4.1功
一、选择题(共15题)
1.下列有关功的说法,正确的是( )
A.只要物体发生了位移,就一定有力对它做了功
B.功有正有负,是矢量
C.物体既受了力,又发生了位移,则力不一定对物体做了功
D.做匀速运动的物体所受力均不做功
2.如图,一粗糙的大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力( )
A.一直不做功 B.有可能做正功
C.始终指向大圆环圆心 D.一定做负功
3.关于功的正负,下列说法正确的是:( )
A.功的正负表示功的方向
B.功的正负表示功的大小
C.功的正负表示做功的效果:正功表示力与位移的夹角小于90°,负功表示力与位移的夹角大于90°
D.功的正负和功的大小、方向都有关系
4.两个相互垂直的恒力F1和F2作用在同一物体上,使物体发生一段位移的过程中,力F1做功为4J,力F2做功为3J,则F1和F2的合力对物体做的功为( )
A.7J B.5J C.3.5J D.1J
5.关于摩擦力做的功,以下说法正确的是( )
A.滑动摩擦力阻碍物体的相对运动,所以一定做负功
B.静摩擦力虽然阻碍物体间的相对运动,但不做功
C.静摩擦力和滑动摩擦力都有可能做负功
D.一对相互作用力,若作用力做正功,则反作用力一定做负功
6.小孩在滑滑梯上下滑的过程中,关于各力做功的说法,错误的是( )
A.支持力做负功 B.重力做正功
C.合力做正功 D.摩擦力做负功
7.质量为的物体放在光滑的倾角为的斜面体上,同时用水平力向右推斜面体,使与斜面体保持相对静止。在前进水平位移为的过程中,斜面体对做的功为( )
A. B. C. D.
8.以一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,则从抛出到落回到抛出点的过程中,重力和空气阻力对小球做的功分别为( )
A.0, 0 B.mg2h ,-2Fh C.0 , -2Fh D.0 ,-Fh
9.关于力对物体做功,下列说法正确的是( )
A.作用力与反作用力在相同时间内所做的功一定大小相等
B.合外力对物体不做功,物体必定做匀速直线运动
C.恒力对物体做功与物体运动的路径无关,只与初末位置有关
D.滑动摩擦力对物体一定做负功
10.如图所示,一箱苹果沿着倾角为θ的光滑斜面加速下滑,在箱子正中央夹有一只质量为m的苹果,它周围苹果对它作用力的合力( )
A.对它做正功 B.对它做负功
C.对它不做功 D.无法确定做功情况
11.如图所示,在水平面上以速度v向右运动的物体,始终受到大小恒定的力F的作用。力F对物体做负功的是( )
A.
B.
C.
D.
12.如图所示,斜面AB、DB动摩擦因数相同.可视为质点的物体分别沿 AB、DB从斜面顶端由静止下滑到底端,下列说法正确的是( )
A.物体沿斜面DB滑动到底端时动能较大
B.物体沿斜面DB.和AB 滑动过程中克服摩擦力做功一样多
C.物体沿斜面DB滑动过程中克服摩擦力做的功较多
D.物体沿斜面AB滑动过程中克服摩擦力做的功较多
13.平抛运动中,关于物体重力做功,下列说法正确的有
A.重力不做功 B.重力做正功
C.重力做负功 D.重力做功与路径无关
14.质量为 EMBED Equation.DSMT4 的物体置于倾角为 EMBED Equation.DSMT4 的斜面上,物体和斜面体间的动摩擦因数为 EMBED Equation.DSMT4 。在外力作用下,斜面体以加速度a沿水平面向左做匀加速直线运动,运动过程中物体与斜面体之间保持相对静止,如图所示,下列说法正确的是( )
A.斜面体对物体的支持力一定做正功 B.斜面对物体的摩擦力一定做负功
C.斜面对物体的摩擦力可能做正功 D.斜面对物体可能无摩擦力
15.如图甲所示,一质量为m=1 kg的物体在水平拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动,从某时刻开始,拉力F随时间均匀减小,物体受到的摩擦力随时间变化的规律如图乙所示。则下列关于物体运动的说法中正确的是( )
A.t=1 s时物体开始做匀减速运动
B.物体与接触面间的动摩擦因数为0. 2
C.t=3 s至t=5s时间内中,摩擦力对物体不做功
D.t=2 s时物体的加速度大小为1m/s2
二、填空题
16.重力做功只与初.末位置的________有关,与运动路径________,功是________量.(标量.矢量)
17.如图所示,在光滑水平面上,一质量为4kg的物体在斜向下F=12N的恒定推力作用下沿水平方向移动了6m的位移,则此推力对该物体做的功为__________J。
18.如图所示,质量为m的物体A静止于倾角为 EMBED Equation.DSMT4 的斜面体上,斜面体B的质量为M,现对该斜面体施加一个水平向左的推力F,使物体随斜面体一起沿水平方向向左匀速运动的位移为s,则在此运动过程中斜面体B对物体A所做的功为__.
19.若物体m沿不同路径Ⅰ和Ⅱ从A滑到B,如图所示。路径Ⅰ、Ⅱ和物体间的动摩擦因数相同。则沿路径Ⅰ和路径Ⅱ运动过程中重力做功________,摩擦力做功________。(均选填“相同”或“不相同”)
三、综合题
20.如图甲所示,质量 m ="2.0kg" 的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数μ=0.20.从 t =0时刻起,物体受到一个水平力 F 的作用而开始运动,前 8s内 F 随时间 t 变化的规律如图乙所示.g取 10m / s 2.求:
(l)第6s末物体的速度.
(2)前 8s 内水平力 F 所做的功.
21.如图所示,一长木板B的质量M=4kg,静止在光滑水平地面上.现有一质量m=1kg的小滑块A以v0=3m/s的初速度向右滑上长木板,同时对滑块施加一个大小F=2N的水平向右的恒定拉力.当木板与滑块的速度达到相等的瞬间,木板恰好碰到右方的固定挡板P并立刻停止运动,滑块继续运动一段时间后停在木板上.已知A、B间的动摩擦因数μ=0.4,取重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)木板右端与挡板P之间的初始距离d.
(2)整个过程滑块和木板组成的系统克服摩擦力做的功.
22.质量m=50 kg的滑雪运动员从高度h=30 m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10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,装备质量不计).
23.如图所示,质量M=8.0kg的小车放在光滑的水平面上,给小车施加一水平向右的恒力F=8.0N.当向右运动的速度达到 EMBED Equation.DSMT4 =1.5m/s时,有一物块以水平向左的初速度 EMBED Equation.DSMT4 =1.0m/s滑上小车的右端,小物块的质量m=2.0kg,物块与小车表面的动摩擦因数μ=0.2,设小车足够长,取 EMBED Equation.DSMT4 ,各问最终计算结果均保留1位小数.
(1)物块从滑上小车开始,经过多次时间速度减小为零?
(2)求物块在小车上相对小车滑动的过程中,物块相对地面的位移大小;
(3)求整个过程系统生成的摩擦热.
参考答案:
1.C
【详解】
A.力对物体做功的条件是:有力且在力的方向上发生位移,两个条件同时满足则力就对物体做功,故A错误;
B.功有正有负,力对物体做正功表明力是促进物体运动的,力对物体做负功表明力是阻碍物体运动的,功是标量,故B错误;
C.物体既受了力,又发生了位移,但力的方向如果与位移垂直,则该力不做功,故C正确;
D.功是力对空间的积累效应,只要物体在运动过程中在某个力的方向上发生位移,则该力就做功,例如起重机匀速向上拉升货物,钢索的拉力和重力均做了功,故D错误。
故选C。
2.D
【详解】
ABD.大圆环是的粗糙的,小环由大圆环的最高点从静止开始下滑的过程中,小环受到的摩擦力对其做负功,小环受到的弹力对其不做功,所以大圆环与小环的作用力一直做负功,故AB错误,D正确;
C.小环受到的弹力沿着半径方向,而所受摩擦力沿切线方向,故大圆环对它的作用力为弹力和摩擦力的合力,一定不沿半径方向,故C错误。
故选D。
3.C
【详解】
AB.功是标量,只有大小没有方向;正功表示使物体速度增加,负功表示使物体速度减小,选项AB错误;
CD.当力与位移成锐角时,力做正功,成钝角时做负功,选项C正确,D错误。
故选C。
4.A
【详解】
当有多个力对物体做功的时候,总功的大小就等于用各个力对物体做功的代数和,因为力F1对物体做功4J,力F2对物体做功3J,所以F1和F2的合力对物体做的总功就为 EMBED Equation.DSMT4 ,故A正确,BCD错误;
故选A.
5.C
【详解】
A.滑动摩擦力虽然阻碍物体的相对运动,但如果以地面为参考系时滑动摩擦力的方向与物体运动方向相同,则摩擦力做正功,故A错误;
B.静摩擦力虽然阻碍物体间的相对运动,但如果以地面为参考系时静摩擦力的方向与物体运动方向共线,则静摩擦力对物体做功,故B错误;
C.如果以地面为参考系时摩擦力的方向与物体运动方向相反,则静摩擦力和滑动摩擦力都对物体做负功,故C正确;
D.两块磁铁在相互的吸引力作用下由静止开始向着对方加速运动,这对相互作用力对两个物体都做了正功,故D错误。
故选C。
6.A
【详解】
A项:小孩下滑过程中,支持力和位移方向的夹角等于90度,支持力不做功,故A错误;
B项:小孩下滑过程中,重力和位移方向的夹角小于90度,重力做正功,故B正确;
C项:小孩下滑过程中,速度增大,即动能增大,所以合力做正功,故C正确;
D项:小孩下滑过程中,摩擦力和位移方向的夹角大于90度,摩擦力做负功,故D正确.
7.D
【详解】
斜面对P的作用力垂直于斜面,作用力的竖直分量为mg,所以作用力的水平分量为 EMBED Equation.DSMT4 ,斜面体对P做的功为水平分量的力乘以水平位移,即 EMBED Equation.DSMT4 。
故选D。
8.C
【详解】
从抛出到落回到抛出点的过程中,重力的位移为零,则重力做功为零;阻力做功与路程有关,则阻力做功
Wf=-2Fh
故选C。
9.C
【详解】
试题分析:力做功的正负即决于力和位移的方向关系,结合根据作用力和反作用力、平衡力的性质可以判断两力做功的情况.
解:A、作用力和反作用力的作用点的位移可能同向,也可能反向,大小可以相等,也可以不等,故作用力和反作用力对发生相互作用的系统做功不一定相等,也不一定是一正一负;故A错误;
B、合外力对物体不做功只能说明物体的动能不变,但速度方向可能在发生变化;如匀速圆周运动;故B错误
C、恒力做功与路径无关,只与初末位置有关.比如重力做功.故C正确.
D、滑动摩擦力阻碍的是物体间的相对运动,可能出现摩擦力与运动方向相同的情况,故摩擦力可能做正功;故D错误;
故选C.
10.C
【详解】
对整体分析,受重力和支持力,整体的加速度
EMBED Equation.DSMT4
可知苹果的加速度为gsinθ,苹果受重力、周围苹果的作用力,两个力的合力等于mgsinθ,受力如图
知周围苹果对它的作用力方向垂直斜面向上,与位移方向垂直,可知此力对它不做功,故C正确,ABD错误。
故选C。
11.C
【详解】
根据功的定义,力和位移的夹角为锐角时力做正功,力为动力;力和位移的夹角为直角时,力不做功;力和位移的夹角为钝角,力做负功。
故选C。
12.B
【详解】
试题分析:设BC=l,则根据W=Fscosθ可得克服摩擦力做的功 EMBED Equation.DSMT4 ,动摩擦因数相同,摩擦力做功与倾斜角度无关,只与水平距离有关,故B正确,CD错误;摩擦力做功相同,重力做功越多,到达底端的动能越大,物体沿斜