 s内的位移为m 5 m,重力做负功为WG mgs100 J。再根据Fmg ma,a2.5 m
12、/s2,可求得F25 N,所以F做功为WFFs125 J。13【答案】3106J【点拨】两个阶段中车头对车厢的拉力都与位移方向相同,故车头对车厢做的功为W2Fs3106J。三、计算题:14【答案】拉力做功1.2104 J;重力做功1104 J;合力做功2103 J【解析】设重物受到的拉力为F,根据牛顿第二定律有Fmgma得Fm(ag)1.2103N。所以拉力对物体做的功为:WFFh1.2104 J。重力对物体做的功为:WGmgh1104 J。合力对物体做的功为:W(Fmg)hmah2103 J。15【答案】(1)100 J;(2)180 J;(3)160 J;(4)480 J【解析】(1)水平拉力大小为:Fmg25 N则拉力做的功为WFs254 J100 J(2)由牛顿第二定律得:Fmgma水平拉力的大小为:Fm(ga)45 N拉力做的功为:WFs180 J(3)拉力恒定,拉力的功与受其它力及物体的运动情况无关。拉力做的功为:WFscos37160 J(4)由牛顿第二定律得:Fmgma解得:Fm(g+a)120 N拉力做的功为:WFs480 J。