人教版高一物理必修二-7.2-功(习题)完美版

习题课：功学习目标1、加深对功的理解；2、掌握做功的判断；3、恒力做功的计算；4、会计算变力做功。预习案1、力和力的作用点沿力的方向位移乘积叫做功，2、做功的因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上的位移。3、功的计算公式是W=FLcosθ，功的单位是焦耳，L表示物体的位移，θ表示力与位移的夹角，F表示作用在物体上的力。4、θ满足小于90度力做正功，θ满足大于90度力做负功，负功意义是物体克服该力做功。探究案：探究一：是否做功的判断方法：（1）判别力是否在位移过程中存在并发生作用；（2）判别位移是否对地面的位移，是否作用点的位移，再判别位移和力的夹角是否900；（3）判别力与速度是否始终垂直。例1：光滑斜面体放在水平面上，一个物体从斜面顶滑到底端，斜面对物体的支持力做功没有？支持力做了负功例2：做匀速圆周运动的物体，向心力对物体做功没有？不做功探究二：恒力功的计算方法：（1）明确是哪一个力，分析这个力方向大小；明确作用点位移方向和大小；明确这个力和位移方向的夹角。（2）再用公式计算功。例3：一个物体质量2Kg，在竖直绳拉力下从静止开始上升5m，速度增至5m/s，求重力、拉力、合力做的功分别为多少？-100J125J25J探究三：变力功的计算（1）将变力化作恒力功计算：明确力的作用点位移，而不是物体的位移例5：拉力F=10N，使物体向左移动S=5米，求拉力对物体做的功S300600FW=36.5J（2）力大小变化：用平均力计算功，用F-L图像来计算功（3）速度方向改变，变力始终和速度在同一直线上：将运动过程分成若干段，每段当成恒力做功来处理；然后求各段功的代数和。能力训练案1．一个物体质量1kg,以10m/s初速竖直上抛，上升最大高度是4m，求空气阻力、重力在上升和下落、全程中做的功(1)-10N-40J(2)-10J40J(3)-20J02．以切向力F，拉物体以R为半径做圆周运动转一周，则F力做多少功？W=2πRF3：物体静止在斜面上，斜面倾角θ，物体质量m,和斜面体一起向左匀速运动s米，则重力、支持力、摩擦力、合力对物体做了多少功？(1)0mgsinθcosθ-mgsinθcosθ4.用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对钉子的阻力与钉子进入木板的深度成正比，已知铁锤第一次将钉子钉进d，如果铁锤第二次敲钉子时，对钉子做的功与第一次相同，那么，第二次钉子进入木板的深度是()A.31dB.21d51d2C.D.d22【解析】选B.本题考查对变力做功的求解，在将钉子钉入木板的过程中，随着深度的增加，阻力成正比地增加，这属于变力做功问题，由于力与深度成正比，可将变力等效为恒力来处理.根据题意可得第一次做功：1kdWFdd.2第二次做功：2dWFdk(d)d.2联立解得d21d.FS过关检测案1．在光滑水平面和粗糙水平面上推车，如果所用的推力相同并通过相同的路程，则推力对车所做的功是（）A.一样大B.在光滑水平面上做功较多C.在粗糙水平面上所做功较大D.要由小车通过这段路程的时间来决定2.小明背着2kg的书包步行从一楼爬到四楼上升了10m，下列说法不正确的是()A.小明体内有200J的化学能转化为书包的势能B.小明体内消耗的化学能大于200JC.小明对书包做的功大于200JD.小明克服书包重力做的功等于200J3.一个运动员在水平光滑的冰面上做匀速滑动，则()A.这个运动员没有能量B.这个运动员的能量发生变化了C.这个运动员没有对外做功D.以上说法均不对4.利用斜面把重100N的货物从斜面底端推到顶端，如果货物所受的摩擦力为8N，且已知斜面高为3m，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.5.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面的动摩擦因数为μ.现使斜面水平向左匀速移动l.试求：(1)摩擦力对物体做的功(物体与斜面相对静止)；(2)斜面的弹力对物体做的功；(3)斜面对物体做的功是多少？各力对物体所做的总功是多少？6.如图所示的水平传送装置，AB间距为l，传送带以速度v匀速运转.把一质量为m的零件无初速度地放在传送带的A处，已知零件与传送带之间的动摩擦因数为μ，试探究从A到B的过程中，摩擦力对零件所做的功是否一定为μmgl？1．A2.【解析】选C.在小明背书包上升10m的过程中，需克服书包的重力做功W=mgh=2×10×10J=200J;同时小明的重力势能、体内的内能也要增加，故人体消耗的化学能大于200J，其中有200J的化学能通过对书包做功而转化为书包的重力势能，故A、B、D正确，选C.3.【解析】选C.运动员具有动能且动能不发生变化，则运动员没有对外做功，故能量没有转化，即运动员的能量不发生改变.4.【解析】对物体受力分析如图.(1)克服重力所做的功WG=Gsin37°·l=Gh=100×3J=300J.克服摩擦阻力所做的功Wf=f·l=f·hsin37=8×5J=40J.(2)F=Gsin37°+f=100×0.6N+8N=68N.根据机械功的原理，推力F所做的功应当等于WG+Wf，所以推力F所做的功WF=300J+40J=340J.答案：(1)300J40J(2)68N340J5.【解析】物体受力情况如图所示，物体受重力mg、静摩擦力f和支持力N的作用，这些力均是恒力，物体相对地面匀速向左运动的位移为l，故可用W=Fscosα计算各力做的功.由平衡条件得f=mgsinθ，N=mgcosθ(1)Wf=f·lcos(180°-θ)=-mglsinθ·cosθ.(2)WN=N·lcos(90°-θ)=mglsinθ·cosθ.(3)解法一：斜面对物体做的功为斜面对物体施加的各力做功的代数和：W斜=Wf+WN=-mglsinθ·cosθ+mglsinθ·cosθ=0.各力对物体所做的总功等于各力做功的代数和：W总=Wf+WN+WG=0.解法二：由于物体处于平衡状态，故物体受斜面的作用力F与重力mg等大、反向.即F方向竖直向上，大小等于mg.故斜面对物体做的功为：W斜=F·lcos90°=0.同理，物体受合外力F合=0，则各个力对物体做的总功等于合外力F合对物体做的功，则：W合=F合l=0.答案：(1)-mglsinθ·cosθ(2)mglsinθ·cosθ(3)006.【解析】求解摩擦力对零件所做的功，关键是要弄清零件在摩擦力方向上的位移是多少.当零件与传送带之间存在摩擦力时，摩擦力的大小f=μmg，若零件的末速度为v，则它加速运动的位移为l′22vv.2a2g由于题中没有给出各物理量之间的定量关系，故存在两种可能.(1)若l≤l′=2v2g，则零件在到达B处时的速度小于或刚好等于传送带的速度v，零件在从A到B的过程中一直受摩擦力作用，则摩擦力对零件所做的功W=fl=μmgl.(2)若ll′=2v2g，则零件在到达B处之前已经达到传送带的速度v，零件只是在达到速度v之前的一段时间内受摩擦力作用，此后零件与传送带以相同的速度v运动，零件就不受摩擦力作用，既无滑动摩擦力存在，也无静摩擦力存在，摩擦力对零件所做的功W′=fl′=22v1mgmv.2g2学后反思：不论何时，都要尽可能让思考与反省预见到突发的激情，这于审慎者可轻而易举做到。心烦意乱之时，首先要做的就是意识到这一点。先控制住自己的情绪，下决心不再使之加剧。有了这种高明的防范，就能很快终止怒气。要懂得制怒之法，且止息于当止之时：奔跑时停下来最难；狂怒时保持头脑清醒也一样难。过分激动，不论程度高低，都会影响理智。一旦对发怒有了这种警醒，就不会使你因怒气而失控，也不会使你损害良好的辨别力。谨慎地驾驭情绪，就能很好地控制它。你将是马背上第一个理智的人。智者最没有耐性，因为学识减少了他们的耐心。知识渊博的人很难被取悦。俄庀泰特斯告诉我们，生活最重要的准则在于懂得如何忍受一切。他认为这是智慧的一半真谛。容忍愚蠢需要极大的耐心。有时最令我们痛苦的人正是我们最依赖的人，这帮助我们战胜自我。耐心能带来无可估量的内心平静；而内心平静是世间的福祉。不懂得如何容忍他人的人如果还能忍受他自己的话，就应当独处。