高中物理第一章功和功率11机械功同步测试鲁科版必修2.docx

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高中物理第一章功和功率11机械功同步测试鲁科版必修2

1.1机械功

一、单选题（共9题；共18分）

1.关于功的概念，下列说法中正确的是（　　）

A. 力对物体做功多，说明物体的位移一定大           

B. 力对物体做功少，说明物体的受力一定小

C. 力对物体不做功，说明物体一定无位移               

D. 功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的

2.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

3.在水平面上，有一弯曲的槽道AB，槽道有半径分别为

和R的两个半圆构成，现用大小恒为F的拉力将以光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为（  ）

A. 0                                   

B. FR                                   

C. 

FR                                   

D. 2πFR

4.质量为m的小物块在倾角为α的斜面上处于静止状态，如图所示．若斜面体和小物块一起以速度v沿水平方向向右做匀速直线运动，通过一段位移x．斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是（  ）

A. 摩擦力做正功，支持力做正功                             

B. 摩擦力做正功，支持力做负功

C. 摩擦力做负功，支持力做正功                             

D. 摩擦力做负功，支持力做负功

5.如图所示，木块A放在木块B的左上端，用恒力F将A拉至B的右端．第一次将B固定在地面上，F做的功为W1；第二次让B可以在光滑的地面上自由滑动，F做的功为W2．比较两次做功，应有（  ）

A. W1＜W2                           

B. W1=W2                           

C. W1＞W2                           

D. 无法比较

6.如图所示，同一物体在大小相同、方向不同的F力的作用下，在光滑水平面上移动了一段相同的位移s，两种情况下力所做的功分别为Wa、Wb，下列表述正确的是（  ）

A. Wa=Wb                           B. Wa=﹣Wb                           C. Wa＞Wb                           D. Wa＜Wb

7.如图所示，在匀速下降的电梯壁上，悬挂一个小球，则在此过程中（  ）

A. 悬绳对球的拉力做正功                                       

B. 电梯壁对球的弹力做正功

C. 球的重力做负功                                                  

D. 悬绳的拉力和球的重力做的总功为零

8.如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，雪橇受到的（ ）

A. 支持力做功为mgl      B. 重力做功为mgl      C. 拉力做功为Flcosθ      D. 滑动摩擦力做功为－μmgl

9.一物体由静止开始从粗糙的斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物体做的功等于（  ）

A. 物体动能的增加量

B. 物体重力势能的减少量和物体克服摩擦力做的功之和

C. 物体重力势能的减少量和物体动能的增加量以及物体克服摩擦力做的功之和

D. 物体动能的增加量与物体克服摩擦力做的功之和

二、多选题（共3题；共9分）

10.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，当斜面沿水平方向向右匀速移动距离s时，如图所示，物体m相对斜面静止，则下列说法中正确的是（  ）

A. 摩擦力对物体m做功为零                                    

B. 合力对物体m做功为零

C. 摩擦力对物体m做负功                                        D. 弹力对物体m做正功

11.如图所示，一个小物体A放在斜面B上，B放于光滑的水平地面上，现用水平恒力F推B使A和B相对静止一起通过一段路程，在这个过程中，以下哪些力有可能作正功（  ）

A. A受的重力                      

B. B受的摩擦力                      

C. A受的支持力                      

D. B受的压力

12.在下列情况中，做功为零的是（  ）

A. 物体在水平面上做匀速直线运动，合力对物体做的功

B. 重力对自由落体运动的物体做的功

C. 物体在水平面上运动，水平面对物体的支持力所做的功

D. 物体在固定斜面上沿斜面下滑时，斜面对物体的支持力做的功

三、填空题（共3题；共6分）

13.质量为m=3kg的物体，受到与斜面平行向下的拉力F=10N作用，沿固定斜面下滑距离l=2m．斜面倾角θ=30°，物体与斜面间的动摩擦因数μ=

，则拉力对物体所做的功为________J，支持力对物体所做的功为________J，摩擦力对物体所做的功为________J，合力对物体所做的功为________J．（g取10m/s2）

14.某人用F＝100N的恒力，通过滑轮把物体M拉上斜面，如图所示，力F方向恒与斜面成60°角，若物体沿斜面运动1m，人的拉力所做的功是________J（g取10m/s2）.

15.某人以20N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5.0m，人放手后，小车又前进了2.0m才停下来，则小车在运动过程中，人的推力所做的功为________J。

四、解答题（共1题；共5分）

16.如图所示，一质量m＝4.0kg的物体，由高h＝2.0m，倾角θ＝53°的固定斜面的顶端滑到底端.物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，求物体所受各个力所做的功及合外力所做的功？

（g＝10m/s2）

五、综合题（共1题；共15分）

17.一个大小为5N，与水平方向夹角是37°的拉力F作用在小车上．小车沿水平面向右运动．运动过程中小车受到的阻力大小为3N，方向水平向左．小车向右运动的距离S为2m的过程中，小车受到的各个力都没有发生变化．求：

在此过程中

（1）拉力F对小车做的功（取sin37°=0.6；cos37°=0.8）；

（2）小车克服阻力做的功．

（3）小车动能的增加量．

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】D

【解析】【解答】解：

A、力对物体做功W多，根据W=FScosθ，可能是力大，也可能是力的方向的位移大，也有可能两者都大，故A错误；

B、力对物体做功W少，根据W=FScosθ，可能是力小，也可能是力的方向的位移小，也有可能两者都小，故B错误；

C、力对物体不做功，即W=0，可能是F=0，也可能是S=0，也可能是cosθ=0，故C错误；

D、根据恒力做功的表达式W=FScosθ判断，功的大小取决与力的大小、力的方向的位移大小，故D正确；

故选D．

【分析】本题主要考查功的基本概念，本题难度较小，功的大小由力F和物体在力的方向上发生的位移有关。

2.【答案】B

【解析】【解答】解：

对整体进行受力分析可知，小球和楔形物块不受外力作用，动量守恒，在物块下滑的过程中，楔形物块向右运动，所以小球沿斜面向下运动的同时会向左运动，支持力方向和位移方向的夹角大于90°，由于斜面是光滑的，没有摩擦力的作用，所以斜面对小球只有一个支持力的作用，方向是垂直斜面向上的，物块的运动的方向与力的方向不垂直，支持力做负功，故B正确．

故选：

B．

【分析】对整体进行受力分析可知，小球和楔形物块不受外力作用，动量守恒，在小球下滑的过程中，楔形物块向左运动，对小球受力分析，根据小球的受力情况和功的公式可以分析各个力对物块做功的情况．

3.【答案】C

【解析】【解答】解：

拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则

W=Fs=F（

）=

故选C

【分析】因为力的方向始终与速度方向一致，根据恒力做功公式W=Fs即可求解．

4.【答案】B

【解析】【解答】解：

物块向右做匀速直线运动，受力平衡，物体受重力（方向竖直向下）、支持力（垂直斜面向上）、摩擦力（沿斜面向上），位移方向水平向右，所以摩擦力做正功，支持力做负功

故选B

【分析】物块向右做匀速直线运动，受力平衡，对物体进行受力分析，根据恒力做功公式分析即可．

5.【答案】A

【解析】【解答】解：

木板不固定时木块相对于地的位移要比固定时长，而恒力F相同，由功的计算公式W=Fs得知，W1＜W2．

故选：

A．

【分析】根据功的计算公式W=Fs，通过比较A相对于地的位移大小，比较恒力做功的大小．

6.【答案】A

【解析】【解答】解：

这两种情形下力F和位移x的大小都是一样的，将力沿着水平和竖直方向正交分解，水平分力大小相同，只有水平分力做功，竖直分力不做功，故两种情况下力F的功的大小是相同的；并且均做正功；

故选：

A．

【分析】恒力做功表达式为：

W=FScosα，功的正负表示对应的力是动力还是阻力，功的大小看绝对值．

7.【答案】D

【解析】【解答】解：

导体匀速下降，小球处于平衡状态，对小球进行受力分析如图：

A、绳子的拉力与运动的方向之间的夹角是钝角，所以绳子的拉力做负功．故A错误；

B、电梯壁对球的弹力沿水平方向，与电梯运动的方向垂直，所以不能对小球做功．故B错误；

C、球受到的重力的方向向下，与运动的方向相同，所以重力做正功．故C错误；

D、球的速度不变，所以悬绳的拉力和球的重力做的总功为零．故D正确．

故选：

D

【分析】对小球进行受力分析，结合力做正功或做负功的条件即可进行判定．

8.【答案】C

【解析】【解答】支持力和重力与位移垂直，不做功，A、B不符合题意；拉力和摩擦力分别做功为W＝Flcosθ，W＝－μ（mg－Fsinθ）l，C符合题意，D不符合题意.

故答案为：

C。

【分析】此题较为基础，考查做功公式，力乘以在力的方向上发生的位移，因为支持力和压力为相互作用力，得出支持力的大小就可得出压力大小，力的方向和位移方向的夹角为锐角时力对物体做正功，力的方向和位移方向的夹角为钝角时力对物体做负功。

9.【答案】D

【解析】【解答】解：

一物体由静止开始从粗糙的斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中，

物体受重力、支持力、摩擦力，其中重力做正功，支持力不做功，摩擦力做负功．

设重力做功为wG，物体克服摩擦力做的功为wf，物体动能的增加量为△Ek

根据动能定理知道：

w合=△Ek

wG+（﹣wf）=△Ek

wG=wf+△Ek

此过程中重力对物体做的功等于物体动能的增加量与物体克服摩擦力做的功之和．

根据重力做功与重力势能变化的关系得：

wG=﹣△Ep，

在此过程中重力对物体做的功也等于重力势能的减小量．

故选D．

【分析】知道重力做功量度重力势能的变化．

知道合力做功量度动能的变化．

建立功能关系的表达式，找出此过程中重力对物体做的功．

二、多选题

10.【答案】B,C,D

【解析】【解答】解：

分析物体的受力情况：

重力mg、弹力N和摩擦力f，

A、摩擦力f与位移的夹角为钝角，所以摩擦力对物体m做功不为零，做负功．故A错误，C正确．

B、物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零．故B正确．

D、弹力N与位移s的夹角小于90°，则弹力对物体m做正功．故D正确．

故选BCD

【分析】分析物体的受力情况，根据力与位移的夹角，判断力做功的正负．物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零．根据功的公式W=FLcosα求出摩擦力和重力做功．

11.【答案】B,C

【解析】【解答】解：

A、物体A受的重力与位移垂直，则A的重力不做功，故A错误．

B、B放于光滑的水平地面上，A、B整体一起向左做匀加速运动，B对A可能有沿斜面向下的摩擦力，可能没有摩擦力，也可能有沿斜面向上的摩擦力，则A对B的摩擦力可能沿斜面向下，与位移的夹角为锐角，对B做正功，故B正确．

C、A受的支持力垂直于斜面，与位移的夹角为锐角，对A做正功，故C正确．

D、B受的压力垂直于斜面向下，与位移成钝角，对B做负功，故D错误．

故选：

BC

【分析】对物体受力分析及运动过程分析，根据力和位移的夹角，分析各力做功情况．

12.【答案】A,C,D

【解析】【解答】解：

A、物体在水平面上做匀速直线运动，物体受到的合外力为零，所以合外力做功为零，故A正确；

B、自由落体运动的物体，重力方向向下，位移向下，所以重力做正功，不为零，故B错误；

C、物体在水平面上运动，水平面对物体的支持力与运动方向相互垂直；故支持力不做功，故C正确；

D、人提着水桶在水平的路上行走，拉力方向与位移方向垂直，故拉力不做功，故D正确．

故选：

ACD．

【分析】本题要抓住做功的两个必要因素：

作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可．

三、填空题

13.【答案】20；0；﹣30；20

【解析】【解答】解：

物体受力如图所示，

支持力FN与位移垂直，支持力不做功，WFN=0；

拉力的功WF=Fl=10×2=20J；

重力的功：

WG=mgh=mglsin30°=3×10×2×0.5=30J；

摩擦力的功：

Wf=﹣μmglcos30°=﹣

×3×10×2×

=﹣30J；

合力的功W=WFN+WF+WG+Wf=0+20+30+（﹣30）=20J；

故答案为：

20，0，﹣30，20

【分析】求出各力，然后由功的计算公式W=Flcosα求出各力做功，最后求出合力对物体做功

14.【答案】150

【解析】【解答】如图所示，设拉力的作用点为A，则该作用点的位移为s＝2s物·cos30°＝2×1×cos30°m＝

m，所以人的拉力所做的功为W＝F·s·cos30°＝100×

×cos30°J＝150J.

【分析】此题属于典型题型，需引起重视，答题时需要注意的是力的作用下的位移并不是物体的位移而是力的作用点发生的位移，所以需先找准作用点，再分析位移。

15.【答案】100

【解析】【解答】小车在粗糙的水平面上前进了5.0m过程中，推力做功为W=Fs=20N×5m

=100J，撤去推力，小车由于惯性继续向前动，推力不做功，所以在上述小车前进7m的过程中，做的总功为100J.

【分析】功等于力乘以力的方向上发生的位移，而位移指的是力存在的过程中在力的方向上发生的位移，需引起注意。

四、解答题

16.【答案】解：

方法一：

以物体为研究对象受力分析如图.

物体受重力mg、摩擦力Ff、支持力FN，

FN＝mgcosθ，

Ff＝μmgcosθ.

物体的位移l＝

，

根据功的公式可求得

WG＝mg·lcos（90°－θ）＝mgh＝4.0×10×2.0J＝80J，

WFN＝0，

WFf＝－Ff·l＝－μmgcosθ·

＝－0.2×4.0×10×2.0×

 J＝－12J.

W合＝WG＋WFN＋WFf＝80J＋0－12J＝68J.

方法二：

求合外力做的功也可以先求合外力，再求合力的功.

F合＝mgsinθ－Ff，

W合＝F合·l＝（mgsinθ－μmgcosθ）l

＝（4.0×10×0.8－0.2×4.0×10×0.6）×

 J

＝68J.

【解析】【分析】此题较为简单，考查对做功公式的使用，功等于力乘以在力的方向上发生的位移，当力的方向与位移的方向垂直时，力不对物体做功；物体所受合外力做的总功等于物体所受各个力做功之和。

五、综合题

17.【答案】

（1）解：

拉力F对小车做的功：

W=FScosα=5N×2m×cos37°=8J

（2）解：

阻力做的功为Wf=﹣f•s=﹣3N×2m=﹣6J．

故小车克服阻力做功为6J

（3）解：

根据动能定理，小车的动能增加了△Ek=W+Wf=8﹣6=2J

【解析】【分析】由于拉力和摩擦力的大小方向都不变，所以可根据恒力做功公式W=FScosθ求解拉力做的功，根据W=fx求出阻力做的功；由动能定理求出小车动能的增加量．