
1.下列關(guān)于做功的說法中正確的是( )
A. 凡是受力作用的物體,一定有力對(duì)物體做功
B. 凡是發(fā)生了位移的物體,一定有力對(duì)物體做功
C. 只要物體受力的同時(shí)又有位移發(fā)生,則一定有力對(duì)物體做功
D. 只要物體受力,又在力的方向上發(fā)生位移,則力一定對(duì)物體做功
2.關(guān)于摩擦力做功,下列說法中正確的是( )
A. 靜摩擦力一定不做功
B. 滑動(dòng)摩擦力一定做負(fù)功
C. 相互作用的一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和可能不為0
D. 靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力都可做正功
3.以一定的初速度豎直向上拋出一個(gè)小球,小球上升的最大高度為h,空氣阻力的大小恒為f,則從拋出至回到原出發(fā)點(diǎn)的過程中,空氣阻力對(duì)小球做的功為( )
A. 0B. ?fhC. ?2fhD. ?4fh
4.關(guān)于兩物體間的作用力和反作用力的做功情況,下列說法正確的是( )
A. 作用力做功,反作用力一定做功B. 作用力做正功,反作用力一定做負(fù)功
C. 作用力和反作用力可能都做負(fù)功D. 作用力和反作用力做功之和一定為零
5.關(guān)于功的說法,正確的是( )
A. 合力的功等于各分力功的代數(shù)和B. 由于功有正負(fù),所以功是矢量
C. 合力的功等于各分力功的矢量和D. 力對(duì)物體不做功,說明物體一定無位移
二、多選題:本大題共3小題,共12分。
6.關(guān)于人對(duì)物體做功,下列說法中正確的是( )
A. 人用手拎著水桶在水平地面勻速行走,人對(duì)水桶做了功
B. 人用手拎著水桶從3樓勻速下至1樓,人對(duì)水桶做負(fù)功
C. 人用手拎著水桶從1樓到3樓,人對(duì)水桶做了功
D. 人用手拎著水桶站在原地不動(dòng),雖然站立時(shí)間很久,但人對(duì)水桶沒有做功
7.如圖所示,烏魯木齊機(jī)場(chǎng)在傳輸旅客行李的過程中,行李從一個(gè)斜面滑下。為防止行李下滑時(shí)速度過大,斜面上設(shè)置了一段“減速帶”(行李與“減速帶”間動(dòng)摩擦因數(shù)較大)。小梁的行李箱質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng),“減速帶”的長(zhǎng)度為2L,該行李箱與“減速帶”間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,斜面與水平面間的夾角為θ,重力加速度的大小為g,行李箱滑過“減速帶”的過程中,不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)且箱內(nèi)物品相對(duì)行李箱靜止。設(shè)該行李箱質(zhì)量分布均勻和不均勻的兩種情況下滑過“減速帶”的過程中,克服“減速帶”的摩擦力做的功分別為W1和W2。則( )
A. W1一定等于2μmgLcsθB. W1一定大于2μmgLcsθ
C. W2一定等于W1D. W2可能大于W1
8.在下列的說法中,正確的是( )
A. 質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)力作用處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速),那么這兩個(gè)力在同一時(shí)間內(nèi)做的功相同
B. 質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)力作用處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速),那么這兩個(gè)力在同一時(shí)間內(nèi)做的功要么都為零,要么是大小相等符號(hào)相反
C. 在同樣時(shí)間內(nèi),一對(duì)作用力與反作用力的功大小不一定相等,但正負(fù)號(hào)一定相反
D. 在同樣時(shí)間內(nèi),一對(duì)作用力與反作用力的功大小不一定相等,正負(fù)號(hào)也不一定相反
三、簡(jiǎn)答題:本大題共1小題,共3分。
9.水平桌面上放有紙板,小砝碼放在紙板上,砝碼與紙板左端的距離l=0.5m,如圖所示。已知砝碼與紙板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.2,紙板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.25。現(xiàn)用水平向右的恒力將紙板拉動(dòng),紙板一直在桌面上運(yùn)動(dòng),小砝碼可視為質(zhì)點(diǎn),砝碼和紙板的質(zhì)量分別為m1=0.3kg,m2=0.1kg,重力加速度g=10m/s2。
(1)若拉紙板的恒力F1=1.6N,求紙板對(duì)砝碼的摩擦力f1大?。?br>(2)若拉紙板的恒力F2=2.2N,求砝碼在紙板上滑動(dòng)的時(shí)間t及該過程中紙板對(duì)砝碼所做功W。
四、計(jì)算題:本大題共1小題,共10分。
10.如圖所示,靜止在光滑水平面上的物體質(zhì)量為25kg,在與水平方向成60°角斜向上的力F作用下運(yùn)動(dòng)10s.已知F=10N,求在這10s內(nèi)力F所做的功.
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:只有同時(shí)滿足功的兩個(gè)條件,力才做功;即:物體受力,同時(shí)在力的方向上發(fā)生了位移;
故只有D正確;
故選:D.
本題要抓住做功的兩個(gè)必要因素:作用在物體上的力;物體在力的方向上通過的距離.二者缺一不可.
有力有距離,力對(duì)物體不一定做功,物體必須在力的作用下通過了距離,力對(duì)物體才做功.
2.【答案】D
【解析】解:A、靜摩擦力方向與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,與運(yùn)動(dòng)方向可以相同、相反、垂直,故靜摩擦力對(duì)物體可以做正功、負(fù)功、不做功,故A錯(cuò)誤;
B、滑動(dòng)摩擦力方向與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,與運(yùn)動(dòng)方向可以相同、相反、垂直,故滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體可以做正功、負(fù)功、不做功,故B錯(cuò)誤;
C、相互作用的一對(duì)靜摩擦力,由于二者的位移大小一定相等,故做功的代數(shù)和一定為零;故C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)AB的分析可知靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力均可以做正功;故D正確;
故選:D.
功等于力與力的方向上的位移的乘積,根據(jù)功的定義逐項(xiàng)分析即可.同時(shí)注意摩擦力與運(yùn)動(dòng)方向之間的關(guān)系.相互作用的一對(duì)靜摩擦力所作用的物體位移一定相同,因此它們做功之和一定為零.
力對(duì)物體做功,必須具備兩個(gè)條件:力和在力的方向上的位移.判斷摩擦力是否做功及做什么功,要具體分析受力物體在摩擦力方向上是否有位移及位移的方向與摩擦力的方向是相同還是相反.
3.【答案】C
【解析】解:上升過程:空氣阻力做功W1=?fh
下落過程:空氣阻力做功W2=?fh
則從拋出到落回到拋出點(diǎn)的過程中,空氣阻力對(duì)小球做的功為W=W1+W2,解得W=?2fh,故C正確,ABD錯(cuò)誤。
故選:C。
先求上升過程空氣阻力做功,再求下落過程空氣阻力做功,最后求空氣阻力對(duì)小球做的總功。
本題考查學(xué)生對(duì)空氣阻力做功規(guī)律的掌握,比較簡(jiǎn)單。
4.【答案】C
【解析】解:A、作用力做功,反作用力可以不做功,比如木塊在桌面上滑動(dòng),摩擦力對(duì)木塊做功,對(duì)桌面不做功。故A錯(cuò)誤;
B、作用力做正功,反作用力也可以做正功,比如兩帶電小球靠斥力分開,庫(kù)侖斥力對(duì)兩小球都做正功。故B錯(cuò)誤;
C、兩個(gè)力可以同時(shí)做負(fù)功,兩帶正電小球相互靠近,庫(kù)侖斥力對(duì)兩小球都做負(fù)功。故C正確;
D、作用力和反作用力的作用點(diǎn)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對(duì)發(fā)生相互作用的系統(tǒng)做功不一定相等,故相互作用力做功之和不一定為零,故D錯(cuò)誤;
故選:C。
力做功的正負(fù)即決于力和位移的方向關(guān)系;根據(jù)作用力和反作用力的性質(zhì)可以判斷兩力做功的情況.
對(duì)于作用力和反作力要注意掌握其基本性質(zhì),再在性質(zhì)的基礎(chǔ)之上運(yùn)用實(shí)例進(jìn)行分析判斷.
5.【答案】A
【解析】解:A、合力的功與各個(gè)分力做功的代數(shù)和是一樣的,所以A正確。
B、既有大小也有方向,運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則的物理量是矢量,并不是說有正負(fù)之分的物理量就是矢量,功是物體之間能量轉(zhuǎn)化的量度,它是標(biāo)量。所以B錯(cuò)誤。
C、由A的分析可知C錯(cuò)誤。
D、當(dāng)力的方向和物體位移的方向垂直時(shí),力對(duì)物體就不做功,所以物體的位移并不一定是零,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
既有大小也有方向,運(yùn)算時(shí)遵循平行四邊形定則的物理量是矢量,并不是說有正負(fù)之分的物理量就是矢量.
當(dāng)力和位移的夾角為銳角時(shí),力對(duì)物體做正功,當(dāng)力和位移的夾角為鈍角時(shí),力對(duì)物體做負(fù)功,當(dāng)力的方向和位移的方向垂直時(shí),力對(duì)物體不做功.
合力的功與各個(gè)分力的功的和是等效的,在計(jì)算功的大小的時(shí)候要注意不能計(jì)算重復(fù)了.
6.【答案】BC
【解析】解:A、人用手拎著水桶在水平地面上勻速行走,在力的方向上沒有移動(dòng)位移,沒有做功,故A錯(cuò)誤;
B、人用手拎著水桶從3樓勻速下至1樓,人對(duì)桶的作用力向上,桶的位移向下,故人對(duì)水桶做負(fù)功,故B正確;
C、人用手拎著水桶從1樓到3樓,人對(duì)桶的作用力向上,桶有豎直方向上的位移,故人對(duì)水桶做了功,故C正確;
D、人用手拎著水桶站在原地不動(dòng),雖然站立時(shí)間很久,在力的方向上沒有移動(dòng)距離,沒有做功,故D錯(cuò)誤。
故選:BC。
做功的兩個(gè)必要因素:一是作用在物體上的力,二是在力的方向上移動(dòng)的距離,二者缺一不可,據(jù)此分析判斷.
本題考查功的性質(zhì),要注意重點(diǎn)明確三種情況不做功:一是有力無距離(例如:推而未動(dòng)),二是有距離無力(靠慣性運(yùn)動(dòng)),三是力的方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直。
7.【答案】AC
【解析】解:將行李箱看成無數(shù)段距離很小的質(zhì)量微元,每段質(zhì)量微元在“減速帶”中受到的摩擦力為
Δf=μΔmgcsθ
每段質(zhì)量微元經(jīng)過“減速帶”時(shí),摩擦力的作用距離均為2L,則克服“減速帶”的摩擦力做的功
W=∑Δf?2L=∑μΔmgcsθ?2L=2μgLcsθ∑Δm=2μmgLcsθ
可得
W1=W2=W=2μmgLcsθ
故AC正確,BD錯(cuò)誤。
故選:AC。
利用微元法求出每段質(zhì)量微元受到的摩擦力,在利用功的公式計(jì)算該行李箱質(zhì)量分布均勻和不均勻的兩種情況下摩擦力做的功。
本題考查了功的公式,關(guān)鍵要明確微元法的應(yīng)用,屬于不太常見的題型。
8.【答案】BD
【解析】解:A、一對(duì)平衡力,它們的大小相等方向相反,作用在同一個(gè)物體上,位移也是相同的,所以這兩個(gè)力在同一時(shí)間內(nèi)做的功要么都為零,要么是大小相等符號(hào)相反,故A錯(cuò)誤。
B、由A的分析可知,選項(xiàng)B正確。
C、作用力與反作用力也是大小相等方向相反,但它們不是作用在同一個(gè)物體上,故它們的位移可以不同,比如放在地面上的物體和地面之間的摩擦力,是一對(duì)作用力和反作用力,可是摩擦力對(duì)物體做功為負(fù),但摩擦力對(duì)地面做的功為0,所以C錯(cuò)誤。
D、由C的分析可知,選項(xiàng)D正確。
故選:BD。
質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)力作用處于平衡狀態(tài),那么這兩個(gè)力必定大小相等方向相反,作用在同一個(gè)物體上,由此可以判斷做功的情況;
作用力與反作用力也是大小相等方向相反,但它們不是作用在同一個(gè)物體上,故它們的位移可以不同,由此可以判斷它們做功的情況.
判斷兩個(gè)力的做功的情況,一是看兩個(gè)力的大小,二是看力方向上的位移的大小.
9.【答案】解:(1)對(duì)砝碼,設(shè)最大加速度為am,由牛頓第二定律得
μ1m1g=m1am
得
am=2m/s2
桌面對(duì)紙板的滑動(dòng)摩擦力為
f2=μ2(m1+m2)g
得
f2=1N
假設(shè)砝碼和紙板相對(duì)靜止
F1?f2=(m1+m2)a
得
a=1.5m/s2
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