1.1机械功 达标练习（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册
1.1机械功 达标练习（解析版）
1．如图所示，物体在力F的作用下沿水平方向发生了一段位移，图中力F对物体做负功的是（　　）
A． B．
C． D．
2．在光滑水平面上，质量分别为mA和mB的两物体A和B在相同的水平恒力作用下，从静止开始做匀加速直线运动，经过相同的时间，恒力对A和B两物体所做的功分别为WA和WB。若，则（ ）
A．
B．
C．
D．
3．如图所示，“歼15”战机每次从“辽宁号”航母上起飞的过程中可视为匀加速直线运动，且滑行的距离和牵引力都相同，则（ ）
A．携带的弹药越多，加速度越大
B．携带的弹药越多，牵引力做功越多
C．携带的弹药越多，滑行的时间越长
D．携带的弹药越多，获得的起飞速度越大
4．如图所示，小卖部的阿姨用拖车运送货物。已知拖车和货物的总质量为m，阿姨用与水平面夹角为θ的恒力F拖动小车，小车水平向右移动了一段距离L。则拖车和货物受到的（　　）
A．重力做功mgL B．重力做功mgLcosθ
C．拉力做功FL D．拉力做功FLcosθ
5．2019年10月第7届世界军人运动会在武汉举行。为备战军运会，某运动员通过绳子拖着轮胎在水平地面上匀速前行。下列说法正确的是（　　）
A．轮胎的重力做正功
B．地面对轮胎的支持力做负功
C．运动员对绳子的拉力做正功
D．运动员对绳子的拉力做负功
6．在“鸡蛋撞地球”的科技活动中，小明设计了一个缓冲器，为了验证其效果，他将一个鸡蛋装入缓冲器中，在离地高10米处向空旷场地抛出，缓冲器落地后鸡蛋完好无损。该过程中，鸡蛋所受重力做的功约为（　　）
A． B．0.5J C． D．
7．如图所示，人站在超市电动扶梯的斜面上，与扶梯一起沿斜面匀速上升。在这个过程中，人脚所受的静摩擦力（　　）
A．等于零，对人不做功 B．沿斜面向上，对人做正功
C．沿斜面向上，对人做负功 D．沿斜面向下，对人不做功
8．自动扶梯与水平地面间成角，一人站在扶梯上，扶梯从静止开始匀加速上升，达到一定速度后再匀速上升。若以N表示水平梯板对人的支持力，G表示人所受的重力，f表示梯板对人的静摩擦力，则（　　）
A．匀速过程中，f = 0，N、G都不做功
B．加速过程中，f = 0，N、G都做功
C．加速过程中，f≠0，f、 N、G都做功
D．加速过程中，f≠0，N不做功
9．如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动一段距离s，则这个力对物体做的功是，我们还学过，功的单位是焦耳(J)，由功的公式和牛顿第二定律可知，焦耳(J)与基本单位米(m)、千克(kg)、秒(s)之间的关系是（　　）
A． B．
C． D．
10．如图所示，一物块在大小为100N，方向与水平方向成60°角斜向上的拉力F作用下，沿水平面移动了x=2m的位移，此过程中拉力F对物块做功为（　　）
A．10J B．20J C．50J D．100J
11．2020年11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭顺利将嫦娥五号探测器送入预定轨道，开启了中国首次地外天体采样返回之旅嫦娥五号飞行轨迹可以简化为如图所示：首先进入近地圆轨道I，在P点进入椭圆轨道Ⅱ，到达远地点Q后进入地月转移轨道，到达月球附近后进入环月轨道Ⅲ。已知近地圆轨道I的半径为、椭圆轨道Ⅱ的半长轴为a、环月轨道Ⅲ的半径为，嫦娥五号在这三个轨道上正常运行的周期分别为、、地球半径为R，地球表面重力加速度为g。忽略地球自转及太阳引力的影响下列说法正确的是（ ）
A．
B．嫦娥五号在轨道I上运行速度大于
C．嫦娥五号在椭圆轨道Ⅱ上P点的加速度大于在圆轨道I上P的加速度
D．嫦娥五号沿椭圆轨道Ⅱ从P点向Q点飞行的过程中，地球对它的引力做负功
12．如图所示，质量为M的长木板B在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为m的小木块，，给A、B以大小相等、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，但A最后没有滑离B板。在A和B相互作用的过程中，它们之间的摩擦力做功的情况是（　　）
A．摩擦力对A一直做负功 B．摩擦力对A先做负功后做正功
C．摩擦力对B一直做正功 D．摩擦力对B先做负功后做正功
13．汽车沿上坡路匀速向上行驶，下列说法中正确的是（　　）
A．汽车受的牵引力不做功
B．汽车受的阻力做负功
C．汽车受的重力不做功
D．汽车受的支持力不做功
14．一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移，做功分别为W1＝6J、W2＝－6J，下列说法正确的是( )
A．这两个力一定大小相等、方向相反
B．F1是动力，F2是阻力
C．这两个力做的总功为0
D．F1比F2做的功多
15．把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力恒为f，则在从物体被抛出到落回地面的全过程中（ ）
A．重力所做的功为零 B．重力所做的功为2mgh
C．空气阻力做的功为零 D．空气阻力做的功为-2fh
16．如图甲所示，为一倾角θ＝37°足够长的斜面，将一质量为m＝1kg的物体无初速度在斜面上释放，同时施加一沿斜面向上的拉力，拉力随时间变化关系图像如图乙所示，与斜面间动摩擦因数μ＝0.25。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：
(1)2s末物体的动能；
(2)前12s内物体发生的位移；
(3)前16s内物体克服摩擦力做的功。
17．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).
参考答案
1．B
【详解】
A．该图中力F与位移夹角为锐角，则根据
W=Fxcosθ
可知，力F做正功，选项A错误；
B．该图中力F与位移夹角为钝角，则根据
W=Fxcosθ
可知，力F做负功，选项B正确；
C．该图中力F与位移夹角为锐角，则根据
W=Fxcosθ
可知，力F做正功，选项C错误；
D．该图中力F与位移夹角为锐角，则根据
W=Fxcosθ
可知，力F做正功，选项D错误；
故选B。
2．C
【详解】
根据牛顿第二定律
得
根据运动学公式有
则恒力做功为
由题知，故，故选C。
3．C
【详解】
A．由题知，携带的弹药越多，即质量越大，然牵引力一定，根据牛顿第二定律
质量越大加速度a越小，A错误
B．牵引力和滑行距离相同，根据
得，牵引力做功相同，B错误
C．滑行距离L相同，加速度a越小，滑行时间由运动学公式
可知滑行时间越长，C正确
D．携带的弹药越多，获得的起飞速度由运动学公式
可知获得的起飞速度越小，D错误
故选C。
4．D
【详解】
AB．因重力与水平位移垂直，故重力不做功，故AB错误；
CD．拉力做功为
故C错误，D正确。
故选D。
5．C
【详解】
A．轮胎重力方向向下，轮胎的位移方向水平，重力和位移的方向相互垂直，所以轮胎的重力不做功，故A错误；
B．地面对轮胎的支持力方向向上，和轮胎位移方向相互垂直，所以支持力不做功，故B错误；
CD．运动员对绳的拉力方向与绳的位移方向成锐角，所以运动员对绳子的拉力做正功，故C正确，D错误。
故选C。
6．C
【详解】
每个鸡蛋的质量约为50g，重力约为G=0.5N，则重力功
W=Gh=5J
故选C。
7．B
【详解】
人站在超市电动扶梯的斜面上，与扶梯一起沿斜面匀速上升，则人处于平衡状态，受重力、支持力、沿斜面向上的静摩擦力，其中支持力垂直斜面，不做功，重力做负功，静摩擦力做正功，故ACD错误，B正确。
故选B。
8．C
【详解】
A．当匀速运动时，人受力平衡，所以受到重力和支持力，两个力大小相等方向相反，摩擦力为零，人在竖直方向有位移，因此重力做负功，支持力做正功，A错误；
BCD．在加速过程中，所受摩擦力水平向右，三个力都与位移有夹角，都做功，BD错误，C正确。
故选C。
9．C
【详解】
根据可得
根据可得
故
故选C。
10．D
【详解】
根据恒力做功公式得
解得
故选D。
11．D
【详解】
A．轨道I、Ⅱ的中心天体是地球，轨道Ⅲ的中心天体是月球，中心天体不同不满足开普勒第三定律，A错误；
B．根据牛顿第二定律有
G= m，mg = G
已知月球绕地球做圆周运动的半径为r1、地球半径为R、地球表面的重力加速度为g，代入数据有
v =，r1 > R
则嫦娥五号在轨道I上运行速度小于，B错误；
C．根据牛顿第二定律有
G= ma
在P点r相同，则嫦娥五号在椭圆轨道Ⅱ上P点的加速度等于在圆轨道I上P的加速度，C错误；
D．根据开普勒第二定律可知，vP > vQ，则从P到Q万有引力做负功，D正确。
故选D。
12．B
【详解】
AB．设木块A和木板B最后的速度为v，向右为正方向，有
可得
可知末速度方向向右，由此可知，A先向左做匀减速直线运动，再向右做匀加速直线运动，所以摩擦力对A先做负功再做做正功，故A错误，B 正确；
CD．在共速之前，长木板相对于A已知是向右运动，所受摩擦力一直向左，所以摩擦力对B一直做负功，故CD错误。
故选B。
13．BD
【详解】
A．汽车受牵引力，且与运动方向相同，所以牵引力做正功，故A错误；
B．阻力与运动方向相反，阻力做负功，故B正确；
C．物体有向上的分位移；所以重力做负功，故C错误；
D．支持力与运动方向相互垂直，所以支持力不做功，故D正确。
故选BD。
14．BC
【详解】
根据恒力做功公式W=Fxcosθ可知，做功一正一负，不能说明两个力的方向相反，还跟角度有关，故A错误；功是标量，功的正负表示是动力做功还是阻力做功，所以F1是动力，F2是阻力，故B正确；W合=W1+W2=6-6=0，故C正确；F1比F2做的功一样多，故D错误．故选BC．
【点睛】
要知道功是标量，几个力对物体做的总功，就等于各个力单独对物体做功的代数和，功的正负表示是动力做功还是阻力做功．
15．AD
【详解】
AB．物体被抛出到落回抛出点的全过程中，初末位置相同，高度差为零，所以重力做功为零。故A正确，B错误；
CD．在上升的过程中，空气阻力做功为-fh，在下降的过程中，空气阻力做功为-fh，则整个过程中空气阻力做功为-2fh；故C错误，D正确。
故选AD。
16．（1）12.5J;（2）30 m；方向沿斜面向下；（3）60J
【详解】
（1）分析可知物体在前2s内沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得
代入数据可得
v1＝5 m/s
故动能
（2）设物体在前2 s内发生的位移为x1，则
当拉力为F2＝4.5 N时，由牛顿第二定律可得
代入数据可得
a2＝0.5 m/s2
物体经过t2时间速度减为0，则
t2＝10 s
设t2时间发生的位移为x2，则
由于
则物体在剩下4 s时间内处于静止状态，故物体在前12s内发生的位移
方向沿斜面向下。
（3）由（2）可知物体在12s末静止，故克服摩擦力做的功为
17．（1）1.5×104 J （2）1.3×104 J
【详解】
试题分析：根据WG=mgh求解重力功；受力分析后，先求解出摩擦力的功，然后求解总功．
（1）重力做功为：WG=mgh=50×10×30J=15000J；
（2）摩擦力做功为：，代入数据解得：
由于运动员受到的支持力对运动员不做功，所以总功为：W=WG+Wf=13000J．
点睛：本题关键是明确滑雪运动员的运动规律，然后根据功的计算式列式求解重力和摩擦力的功即可．