新教材鲁科版20版必修二课时素养评价 一物理Word文档下载推荐.docx

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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

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.如图所示,拖着旧橡胶轮胎跑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100m,那么下列说法正确的是（　　）

A.轮胎受到地面的摩擦力做了负功

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。

根据力做功的条件,轮胎受到的重力和地面的支持力都与位移垂直,这两个力均不做功,B、D错误;

轮胎受到地面的摩擦力与位移反向,做负功,A正确;

轮胎受到的拉力与位移夹角小于90°

做正功,C错误。

3.如图所示,小球位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上。

从地面上看,在小球沿斜面下滑的过程中,斜面对小球的作用力（　　）

A.垂直于接触面,做功为零

B.垂直于接触面,做负功

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

【解析】选B。

弹力的方向总是垂直于接触面;

对斜面进行受力分析可知,斜面会向左运动。

如图所示,小球的初始位置为A,末位置为B,位移与N并不垂直,夹角为钝角,因此做负功,则B正确,A、C、D错误。

　　如图所示,质量为m的物体P放在光滑的倾角为θ的直角劈上,同时用力F向右推劈,使P与劈保持相对静止,在前进的水平位移为s的过程中,劈对P做的功为（　　）

A.F·

s　　　　　　　　B.

C.mgcosθ·

sD.mgtanθ·

s

P只受到重力mg和劈施加的支持力N两个力作用,受力分析如图所示。

由于P与劈相对静止,物体P竖直方向受力平衡,则有Ncosθ=mg,P的水平位移为s,由功的计算式W=Fscosα得知,劈对P的作用力N所做的功为W=Nscos（

-θ）=（

）·

s·

sinθ=mgs·

tanθ,选项D正确,其他选项错误。

4.有一根轻绳拴了一个物体,如图所示,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（　　）

A.重力做正功,拉力做负功,合力做负功

B.重力做正功,拉力做负功,合力做正功

C.重力做正功,拉力做正功,合力做正功

D.重力做负功,拉力做负功,合力做正功

重力与位移同向,做正功;

拉力与位移反向,做负功;

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。

则A正确,B、C、D错误。

5.如图所示,一个物体放在水平面上,在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了距离s。

若物体的质量为m,物体与地面之间的摩擦力大小为f,则在此过程中（　　）

A.摩擦力做的功为fs　　　B.力F做的功为Fscosθ

C.力F做的功为FssinθD.重力做的功为mgs

【解析】选C。

物体与地面之间的摩擦力大小为f,物体的位移的大小为s,由功的公式可得W=-fs,所以A错误。

力F与竖直方向成θ角,所以在水平方向的分力为Fsinθ,所以F做的功为Fssinθ,所以B错误,C正确。

重力在竖直方向上,物体在竖直方向的位移是零,所以重力做的功为零,所以D错误。

6.如图所示,特殊材料制成的B上表面水平,相同材料制成的A置于B上,并与B保持相对静止,A、B一起沿固定的粗糙斜面从底端以一定的初速度沿斜面向上滑动,从A、B上滑到速度减为零的过程中,下列说法正确的是

（　　）

A.B对A的支持力做负功

B.斜面对B的作用力做正功

C.两物体处于超重状态

D.B对A的摩擦力做负功

B对A的支持力竖直向上,与A位移方向的夹角小于90°

故支持力做正功,故A错误;

A和B一起沿斜面向上做匀减速直线运动,对B分析知斜面对B有支持力和滑动摩擦力,支持力不做功,摩擦力做负功,故斜面对B的作用力做负功,故B错误;

A和B一起有沿斜面向下的加速度,故有竖直向下的分加速度,可知两物体处于失重状态,C错误。

A具有沿斜面向下的加速度,设为a,将a正交分解为竖直方向分量a1,水平分量a2,如图所示,由于具有水平分量a2,故A必受水平方向的摩擦力f,所以B对A的支持力做正功,摩擦力做负功,故D正确。

二、计算题（本题共2小题,共24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.（10分）如图所示,在光滑水平面上,物体受两个相互垂直的大小分别为F1=3N和F2=4N的恒力,其合力在水平方向上,从静止开始运动10m,求:

（1）F1和F2分别对物体做的功是多少?

代数和为多大?

（2）F1和F2合力为多大?

合力做功是多少?

【解析】

（1）力F1做的功:

W1=F1scosθ1=3×

10×

J=18J

力F2做的功:

W2=F2scosθ2=4×

J=32J

W1与W2的代数和:

W=W1+W2=18J+32J=50J。

（2）F1与F2的合力F=

=5N

合力F做的功W′=Fs=5×

10J=50J。

答案:

（1）18J　32J　50J　

（2）5N　50J

8.（14分）如图所示,质量m=50kg的滑雪运动员从高度h=30m的坡顶由静止下滑,斜坡的倾角θ=37°

滑雪板与雪面之间的动摩擦因数μ=0.1。

则运动员滑至坡底的过程中:

（1）滑雪运动员所受的重力对他做了多少功?

（2）各力对运动员做的总功是多少?

（g取10m/s2,sin37°

=0.6,cos37°

=0.8,装备质量不计）

（1）重力做的功:

WG=mgh=50×

30J=1.5×

104J。

（2）运动员所受合力:

F合=mgsin37°

-μmgcos37°

=260N

方向沿斜坡向下,沿合力方向位移s=50m,合力做的功W合=F合·

s=260×

50J=1.3×

（1）1.5×

104J　

（2）1.3×

104J

　　甲、乙两人在河的两岸同时用绳拉船,使船在河的中间沿直线路径行驶,甲、乙的拉力分别为F1和F2,其大小和方向如图所示,在船行驶80m的过程中,用两种方法求合力对船做的功。

（1）先求出合力,再求合力做的功。

（2）先求出两个分力F1和F2做的功,再求两个功的代数和。

比较两种方法计算的结果,你能得出什么结论?

（1）根据平行四边形定则可知:

小船受到的合外力大小为

F=

=

=200N

合外力方向与船的运动方向一致。

根据功的定义式W=Fs可知:

合力做的功为W=Fs=200N×

80m=1.6×

（2）拉力F1与船的位移成60°

角,则拉力F1对船所做的功:

W1=100N×

80m×

cos60°

=4000J

拉力F2与船的位移成30°

角,则拉力F2对船所做的功:

W2=100

N×

cos30°

=12000J

外力对船做的总功为

W=W1+W2=4000J+12000J=1.6×

两种方法求外力总功的效果是相同的。

（1）200N　1.6×

104J　

（2）4000J

12000J　16000J　两种方法计算的结果相同,说明用两种方法求外力的总功效果是一样的。

　　　　　　　　（15分钟·

40分）

9.（6分）（多选）如图所示,在皮带传送装置中,皮带把物体P匀速送到皮带顶端,在这个过程中,下列说法中正确的是（　　）

A.摩擦力对物体P做正功

B.物体P克服摩擦力做功

C.皮带克服摩擦力做功

D.摩擦力对皮带不做功

【解析】选A、C。

物体P相对于传送带有向下运动的趋势,故受斜向上的静摩擦力,摩擦力的方向与物体运动方向相同,故摩擦力对P做正功,A正确,B错误;

物体P受斜向上的静摩擦力,根据牛顿第三定律,物体P对传送带的摩擦力斜向下,而传送带向上运动,故摩擦力对传送带做负功,故C正确,D错误。

10.（6分）（多选）如图所示,摆球质量为m,悬线长度为L,把悬线拉到水平位置后放手。

设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小F阻不变,则下列说法正确的是（　　）

A.重力做功为mgL

B.悬线的拉力做功为0

C.空气阻力做功为-mgL

D.空气阻力做功为-

F阻πL

【解析】选A、B、D。

因为拉力T在运动过程中始终与运动方向垂直,故不做功,即WT=0;

重力在整个运动过程中始终不变,摆球在重力方向上的位移为AB在竖直方向上的投影L,所以WG=mgL。

空气阻力所做的总功等于每个小弧段上空气阻力所做功的代数和,即W阻=-（F阻Δx1+F阻Δx2+…）=-

F阻πL。

故选项A、B、D正确,C错误。

11.（6分）一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时,其速度为1m/s。

从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和乙所示。

设在第1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3,则以下关系式正确的是（　　）

A.W1=W2=W3B.W1<

W2<

W3

C.W1<

W3<

W2D.W1=W2<

在v-t图像中,图线与坐标轴所围面积大小等于滑块某时间段的位移,由图乙可计算第1s内、第2s内、第3s内滑块的位移分别是x1=0.5m、x2=0.5m、x3=1m,所以W1=F1x1=0.5J,W2=F2x2=1.5J,W3=F3x3=2J,所以W1<

W3,则B项正确,A、C、D错误。

　　（多选）质量为2kg的物体置于水平面上,在运动方向上受到水平拉力F的作用,沿水平方向做匀变速运动,拉力F作用2s后撤去,物体运动的速度图像如图所示,则下列说法正确的是（g取10m/s2）（　　）

A.拉力F做功150J

B.拉力F做功350J

C.物体克服摩擦力做功100J

D.物体克服摩擦力做功175J

【解析】选A、D。

由题图可以求出0～2s内的加速度a1=2.5m/s2,2～6s内的加速度a2=-2.5m/s2,由F+f=ma1,f=ma2联立,得F=10N,f=-5N,由题图还可求出前2s内的位移l1=15m,2～6s内的位移l2=20m。

所以拉力做功WF=Fl1=10×

15J=150J,摩擦力做功Wf=f（l1+l2）=-5×

（15+20）J=-175J,即物体克服摩擦力做功175J,故A、D正确,B、C错误。

12.（22分）如图所示,水平传送带以速度v顺时针运转,两传动轮M、N之间的距离为L=10m,若在M轮的正上方将一质量为m=3kg的物体轻放在传送带上,已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.3,在以下两种情况下物体由A处传送到B处的过程中,传送带对物体的摩擦力做了多少功?

（g取10m/s2）

（1）传送带速度v=6m/s。

（2）传送带速度v=9m/s。

【解析】物体在传送带上加速运动时

a=μg=3m/s2。

刚好加速运动10m时速度

v0=

m/s=2m/s。

（1）由于v=6m/s<

v0=2m/s,

所以物体先加速至6m/s再匀速运动,加速过程的位移为L′=

m=6m。

传送带摩擦力做功

W=fL′=μmgL′=9×

6J=54J。

（2）由于v=9m/s>

所以物体从A至B的过程中一直加速。

摩擦力做功W′=fL=μmgL=9×

10J=90J。

（1）54J　

（2）90J

【总结提升】摩擦力做功的分析

（1）滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体不做功,如手握瓶子使其在水平面内移动,瓶子所受静摩擦力与位移垂直,静摩擦力对瓶子不做功;

物体在地面上运动,地面受到的滑动摩擦力不做功。

（2）滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做负功。

如在一倾斜的传送带上,物体随传送带一起匀速向下运动,静摩擦力对物体做负功;

物体在水平面上运动,受到的滑动摩擦力与运动方向相反,做负功。

（3）滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做正功。

如物体随传送带一起匀速向上运动,静摩擦力对物体做正功;

物体轻放在运动的水平传送带上时受到的滑动摩擦力与物体运动方向相同,做正功。

（4）一对相互作用的摩擦力,可以是一个做功,另一个不做功;

可以是一个做正功,另一个做负功。

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