1.1机械功 课时训练（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册
1.1机械功 课时训练（解析版）
1．如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上。当斜面在光滑的水平面上向右匀速移动了距离s时，物体m相对静止，则下列说法中不正确的是（　　）
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．支持力对物体m做正功
2．起重机吊钩挂着一木箱，木箱正在匀减速下降，这个过程中，说法正确的是（　　）
A．木箱重力做负功 B．钢索对木箱的拉力做正功
C．钢索对木箱的拉力做负功 D．木箱的机械能增大
3．如图所示，一质量为m、边长为a的正方体物块与地面间的动摩擦因数为μ＝0.1.为使它水平移动距离a，可以用将它翻倒或向前缓慢平推两种方法，则下列说法中正确的是（　　）
A．将它翻倒比平推前进做功少 B．将它翻倒比平推前进做功多
C．两种情况做功一样多 D．两种情况做功多少无法比较
4．一对作用力、反作用力做功，以下有关说法正确的是（　　）
A．作用力与反作用力做功总是大小相等的
B．作用力与反作用力做功总是正负相反的
C．作用力与反作用力可能一个力做功另一个力不做功
D．作用力和反作用力不可能都做正功
5．关于力对物体做功的说法正确的是（　　）
A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，所以一定做负功
B．静摩擦力对物体一定不做功
C．一对作用力和反作用力在相同时间内做的功一定大小相等，正负相反
D．一对作用力和反作用力在相同时间内对物体可能一个做功，另一个不做功
6．如图所示，小明用与水平方向成角的轻绳拉木箱，绳中张力为F，沿水平地面向右移动了一段距离L，已知木箱与地面间的动摩擦因数为，木箱质量为m，木箱受到的（　　）
A．支持力做功为
B．重力做功为mgL
C．拉力做功为FL
D．滑动摩擦力做功为
7．关于功，下列说法正确的是（　　）
A．滑动摩擦力一定对物体做负功
B．的功比的功少
C．人原地起跳时，支持力对人做正功
D．一对作用力与反作用力做功之和必定为零
8．如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面体上，在外力作用下，一起沿水平方向向左做匀速运动，运动中物体m与斜面体相对静止。则关于斜面体对m的支持力和摩擦力的做功情况，下列说法中正确的是（　　）
A．支持力做正功、摩擦力做正功
B．支持力做正功、摩擦力做负功
C．支持力做负功、摩擦力做正功
D．支持力做负功、摩擦力做负功
9．如图所示，光滑的斜劈放在水平面上，斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑小球，当整个装置沿水平面以速度水平向右匀速运动时，以下说法中正确的是（　　）
A．小球的重力做负功
B．挡板对球的弹力做负功
C．斜面对球的弹力做负功
D．以上三种说法都正确
10．如图，一质量为，长度为的均匀柔软细绳竖直悬挂，用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距，重力加速度大小为g，在此过程中，克服重力做功（　　）
A．mg B．mg C．mg D．mg
11．如图所示，甲、乙两个保险公司人员将一个质量为m的保险柜由静止沿直线移向他们的货车。甲施加给保险柜为推力，大小为F，方向斜向下与水平方向成30°角；乙施加给保险柜为拉力，大小也为F，方向斜向上与水平方向成45°角，若在移动保险柜过程中，甲和乙施加给保险柜的力保持不变，甲和乙对保险柜做的功分别用和表示，则（　　）
A． B． C． D．条件不足，无法判断
12．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m 的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变。用水平力缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止。撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。则（　　）
A．撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动
B．撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为
C．物体做匀减速运动的时间为
D．物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为
13．一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．合外力对物体不做功
B．地板对物体的支持力做正功
C．地板对物体的支持力做负功
D．重力对物体做负功
14．如图所示，物体A、B质量相同，与地面的动摩擦因数也相同，在大小相等的F1和F2的作用下，在水平面上移动相同的距离l，则（　　）
A．F1和F2所做的功相同 B．两物体受到的摩擦力做的功不同
C．支持力对物体做的功相同 D．合外力对物体做的功相同
15．如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则（　　）
A．火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小
B．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力
C．返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功
D．返回舱在喷气过程中处于超重状态
16．如图所示，、两物体的质量均为1kg，在恒定大小为的向心力作用下在光滑水平面上顺时针匀速圆周运动；在水平恒力作用下，从静止开始沿着圆的直径方向，向靠近；、两物体同时从、位置分别开始运动，当用时4s绕圆运动1圈时，、正好在点相遇，当再绕半周时，又与在处相遇。试求：
（1）物体所受恒力大小？
（2）由到过程中做功大小？
17．质量为5kg的物体静置于水平地面上，现对物体施以水平方向的恒定拉力，1s末将拉力撤去，物体运动的v—t图象如图所示，（g取10m/s2）试求：
（1）滑动摩擦力在0~3s 内做的功；
（2）拉力在0~1s内做的功；
（3）拉力在1s末的功率。
参考答案
1．A
【详解】
对物体受力分析可知物体受重力mg、弹力N和摩擦力f，作出力图如图所示
AC．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符合题意，C不符合题意；
B．物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零，故B不符合题意；
D．由图看出，支持力N与位移s的夹角小于90°，则支持力对物体m做正功，故D不符合题意。
故选A。
2．C
【详解】
A．木箱向下运动，重力与位移方向相同，由功的概念可知，木箱重力做正功，A错误；
BC．钢索对木箱的拉力向上，木箱的位移方向向下，钢索对木箱的拉力做负功，B错误，C正确；
D．由于木箱下降，重力势能减小，木箱速度减小，动能减小，因此木箱的机械能减小，D错误。
故选C。
3．B
【详解】
使物块水平移动距离a，若将它翻倒一次，需要克服重力做功，使其重心位置由离地h1＝ 增加到h2＝，所以至少需要做功
W1＝mg（h2－h1）＝mg（－1）a
而缓慢平推需要做功
W2＝μmga＝0.1mga故选B。
4．C
【详解】
AC．作用力与反作用力做功不一定是大小相等的，可能一个力做功另一个力不做功，选项A错误，C正确；
BD．作用力与反作用力做功不一定是正负相反的，作用力做正功，反作用力也可能做正功。选项BD错误。
故选C。
5．D
【详解】
A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，但是滑动摩擦力对物体可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，A错误；
B．静摩擦力对物体可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，B错误；
C．一对作用力和反作用力在相同时间内做的功不一定大小相等，正负相反，例如两个人坐在冰面上互推时，推力对两个人都做正功，C错误；
D．一对作用力和反作用力在相同时间内对物体可能一个做功，另一个不做功，例如一个人用力推墙面时，人后退而墙不动，则墙对人的推力对人做正功，人对墙的推力对墙不做功，D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A．支持力的方向向上，始终与木箱运动的方向垂直，所以支持力不做功，A错误；
B．重力的方向向下，始终与木箱运动的方向垂直，所以重力也不做功，B错误；
C．拉力的方向与木箱运动方向之间的夹角为，所以拉力做功为，C错误；
D．对木箱受力分析，根据平衡条件可得，竖直方向有
所以摩擦力的大小为
摩擦力做的功为
D正确。
故选D。
7．B
【详解】
A．滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，与物体实际运动方向可能相同，也可能相反，无直接关系，因此滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，A错误；
B．-10J的功表示阻力对物体做功的多少为10J； +5J表示动力对物体做功的多少为5J；故-10J的功比+5J的功多，B正确；
C．人起跳时地面对人的支持力作用在人的脚上，人起跳的过程中脚始终在地面上，没有位移，所以地面对人的支持力不做功，C错误；
D．一对作用力与反作用力作用在两个不同的物体上，两个力的作用点的位移不一定相等，故一对作用力与反作用力所做功之和不一定为零，D错误。
故选B。
8．B
【详解】
物体做匀速运动，受到垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力，物体的位移水平向左，可知支持力与位移夹角小于90°，则支持力做正功；摩擦力与位移夹角大于90°，则摩擦力做负功。
故选B。
9．C
【详解】
对小球进行受力分析可知，小球收到竖直向下的重力，斜面对它垂直斜面向上的弹力，挡板对它水平向左的弹力，而小球位移方向水平向右，所以只有重力方向与位移方向垂直，重力不做功，斜面对小球做负功，挡板对球的弹力做正功，ABD错误，C正确。
故选C。
10．A
【详解】
用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，则只有下方部分的重心向上移动，此过程中克服重力做功为
故A正确，BCD错误。
故选A。
11．B
【详解】
甲和乙施加给保险柜的力保持不变，一起移动保险柜的位移相同为，根据功的定义可知
比较可知
故选B。
12．D
【详解】
A．撤去F后，弹簧形变在恢复的过程中，弹力逐渐减小，则合力先减小，再增大，最后脱离弹簧后，保持不变，A错误；
B．撤去F后，物体刚运动时有
解得
B错误；
C．物体脱离弹簧后，做匀减速直线运动，逆向得物体做初速度为零的匀加速直线运动，有
解得
C错误；
D．速度最大时，合力为零，有
此时弹簧形变为
则该过程中克服摩擦力做的功为
D正确。
故选D。
13．BD
【解析】
在加速上升的过程中，动能增加，根据动能定理，合外力做正功，故A错误；支持力的方向与运动方向相同，所以支持力做正功，故B正确，C错误；在加速上升的过程中，重力的方向与运动方向相反，所以重力做负功，故D正确；故选BD．
点睛：解决本题的关键知道当力的方向运动方向相同，该力做正功，与运动方向相反，该力做负功，与运动方向垂直，则该力不做功．
14．ABC
【详解】
A．由题意可知，两个力的大小相等，且与位移间的夹角相等，位移相等，故两力做功一定相等，选项A正确；
B．由于F1对物体有向下压的效果，而F2是向上提的效果，可知A物体受到的摩擦力要大于B物体受到的摩擦力，所以A物体克服摩擦力做功要多，选项B正确；
C．支持力的方向与位移方向垂直，都不做功，所以支持力做功相等，选项C正确；
D．F1和F2所做的功相同，A物体克服摩擦力做功要多，所以A物体合力做功要小，选项D错误。
故选ABC。
15．AD
【详解】
A．火箭开始喷气前匀速下降，拉力等于重力减去返回舱受到的空气阻力，火箭开始喷气瞬间，对返回舱产生向上的反冲力，且加速度向上，根据
因而伞绳对返回舱的拉力F变小，选项A正确；
B．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上的反冲力，与之相比空气阻力较小，选项B错误；
C．返回舱在喷气过程中所受合外力方向向上，必做负功，选项C错误；
D．在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，加速度方向向上，返回舱处于超重状态，选项D正确。
故选AD。
16．（1）4N；（2）288J
【详解】
（1）B物体的加速度为a，由运动学公式则有
， ，
A物体做匀速圆周运动，设轨道半径为R，则有
， ，
物体所受恒力为，由牛顿第二定律可得
代入数据联立解得
， ，
（2）由到过程中做功为
到位移为
解得
17．（1）-540J；（2）540J；（3）1080W
【详解】
（1）减速过程的加速度大小为
根据牛顿第二定律，有
f=ma2=5×6N=30N
v-t图象的面积表示位移大小，故位移大小为
x=×3×12=18 m
滑动摩擦力在0-3s内做的功
W=-fx=-30×18J=-540 J
（2）加速过程的加速度
根据牛顿第二定律，有
F-f=ma1
解得
F=f+ma1=30N+5×12N=90N
加速过程的位移为
x1=×12×1=6m
故拉力所做的功为
W1=Fx1=90×6J=540J
（3）拉力在1s末的功率
P=Fv=90×12W=1080 W