72功课堂例题含答案.docx

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72功课堂例题含答案

7.2功课堂例题

一．选择题（共5小题）

1．（2013春•清远期末）一人乘电梯从1楼到20楼，先后经历加速、匀速和减速的运动过程，在此过程中电梯支持力对人做功情况是（　　）

A．

加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功

B．

加速时做正功，匀速和减速时做负功

C．

加速和匀速时做正功，减速时做负功

D．

始终做正功

2．（2011春•广州期末）质量为m的物体，在水平力F的作用下，沿粗糙水平面运动，下面说法不正确的是（　　）

A．

如果物体做加速直线运动，F一定对物体做正功

B．

如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功

C．

如果物体做减速直线运动，F也可能对物体做正功

D．

如果物体做匀速直线运动，F一定对物体做正功

3．（2011春•沭阳县校级月考）如图所示，某力F大小等于10N保持不变，作用在半径r=1m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（　　）

A．

B．

10J

C．

20πJ

D．

无法确定

4．（2011秋•尤溪县校级期中）质量为m的物块在倾角为θ的斜面上，如图所示，若运动过程中物块与斜面始终保持相对静止，下列说法不正确的是（　　）

A．

若斜面向右匀速移动距离l，斜面对物块做功为零

B．

若斜面向上匀速移动距离l，斜面对物块做功mgl

C．

若斜面向左以加速度a移动距离l，斜面对物块做功mal

D．

若斜面向下以加速度a匀加速移动距离l，斜面对物块做功m（g+a）l

5．（2012春•南长区校级期中）如图所示，一个可以看作质点的物体以一定的初速度沿水平面由A点滑到B点，摩擦力做功大小为W1；若该物体从C点以一定的初速度沿两个斜面滑到D点，两斜面用光滑小圆弧连接，摩擦力做功大小为W2；已知该物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则（　　）

A．

W1＞W2

B．

W1=W2

C．

W1＜W2

D．

无法确定W1和W2的大小关系

二．解答题（共6小题）

6．如图所示，一辆拖车通过定滑轮将一重物G匀速提升，当拖车从A点水平移动到B点时，位移为s，绳子由竖直变为与竖直方向成θ的角度，求此过程中拖车对绳子所做的功．

7．（2013春•临潼区校级月考）如图所示，一个质量为m的木块，放在倾角为α的斜面体上，当斜面与木块保持相对静止沿水平方向向右匀速移动距离s的过程中，作用在木块上的各个力分别做功多少？

合力的功是多少？

（用已知量F1，F2，mg，s，α表示）

8．（2009秋•天心区校级月考）如图所示，人在A点拉着绳通过一定滑轮吊起质量m=50kg的物体，开始绳与水平方向夹角为60°，当人匀速提起重物由A点沿水平方向运动s=2m而到达B点，此时绳与水平方向成30°角，求人对绳的拉力做了多少功？

9．（2013春•临河区校级月考）如图所示，摆球质量为m=2kg，悬线的长为L=1m，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力Ff=2N的大小不变，求摆球从A运动到竖直位置B时，重力mg、绳的拉力FT、空气阻力Ff各做了多少功？

g=10m/s2．

10．（2014春•盂县校级月考）足够长的水平传送带以v=4m/s的速度匀速运行，将一质量为2kg的工件沿竖直向下的方向轻轻放在传送带上（设传送带的速度不变），若工件与传送带之间的动摩擦因数为0.2，则放手后工件在4s内的位移是多少？

摩擦力对工件做功为多少？

（g取10m/s2）

11．质量为M的长木板放在光滑的水平面上（如图所示）．一个质量为m的滑块以某一速度沿木板上表面从A点滑至B点，在木板上前进了s，若滑块与木板间的动摩擦因数为μ，求：

（1）摩擦力对滑块所做的功；

（2）摩擦力对木板所做的功；

（3）这一对摩擦力做功的代数和为多大？

7.2功课堂例题

参考答案与试题解析

一．选择题（共5小题）

1．（2013春•清远期末）一人乘电梯从1楼到20楼，先后经历加速、匀速和减速的运动过程，在此过程中电梯支持力对人做功情况是（　　）

A．

加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功

B．

加速时做正功，匀速和减速时做负功

C．

加速和匀速时做正功，减速时做负功

D．

始终做正功

考点：

专题：

功的计算专题．

分析：

功的正负的判断1、直接用上述公式W=FScosθ（其中公式中θ是力F与位移S间的夹角）来判断，此公式常用来判断恒力做功的情况；2、利用力和速度的方向夹角；3、利用功能转化关系，看物体的能量是否增加．

解答：

解：

根据力对物体做功的定义W=FScosθ（其中公式中θ是力F与位移S间的夹角），可知若0°≤θ＜90°，则力F做正功；

若θ=90°，则力F不做功；若90°＜θ≤180°，则力F做负功（或者说物体克服力F做了功）．

人乘电梯从一楼到20楼，在此过程中，他虽然经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，但是支持力的方向始终向上，与位移方向一致，即θ=0°，所以支持力始终做正功．

故选：

点评：

本题考查功正负的判断，可以根据功的定义直接判断也可以根据功能关系判断．关键是力和位移的夹角．

2．（2011春•广州期末）质量为m的物体，在水平力F的作用下，沿粗糙水平面运动，下面说法不正确的是（　　）

A．

如果物体做加速直线运动，F一定对物体做正功

B．

如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功

C．

如果物体做减速直线运动，F也可能对物体做正功

D．

如果物体做匀速直线运动，F一定对物体做正功

考点：

专题：

功的计算专题．

分析：

根据物体的运动状态可以判断物体的受力的情况，在根据功的公式可以分析力F的做功的情况．

解答：

解：

A、如果物体做加速直线运动，物体受到的拉力F的大小要大于摩擦力的大小，F的方向与物体的运动的方向相同，所以F做正功，所以A正确．

B、物体做减速直线运动时，F的方向可以与物体运动的方向相同，也可以与物体运动的方向相反，所以不能判断F的做功的情况，所以B错误．

C、由B的分析可知，当F的方向可以与物体运动的方向相同时，F就对物体做正功，所以C正确．

D、物体做匀速直线运动，物体处于受力平衡状态，F和摩擦力大小相等方向相反，摩擦力的方向与物体运动的方向相反，F的方向必定与物体运动的方向相同，所以F一定做正功，所以D正确．

本题选不正确的，故选B．

点评：

当力和位移的夹角为锐角时，力对物体做正功，当力和位移的夹角为钝角时，力对物体做负功，分析力与物体运动方向间的关系即可解决本题．

A．

B．

10J

C．

20πJ

D．

无法确定

考点：

专题：

动能定理的应用专题．

分析：

在恒力的作用下，求力做的功为W=Fx，所以求出在力作用下通过的位移即可．

解答：

解：

转半周通过的轨迹长度为：

x=2πr=2π

力F所做的功：

W=Fx=10×2πJ=20πJ

故选：

C．

点评：

本题应注意，力虽然是变力，但是由于力一直与速度方向相同，故可以直接由W=FL求出．

A．

若斜面向右匀速移动距离l，斜面对物块做功为零

B．

若斜面向上匀速移动距离l，斜面对物块做功mgl

C．

若斜面向左以加速度a移动距离l，斜面对物块做功mal

D．

若斜面向下以加速度a匀加速移动距离l，斜面对物块做功m（g+a）l

考点：

专题：

功的计算专题．

分析：

分析物体受力情况，由牛顿第二定律分析合外力的问题，再由功的公式即可分析斜面对物体所做的功．

解答：

解：

A、若物体向右匀速运动，则物体受力平衡，则斜面对物体的作用力竖直向上；故斜面对物体不做功；故A正确；

B、若物体匀速向上运动，则作用力竖直向上，大小为mg，则对物体做功W=mgl；故B正确；

C、若斜面向左以加速度a移动距离l，斜面对物块的作用力为F=mg；做功W=mal；故C正确；

D、若向下加速运动，物体受到斜面的作用力F=mg﹣ma；方向向上；则斜面对物体做功W=m（g﹣a）l；故D错误；

本题选错误的；故选：

D．

点评：

本题考查牛顿第二定律及功的计算，要注意明确力的方向及运动方向，再利用功的公式正确求解功即可．

A．

W1＞W2

B．

W1=W2

C．

W1＜W2

D．

无法确定W1和W2的大小关系

考点：

专题：

功的计算专题．

分析：

通过功的公式W=Fscosθ去比较两种情况下摩擦力做功的大小．

解答：

解：

设AB间的距离为L，则上图中摩擦力做功W1=﹣μmgL．下图中把摩擦力做功分为两段，即W2=﹣μmgcosαs1﹣μmgcosβs2=﹣μmg（s1cosα+s2cosβ）=﹣μmgL．所以W1=W2．故B正确，A、C、D错误．

故选B．

点评：

解决本题的关键掌握功的公式W=Fscosθ．

二．解答题（共6小题）

考点：

专题：

功的计算专题．

分析：

分析能量转化过程，根据物体的重力势能可求得拖车所做的功．

解答：

解：

因物体匀速上升，则拖车做的功转化为物体的重力势能，则由几何关系可知，物体上升的高度h=

；

则拖车做功W=mgh=

；

答：

拉力对绳子所做功为

．

点评：

本题考查功能关系，要注意明确本题中是物体竖直上升，如果是小车匀速上升，则题目中要分析动能的变化．

合力的功是多少？

（用已知量F1，F2，mg，s，α表示）

考点：

专题：

功的计算专题．

分析：

物块受重力、支持力和静摩擦力三个力作用，且三个力平衡，分别求出支持力和摩擦力以及合力的大小，求出各力做的功．斜面对木块做的功等于支持力和摩擦力两个力做功的代数和．

解答：

解：

根据平衡知，N=mgcosα，f=mgsinα．

因为重力的方向与位移方向垂直，所以重力做功WG=0．

支持力做功为：

WN=Nscos（90°+α）=﹣mgssinαcosα．

摩擦力做功为：

Wf=fscosα=mgssinαcosα．

合力做功为：

W合=0．

答：

重力做功为0，支持力做功为﹣mgssinαcosα，摩擦力做功为mgssinαcosα，合力做功为0．

点评：

解决本题的关键掌握功的求法，以及知道合力做功等于各力做功的代数和．

考点：

专题：

功的计算专题．

分析：

据功能关系，人做的功等于系统机械能的增加量

解答：

解：

设滑轮距地面的高度为h，则：

h（cot30°﹣cot60°）=sAB①

人由A走到B的过程中，重物G上升的高度△h等于滑轮右侧绳子增加的长度，即：

△h=

②

人对绳子做的功为W=Fs=G△h③

代入数据可得：

W≈732J

答：

人对绳的拉力做功为732J

点评：

本题关键是根据功能关系求解变力的功，

g=10m/s2．

考点：

专题：

动能定理的应用专题．

分析：

根据功的计算公式可以求出重力、拉力与空气阻力的功．重力做功只与初末位置的高度差有关；空气阻力做功与路程有关．

解答：

解：

重力的功WG=mgL=20J

绳子拉力与摆球的速度方向始终垂直，拉力对摆球不做功，故拉力的功为零；

空气阻力与速度方向相反，空气阻力做负功，Wf=﹣fs=﹣f

=﹣2×

=﹣3.14J

答：

重力mg、绳的拉力FT、空气阻力Ff做功分别为20J、0和﹣3.14J．

点评：

熟练应用功的计算公式即可正确解题；本题难度不大，是一道基础题．要注意空气阻力做功与路程有关．

摩擦力对工件做功为多少？

（g取10m/s2）

考点：

专题：

牛顿运动定律综合专题．

分析：

工件放上传送带先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度后，与传送带一起做匀速直线运动，根据牛顿第二定律求出加速度，根据速度时间公式求出匀加速直线运动时间，进而判断工件在5s内的运动情况，结合运动学基本公式求出5s内的位移，根据动能定理求解摩擦力对工件做的功．

解答：

解：

设工件的加速度为a，加速运动时间为t1

根据牛顿第二定律，有

μmg=ma

解得：

a=μg=0.2×102m/s2=2m/s2

t1=

=2s

工件加速运动的位移

工件的速度与传送带速度相同以后，工件就随传送带一起做匀速直线运动在此过程中，

工件加速运动的位移x2=v（t﹣t1）=4×2m=8m

故放手后工件在4s内的位移是x=x1+x2=12m

只有在前2s内有摩擦力对工件做功，摩擦力对工件做功为

W=μmg•x1=16J．

答：

放手后工件在4s内的位移是12m，摩擦力对工件做功为16J

点评：

解决本题的关键理清工件在整个过程中的运动情况，结合牛顿第二定律、运动学公式动能定理进行求解，知道工件放上传送带先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度后，与传送带一起做匀速直线运动，难度不大，属于基础题．

（1）摩擦力对滑块所做的功；

（2）摩擦力对木板所做的功；

（3）这一对摩擦力做功的代数和为多大？

考点：

分析：

摩擦力对m所做的功等于摩擦力与m相对于地的位移的乘积，同理摩擦力对M做的功等于摩擦力与M相对于地的位移乘积；

解答：

解：

（1）滑块受力情况如图甲所示，摩擦力对滑块做的功为W1=﹣μmg（s+L）

（2）木板受力如图乙所示，摩擦力对木板做的功为W2=μmgs

（3）这一对摩擦力做功的代数和为：

△W=W1+W2=﹣μmg（s+L）+μmgs=﹣μmgL

答：

（1）摩擦力对滑块所做的功是﹣μmg（s+L）；

（2）摩擦力对木板所做的功是μmgs；

（3）这一对摩擦力做功的代数和为﹣μmgL．

点评：

该题考查摩擦力的功，应用摩擦力的大小与方向都不变，可以由W=fs计算．灵活地选择研究对象进行受力分析，再恒力做功求解．

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