《机械功》练习4(鲁科版必修2)

1.1机械功【学业达标训练】1.下列关于做功的说法正确的是()A.凡是受力作用的物体,一定有力对物体做功B.凡是发生了位移的物体,一定有力对物体做功C.只要物体受力的同时又有位移发生,则一定有力对物体做功D.只要物体受力,又在力的方向上发生了位移,则一定有力对物体做功【解析】选D.力和在力的方向上的位移是做功的两个不可缺少的因素,故只有选项D正确.2.图1-1-7中是小孩滑滑梯的情景,在小孩下滑过程中,关于各力做功的说法,正确的是()A.重力做正功B.支持力做负功C.支持力不做功D.摩擦力做负功【解析】选A、C、D.下滑过程,位移方向斜向下,重力竖直向下,重力做正功,支持力始终与运动方向垂直,支持力不做功,摩擦力始终与运动方向相反,摩擦力做负功.3.下列说法中正确的是（）A.功是矢量，正、负表示方向B.功是标量，正号表示外力对物体做功，负号表示物体克服外力做功C.力对物体做正功还是做负功，取决于力和位移的方向关系D.力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量【解析】选B、C、D.功是标量，只有大小，没有方向，故A错，功有正负，正功表示外力对物体做功，负功表示物体克服外力做功，功的正负取决于力和位移的夹角，即力和位移的方向关系，故B、C正确，功总与一段位移相对应，因此是过程量，故D正确.4.(2010·杭州高一检测)如图1-1-8所示，物体在水平桌面上，当对它施加图A的拉力F，使它由静止发生位移s，与对它施加图B的推力F，使它由静止发生位移s，F与水平方向夹角均为α，则关于做功的下述说法中正确的是()A.图B中F做功多B.A、B中F做功相同C.图B中克服摩擦力做功多D.A、B中克服摩擦力做功相同【解析】选B、C.力F做功WF=F·scosα，两图中F做功相同，A错、B对；由于摩擦力fA=μ(mg-Fsinα),fB=μ(mg+Fsinα),所以克服摩擦力做功WA=fAs=μ(mg-Fsinα)·s,WB=fBs=μ(mg+Fsinα)s，C对、D错.5.质量为m的木箱放在倾角为α的斜面上,水平力F作用在木箱上,使它沿斜面匀速向上移动了s,如图1-1-9所示,试分析作用在木箱上有几个力,各力对木箱做功为多少?合力所做的功为多少?【解析】对木箱受力分析如图所示.受重力mg,支持力N，水平推力F，摩擦力f，共四个力作用.WN=Nscos90°=0WF=FscosαWG=-mgssinαWf=-fs=(mgsinα-Fcosα)sW总=WN+WF+WG+Wf=0答案:四个力WN=0WF=FscosαWG=-mgssinαWf=(mgsinα-Fcosα)sW总=0【素能综合检测】一、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分.每小题至少一个选项正确）1.以下关于功的说法正确的是()A.力是矢量,功也是矢量B.力和位移都是矢量,功也一定是矢量C.因为功有正功和负功之分,所以功是矢量D.因为功没有方向性,所以功是标量【解析】选D.力是矢量,功是标量.功虽有正功和负功之分,但正负表示力对物体做功的效果，不表示方向.2.如图1所示,一质量为M,长为L的小木板放在光滑的水平地面上,在木板的右端放一质量为m的小木块,用一根不可伸长的轻绳通过光滑的定滑轮分别与m、M相连接,木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时木板和木块静止,现用水平向右的拉力F作用在M上,将m拉向木板左端的过程中,拉力至少做功为()A.2μmgLB.1/2μmgLC.μ(M+m)gLD.μmgL3.(2009·广东)物体在合外力作用下做直线运动的v-t图象如图2所示，下列表述正确的是（）A.在0～1s内，合外力做正功B.在0～2s内，合外力总是做负功C.在1s～2s内，合外力不做功D.在0～3s内，合外力总是做正功【解析】选A.根据v-t图象，0～1s内，物体匀加速运动，所以合外力方向与运动方向相同，合外力做正功；1s～3s内，物体匀减速运动，所以合外力方向与运动方向相反，合外力做负功，因此0～3s内合外力先做正功后做负功，故只有选项A正确.4.如图3所示,劈a放在光滑的水平面上,斜面光滑,把b物体放在斜面a的顶端,由静止下滑.关于在下滑过程中a对b的弹力对b做的功W1、b对a的弹力对a做的功W2,下列说法正确的是()A.W1=0B.W1为负C.W2为正D.W2=0【解析】选B、C.a、b之间的弹力方向如图,F1、F2均与接触面垂直,但a对b的弹力F1与b物体的运动方向间的夹角大于90°,a对b的弹力对b做负功;b对a的弹力F2与a的运动方向夹角小于90°,b对a的弹力对a做正功.5.如图4所示，粗糙的斜面与光滑的水平面相连接，滑块沿水平面以速度v0运动.设滑块运动到A点的时刻为t=0，距B点的水平距离为x，水平速度为vx.由于v0不同，从A点到B点的几种可能的运动图象如下列选项所示，其中表示摩擦力做功最大的是（）【解析】选D.A图C图表示物块自A点做平抛运动,B图表示物块先做平抛,与斜面碰后离开斜面仍做抛体运动,而D图表示物体做匀加速直线运动,即物块沿斜面下滑至B点,故D图中摩擦力做功最大,故D正确.二、非选择题（本题共3小题，共30分.要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要说明单位）6.(2010·攀枝花高一检测)(8分)如图5所示,在距水平地面高为0.4m处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上P点固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右边,杆上套有一质量m=2kg的小球A.半径R=0.3m的光滑半圆形细轨道,竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B.用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将两小球连接起来.杆和半圆形轨道在同一竖直面内,两小球均可看做质点,且不计滑轮大小的影响,g取10m/s2.现给小球A一个水平向右的恒力F=55N.求:(1)把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中,重力对小球B做的功?(2)把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中,力F做的功?7.（思维拓展题）(11分)如图6所示，质量为m的物体,以某一初速度开始由A点滑上斜面，恰好能到达C点,若AB、BD、CD长度相等都是L,物体由A运动到B时克服摩擦力做功W,并且水平面与斜面上动摩擦因数相同,求物体在沿斜面向上运动的过程中,各力对物体做功各是多少?［探究·创新］8.(11分)图7中是运动员起跑阶段和停止阶段受力示意图,试分析,在这两个阶段，地面对运动员摩擦力的做功情况和腿部肌肉的力对上半身的做功情况.【解析】无论起跑还是停止阶段,摩擦力作用在脚上,脚受摩擦力而没有位移,所以摩擦力做功都等于零.起跑时,上半身斜向上运动与腿部肌肉对其作用力方向相同,该力做正功;停止时上半身斜向下运动与腿部肌肉对其作用力方向相反,该力做负功.答案:摩擦力做功都为零,腿部肌肉的力起跑时做正功,停止时做负功高╓考≈试じ题!库