2020年高中物理课时训练(新人教必修二)7.2《功》5.docx

(满分50分　时间30分钟)
一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分，每小题至少有一个选项正确)
1．一个质量为m的物体，在水平拉力F的作用下，在粗糙的水平面上运动，下列哪些说法是正确的 (　　)
A．假如物体做加速直线运动，F肯定对物体做正功
B．假如物体做减速直线运动，F肯定对物体做负功
C．假如物体做减速直线运动，F也可能对物体做正功
D．假如物体做匀速直线运动，F肯定对物体做正功
解析：在水平拉力F的作用下，物体在粗糙的水平面上做加速运动时，拉力F与物体发生的位移同向，因此，F肯定对物体做正功，选项A正确；物体做减速直线运动时，拉力F也可能与物体发生的位移同向，即F也可能对物体做正功，故选项B错误、C正确；物体做匀速直线运动时，水平拉力F肯定与物体发生的位移同向，即F肯定对物体做正功，故选项D正确。
答案：ACD
2．一物块置于水平地面上，在10 N的水平拉力作用下向前移动了 5 m，撤去外力后又向前滑行了3 m。在此过程中，拉力所做的功为(　　)
A．20 J　　　　　　　　　 B．30 J
C．50 J D．80 J
解析：公式W＝Flcos α中的lcos α为物体在力F方向上发生的位移，此题中α＝0°，l＝5 m，将其代入公式得W＝10×5×cos 0° J＝50 J，答案为C。
答案：C
3.如图1所示，物体A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用力F拉着B右移。用F拉、FAB、FBA分别表示绳中拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则下面叙述中正确的是(　　) 图1
A．F做正功，FAB做负功，FBA做正功，F拉不做功
B．F、FBA做正功，FAB、F拉不做功
C．F做正功，FAB做负功，FBA和F拉不做功
D．F做正功，其他力都不做功
解析：由W＝Flcos α知，力F的作用点位移不为0，且位移的方向与F的方向相同，所以F做正功；绳中拉力F拉的作用点位移为0，所以F拉不做功；FBA的作用点位移为0，则FBA不做功；FAB的作用点位移不为0，且位移的方向与FAB的方向相反，所以FAB做负功。故C正确。
答案：C
4.质量为2 kg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2 s后撤去，物体运动的速度图象如图2所示，则下列说法正确的是(取g＝10 m/s2)(　　)
A．拉力F做功150 J
B．拉力F做功350 J
C．物体克服摩擦力做功100 J 图2
D．物体克服摩擦力做功175 J
解析：由题图可以求出0～2 s内的加速度a1＝2.5 m/s2,2～6 s内的加速度a2＝－2.5 m/s2，由F＋Ff＝ma1，Ff＝ma2联立，得F＝10 N，Ff＝－5 N，由题图还可求出前2 s内的位移l1＝15 m,2～6 s内的位移l2＝20 m。所以拉力做功WF＝Fl1＝10×15 J＝150 J，摩擦力做功WFf＝Ff(l1＋l2)＝－5×(15＋20)J＝－175 J，即物体克服摩擦力做功175 J，故A、D正确。
答案：AD
5.如图3所示，恒力F通过定滑轮将质量为m的物体P提升，物体P向上的加速度为a，在P上升h的过程中，力F做功为(　　)
A．mgh B．Fh
C．(F＋ma)h D．m(g＋a)h 图3 解析：依据牛顿其次定律有F－mg＝ma，所以F＝m(g＋a)，则恒力F做功为W＝Fh＝m(g＋a)h。
答案：BD
6．如图4所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面体以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止。关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是(　　)

图4
A．支持力肯定做正功　　　　 B．摩擦力肯定做正功
C．摩擦力可能不做功 D．摩擦力可能做负功
解析：支持力方向垂直斜面对上，故支持力肯定做正功。
而摩擦力是否存在需要争辩。
当a＝gtan θ时，摩擦力不存在，不做功
当a>gtan θ，摩擦力沿斜面对下，做正功
当a<gtan θ，摩擦力沿斜面对上，做负功。
综上所述，B是错误的。
答案：B
7．以肯定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F，则从抛出点至落回到原动身点的过程中，空气阻力对小球做的功为(　　)
A．0 B．－Fh
C．－2Fh D．－4Fh
解析：把握好力的方向与位移的夹角是打算做功的正、负的关键。正确答案应为C，很多同学错选 A，缘由是他们认为整个过程的位移为零，由W＝Flcos α可得WF＝0，造成这一错误的缘由是没有把握公式W＝Flcos α中的F必需为恒力，正确的分析是：物体在上升过程和下落过程中空气阻力都阻碍物体运动，都做负功，所以全过程中空气阻力对物体做功为：WF＝WF上＋WF下＝－Fh＋(－Fh)＝－2Fh。　
答案：C
8．一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1 m/s。从今刻开头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t的变化规律分别如图5(a)和(b)所示。设在第1 s内、第2 s内、第3 s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(　　)

图5
A．W1＝W2＝W3 B．W1＜W2＜W3
C．W1＜W3＜W2 D．W1＝W2＜W3
解析：各秒内位移等于速度图线与横轴所围的“面积”，由(b)图可知：x1＝×1×1 m＝0.5 m，x2＝×1×1 m＝0.5 m，x3＝1×1 m＝1 m，结合(a)图力的大小，可以求得：W1＝1×0.5 J＝0.5 J，W2＝3×0.5 J＝1.5 J，W3＝2×1 J＝2 J，所以选B。
答案：B
二、非选择题(本题共2小题，共18分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)
9．(9分)如图6所示，质量为m的物体在恒力F作用下，由静止开头加速运动，发生的位移为l，物体与接触面间的动摩擦因数为μ，则：(图中角θ为已知)

图6
(1)恒力F做的功各是多少？
(2)物体克服摩擦阻力做的功又各是多少？
解析：(1)各图中恒力F做的功
甲图：W1＝Fl
乙图：W2＝Flcos (－θ)＝Flsin θ
丙图：W3＝Flcos θ
(2)各图中阻力做的功
甲图：W4＝－μmgl
乙图：W5＝－μ(mg－Fcos θ)l
丙图：W6＝－μ(mg＋Fsin θ)l
各图中物体克服阻力做功分别为μmgl
μ(mg－Fcos θ)l　μ(mg＋Fsin θ)l
答案：(1)Fl　Flsin θ　Flcos θ
(2)μmgl　μ(mg－Fcos θ)l　μ(mg＋Fsin θ)l
10．(9分)人在A点拉着绳子，通过肯定滑轮吊起一质量m＝50 kg的物体，如图7所示。开头时绳与水平方向间的夹角为60°，在匀速提起物体的过程中，人由A点沿水平方向运动了l＝2 m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。(取g＝10 m/s2) 图7
解析：人对绳的拉力的方向时刻在变，是变力，故不能用W＝Flcos α直接求拉力的功。但人对绳的拉力所做的功和绳对物体的拉力所做的功是相等的，物体匀速上升，则绳的拉力恒等于重力。设滑轮距人手的高度为h，则h(cot 30°－cot 60°)＝l，
人由A运动到B的过程中，重物上升的高度Δh＝－，
故人对绳的拉力所做的功W＝mgΔh，
代入数据得W≈732 J。
答案：732 J