4.1功 课时检测（word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第二册
4.1功 课时检测（解析版）
1．小船上一位船工用撑竿推岸，小船沿水平直线离岸而去，下列叙述中正确的是（　　）
A．水的浮力对船做功
B．船受到的重力对船做功
C．撑竿对岸的推力对岸做功
D．船要克服水的阻力做功
2．如图，缆车的车厢始终保持水平，车厢内某游客站立不动且未扶扶手，下列说法正确的是（　　）
A．在加速上升阶段支持力对该游客做正功
B．在匀速上升阶段支持力对该游客不做功
C．在减速上升阶段支持力对该游客做负功
D．整个上升过程支持力对该游客不做功
3．下列物理量中，既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的是（　　）
A．质量 B．位移 C．功 D．时间
4．如图，用力F拉一质量为m的物体，沿水平面匀速前进x距离，已知F与水平方向的夹角为，物体和地面间的动摩擦因数为，则在这段距离内F做功为（　　）
A．mgx B． C． D．
5．人造地球卫星在椭圆轨道上运行，由图中的a点运动到b点的过程中，以下说法正确的是（　　）
A．万有引力对卫星一直做正功
B．万有引力对卫星一直做负功
C．万有引力对卫星先做正功，再做负功
D．万有引力对卫星先做负功，再做正功
6．如图所示，一轻绳拴着一个物体向下做减速运动时，作用在物体上的各力做功的情况是（　　）
A．重力做正功，拉力做负功
B．重力做正功，拉力不负功
C．重力做正功，拉力做正功
D．以上三种均有可能
7．北京奥运会闭幕式演出中出现了一种新型弹跳鞋叫弹跳跷（如图所示）。在表演过程中，一名质量m的演员穿着这种鞋从距地面H高处由静止落下，与水平地面撞击后反弹上升到距地面h高处。假设弹跳鞋对演员的作用力类似于弹簧的弹力，演员和弹跳鞋始终在竖直方向运动，不考虑空气阻力的影响。则该演员（　　）
A．弹跳跷离开地面时速度最大
B．弹跳跷下落时一接触地面，演员就减速
C．弹跳跷在与地面接触的过程中对演员不做功
D．在向下运动的过程中出现过超重现象
8．起重机以的加速度将质量为的货物由静止开始匀加速向上提升，若g取，则在内起重机对货物所做的功是（　　）
A． B． C． D．
9．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，已知木箱与地面间的动摩擦因数为，木箱质量为m。则木箱受到的（　　）
A．重力做功为mgs B．拉力做功为
C．滑动摩擦力做功为 D．支持力做功为
10．如图，小物块B放在足够长的木板A上，A放在光滑的水平面上。若时刻A、B均以大小为的初速度水平向右运动，同时A受到大小为，方向水平向右的恒力F作用，已知A与B之间的动摩擦因数为0.2，A、B的质量分别为、，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。则内，下列说法正确的是（　　）
A．A、B相对静止
B．A的加速度大小为
C．A的位移大小为
D．系统因摩擦产生的热量为
11．关于牛顿第三定律理解，下列说法正确的是（　　）
A．牛顿第三定律告诉我们：先有作用力，后有反作用力
B．牛顿第三定律告诉我们：作用力和反作用力作用大小一定相等
C．牛顿第三定律告诉我们：作用力和反作用力的合力一定为零
D．牛顿第三定律告诉我们：作用力和反作用力做功代数和一定为零
12．如图所示，物体在恒力F作用下沿光滑水平面前进L，力F的方向与物体运动方向夹角为，物体的质量为m，重力加速度为g。在此过程中，下列关于力做功的说法中正确的是（　　）
A．力F做功为FL B．力F做功为
C．重力做功为mgL D．合力对物体做功为
13．—物块静置在地面上，在大小为10 N、方向竖直向上的恒力F1的作用下，物块竖直向上做匀加速直线运动。经时间t撤去力F1，改用大小为3.5 N、方向竖直向下的恒力F2作用，结果再经时间2t物块恰好落回地面。物块落地后静止不动，取，空气阻力不计。下列说法正确的是（　　）
A．力F1、F2作用过程中，物块的加速度大小之比为4∶5
B．撤去力F1瞬间，物块的速率与物块落地前瞬间的速率之比为2∶1
C．力F1做的功与力F2做的功之比为4∶5
D．物块的质量为0.4 kg
14．如图所示，用一个与水平方向成、大小为60N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，已知雪橇的质量为20kg，则在2s内，下列说法正确的是（　　）
A．雪橇的位移大小为2m
B．拉力F做功48J
C．雪橇所受合力大小为20N
D．摩擦力做的功为
15．如图所示，一质量为m=2.0kg的物体从半径为R=5.0m的圆弧轨道的A端，在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端（圆弧AB在竖直平面内）。拉力F的大小始终为15N，方向始终与物体在该点的运动方向成37°角。圆弧所对应的圆心角为45°，BO沿竖直方向。求这一过程中：（cos37°=0.8，g=10m/s2）
(1)拉力F做的功；
(2)重力G做的功；
(3)圆弧面对物体的支持力FN做的功。
16．用竖直向上大小为30 N的力F，将质量为2 kg的物体从地面由静止提升2m（g=10 m/s2）。求在这一过程中：
（1）拉力F做功为多少？
（2）重力做功为多少？
参考答案
1．D
【详解】
A．水的浮力与船的运动方向垂直，对船不做功，A错误；
B．船受到的重力与船的运动方向垂直，对船不做功，B错误
C．撑竿对岸的推力对岸不做功，因为河岸没有运动，C错误；
D．船要克服水的阻力做功，因为阻力与船的运动方向相反，D正确。
故选D。
2．A
【详解】
依题意，可知人在整个上升过程中，所受支持力均不为0，根据功的定义
由于支持力方向与人位移方向的夹角小于，所以支持力对该游客一直做正功，故选A。
3．B
【详解】
既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量是矢量，因位移是矢量，而质量、功和时间都是标量。
故选B。
4．C
【详解】
对物体进行受力分析，根据平衡条件，在竖直方向可得
在水平方向可得
其中
联立可得
根据功的公式，拉力对物体所做的功为
故A、B、D错误，C正确；
故选C。
5．D
【详解】
根据开普勒第二定律，近地点速度大于远地点速度，由图中的a点运动到b点的过程中动能先减小后增大，所以万有引力先做负功后做正功，或由于图中万有引力与速度方向夹角先大于90°，后小于90°，故在此过程中万有引力对卫星先做负功，再做正功，所以D正确；ABC错误；
故选D。
6．A
【详解】
物体向下做减速运动，则加速度的方向向上，则拉力方向向上且大于重力，物体运动方向和重力方向相同，则重力做正功，物体运动方向和拉力方向相反，则拉力做负功，故A正确，BCD错误。
故选A。
7．D
【详解】
A．弹跳跷离开地面前先做加速运动后做减速运动，当地面对人和弹跳跷弹力等于人和弹跳跷的重力时，速度最大，A错误；
B．弹跳跷下落接触地面时，重力大于弹力，演员先加速后减速，B错误；
C．弹跳跷在与地面接触的过程中，由于弹跳跷发生形变，演员会继续向下运动，因此弹跳跷对演员做负功，C错误；
D．弹跳跷在与地面接触的过程中先加速后减速，在减速过程中出现超重现象，D正确；
故选D。
8．A
【详解】
物体上升的高度为
由牛顿第二定律得
解得
故拉力做功为
故选A。
9．B
【详解】
A．重力的方向向下，始终与木箱运动的方向垂直，所以重力不做功，A错误；
B．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
B正确；
C．建立如图坐标系
根据竖直方向受力平衡有
根据滑动摩擦力公式可得摩擦力
摩擦力与运动方向相反，所以摩擦力做的功为
C错误；
D．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，D错误。
故选B。
10．C
【详解】
A．若A与B相对静止，则整体的加速度
则B受到的摩擦力大小
由于
所以A与B发生相对滑动，故A错误；
B．对A
故B错误；
C．内
故C正确；
D．对B
则内A相对B的位移
因产生的热量
故D错误。
故选C。
11．B
【详解】
A．根据牛顿第三定律可知，作用力和反作用力是同时产生同时消失的，A错误；
B．根据牛顿第三定律可知，作用力和反作用力总是大小相等的，B正确；
C．根据牛顿第三定律可知，作用力和反作用力作用在两个物体上，不能求合力，C错误；
D．一对作用力和反作用力大小相等，方向相反，但作用点的位移不一定相等，故做功的代数和不一定为零，D错误。
故选B。
12．BD
【详解】
AB. 根据题意及功的公式可知，力F对物体所做的功W=FLcosα，故A错误，B正确；
C. 重力在竖直方向，位移在水平方向，重力不做功，故C错误；
D. 物体受到重力、支持力、拉力F，其中重力和支持力都不做功，只有拉力做功，所以合力对物体做的功等于拉力做的功，即为FLcosα，故D正确。
故选BD。
13．AD
【详解】
A．设力F1作用过程中物块运动的距离为x，则在力F1、F2作用的过程中，对物块分别有
解得
故A正确；
B．设撤去力F1瞬间物块的速率为v1，物块落地前瞬间的速率为v2，则分别有
解得
故B错误；
C．力F1、F2对物块做的功分别为
解得
故C错误；
D．对物块根据牛顿第二定律有
解得m=0. 4 kg，故D正确。
故选AD。
14．BD
【详解】
A．2s雪橇的位移为
故A错误；
B．拉力做的功为
故B正确；
C．由牛顿第二定律得
故C错误；
D．合外力对雪橇做的功
摩擦力做的功
故D正确。
故选BD。
15．(1)15πJ；(2)；(3)0
【详解】
(1)将圆弧AB分成很多小段l1、l2、…、ln，拉力在每小段上做的功为W1、W2、…、Wn，因拉力F大小不变，方向始终与物体在该点的运动方向成37°角，所以
…
则有
(2)重力G做的功
(3)物体受的支持力FN始终与物体的运动方向垂直，所以
16．（1）60J；（2）-40J
【详解】
（1）拉力F做功为
（2）重力做功为多少