第二册1.1机械功随堂训练（Word版含答案）

第一章第1节机械功随堂训练 2021-2022高一物理试卷鲁科版2019必修第一册
一、单选题（共16题）
1.如图所示，在与水平方向成θ（0°<θ<90°）角的恒力F作用下，行李箱沿水平方向移动了一段距离x，该过程中，关于恒力F对行李箱做的功，下列说法正确的是（ ）
A. 不做功 B. 一直做正功 C. 一直做负功 D. 先做正功后做负功
2.质量为 的物体置于水平面上，在运动方向上受拉力 作用沿水平面做匀变速直线运动，物体运动的 图象如图所示，若物体所受摩擦力的大小为 ，则在这段运动过程中做功情况正确的是（ ）
A. 拉力做功 B. 拉力做功 C. 摩擦力做功 D. 物体克服摩擦力做功
3.如图所示，表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移x，设这三种情形下力F和位移x的大小都是一样的，计算这三种情形下力F对物体做的功的数值可知（ ）
A. 图甲情况下F做的功的数值最少 B. 图乙情况下F做的功的数值最多
C. 图丙情况下F做的功的数值最少 D. 三种情况下F做的功的数值一样多
4.如图所示，一物体受到两个大小相等，夹角为120°的拉力 和 的作用，在某一过程中 和 做功均为3J，则在此过程中这两个力的合力做功为（　　）
A. 6J B. C. 3J D. 0
5.用力F使质量为10kg的物体从静止开始，以2m/s2的加速度匀加速上升，不计空气阻力，g取10m/s2 ， 那么2 s内F做功 ( )
A. 80J B. 200J C. 480J D. 400J
6.打太极球是一项健身运动，如图所示，人先将太极球沿水平方向缓慢推出，接着将太极球沿竖直方向缓慢举起，全部过程空气阻力忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A. 太极球沿水平方向缓慢运动时重力不做功 B. 太极球沿竖直方向缓慢运动时重力做正功
C. 太极球沿水平方向缓慢运动时机械能变化 D. 太极球沿竖直方向缓慢运动时机械能不变
7.如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动．通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示．（g＝10m/s2）则（ ）
A. 物体的质量m＝1.0kg B. 物体与水平面间的动摩擦因数 ＝0.20
C. 第2s内物体克服摩擦力做的功W＝2.0J D. 前2s内推力F做功的平均功率 ＝3.0 W
8.一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功的情况是（ ）
A. 加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功
B. 加速时做正功，匀速和减速时做负功
C. 加速和匀速时做正功，减速时做负功
D. 始终做正功
9.如图所示，在水平雪面上雪橇受与水平方向成α角的拉力F作用，沿直线匀速前进了s的距离。下列说法正确的是（ ）
A. 拉力做功为Fs B. 地面对雪橇的支持力做正功
C. 重力对雪橇做负功 D. 外力对雪桶做的总功是零
10.如图所示，汽车急刹车时，车上的司机会向前倾。下列对于刹车过程分析正确的是（ ）
A. 司机前倾是由于惯性，车对人不做功 B. 汽车减速，人对车做负功
C. 人始终在车中，车对人不做功 D. 人减速，车对人做负功
11.如图所示，同一物体受大小相等的力F的作用，在粗糙程度不同的水平面上发生了相等的不为零的一段位移，其中，F做功最少的是（ ）
A. B.
C. D.
12.如图所示，物体从A处静止开始沿光滑斜面AO下滑，又在粗糙水平面上滑动，最终停在B处。已知A距水平面OB的高度为h，物体的质量为m，现将物体m从B点沿原路送回至A处，至少需外力做功（ ）
A. B. C. D.
13.高抛发球是乒乓球比赛中常用发球方法，具备速度快，旋转强的特点，在某次比赛中，运动员将乒乓球竖直抛出后又落回原处，被击打出去，如图所示，空气阻力恒定，则（ ）
A. 抛出到落回的过程中乒乓球的机械能守恒
B. 乒乓球在上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功
C. 乒乓球在上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功
D. 乒乓球落回原处的速度等于抛出时的速度
14.两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，如图所示．物体通过一段位移时，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力对物体做功为( )

A. 7J B. 2J C. 5J D. 3．5J
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，所受的空气阻力大小恒为f，则在从物体被抛出到落回地面的全过程中（ ）
A. 空气阻力做的功为零 B. 空气阻力做的功为2fh
C. 重力所做的功为零 D. 重力所做的功为2mgh
16.如图所示，质量为m的物块在倾角为α的斜面上保持相对静止，斜面体和物块一起以速度v水平向右做匀速直线运动，则斜面体对物块的摩擦力和弹力对物块做功情况是（ ）
A. 摩擦力做正功，弹力做负功 B. 摩擦力做正功，弹力做正功
C. 摩擦力做负功，弹力做负功 D. 摩擦力做负功，弹力做正功
二、综合题（共4题）
17.如图所示，质量M＝4kg、长L＝2m的木板A静止在光滑水平面上，质量m＝1kg的小滑块B置于A的左端．B在F＝3N的水平恒力作用下由静止开始运动，当B运动至A的中点时撤去力F．A、B之间的动摩擦因数μ＝0.2，g取10m/s2 ． 求：
撤去F之前A、B的加速度大小a1、a2；
（2）F对B做的功W；
整个运动过程中因摩擦产生的热量Q．
18.如图(甲)所示,一固定在地面上的足够长斜面,倾角为37°,物体 A 放在斜面底端挡板处,通过不可伸长的轻质绳跨过光滑轻质滑轮与物体B相连接,B的质量M=1kg,绳绷直时B离地面有一定高度.在t=0时刻,无初速度释放B,由固定在A上的速度传感器得到的数据绘出的物体A沿斜面向上运动的v- t图像如图(乙)所示.若B落地后不反弹,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°= 0.8。求：
（1）A沿斜面向上运动的过程中,绳的拉力对A做的功W；
（2）在t=0.25s时，物体A克服摩擦力做功的瞬时功率？
19.水平地面上有质量分别为m和4m的物A和B，两者与地面的动摩擦因数均为μ。细绳的一端固定，另一端跨过轻质动滑轮与A相连，动滑轮与B相连，如图所示。初始时，绳出于水平拉直状态。若物块A在水平向右的恒力F作用下向右移动了距离s，重力加速度大小为g。求：
物块B克服摩擦力所做的功；
（2）物块A、B的加速度大小。
20.追寻守恒量是物理学的重要研究内容，在高中阶段我们探索守恒量时，除了实验手段，也常借助已有理论来进行分析。已知重力加速度为g。供暖系统、自来水系统都是通过管道运送液体的。管内液体稳定流动时具有这样的特点：①管内各处液体体积无法压缩且密度均相同；②管内各处液体流速不随时间改变。如图所示，选取横截面C和横截面D之间的液体为研究对象，当C处液体流动很小一段距离，到达 时，D处液体正好流动到 处。已知液体密度为 ，C处的压强为 、流速为 、高度为 ，D处的压强为 、流速为 、高度为 ，C处管道半径为R，C与 间距离为d，且R、d均远远小于 。不计管道对液体的阻力，不考虑液体的黏滞性。在C、D间的液体流动至 、 的过程中
（1）求横截面C左侧液体对研究对象所做的功 ；
（2）求重力对研究对象所做的功 ；
（3）研究表明，可运用动能定理对C、D间的液体进行分析。请依据动能定理探索压强p、流速u、高度h是否也存在着某种守恒的关系。若存在，请写出关系式；若不存在，请说明理由。
答案部分
一、单选题
1.【答案】 B
2.【答案】 B
3.【答案】 D
4.【答案】 A
5.【答案】 C
6.【答案】 A
7.【答案】 C
8.【答案】 D
9.【答案】 D
10.【答案】 D
11.【答案】 C
12.【答案】 D
13.【答案】 C
14.【答案】 A
15.【答案】 C
16.【答案】 A
二、综合题
17.【答案】 （1）解：根据牛顿第二定律得：
对A：μmg＝Ma1 ， 代入数据得：a1＝0.5m/s2
对B：F﹣μmg＝ma2 ， 代入数据得：a2＝1m/s2
答：撤去F之前A、B的加速度大小a1、a2分别为0.5m/s2、1m/s2 ．
（2）解：设F作用时间为t，由位移公式得：
对B：xB＝ a2t2
对A：xA＝ a1t2
当B运动至A的中点时，有 xB﹣xA＝
代入数据得：t＝2s
F做的功：W＝FxB
代入数据得：W＝6J
答：F对B做的功W是6J；
（3）解：撤去F后
对B：﹣μmg＝ma3
代入数据得：a3＝﹣2m/s2
设从撤去F到A、B相对静止所需时间为t′，则：a2t+a3 t′＝a1t+a1t′
代入数据得：t′＝ s
由位移关系得：x相＝ +a2tt′ ﹣（a1tt′+ a1t′2）
代入数据得：x相＝1.2 m
摩擦产生的热：Q＝μmg x相
代入数据得：Q＝2.4 J
答：整个运动过程中因摩擦产生的热量Q是2.4 J．
18.【答案】 （1）解：设绳的拉力为T，对B由牛顿第二定律，得
则
A，B位移相同，由图可知A上升阶段，B的位移为
故绳的拉力对A做功为
（2）解：前 0.5s，对 A ，由牛顿第二定律有
后0.25s，由图乙得A的加速度大小
对A，由牛顿第二定律有
可得
代入解得
在t=0.25s 时，A的速度为 ，A 克服摩擦力做功功率为
19.【答案】 （1）解：物块A移动了距离s，则物块B移动的距离为s1= s①
物块B受到的摩擦力大小为f=4μmg②
物块B克服摩擦力所做的功为W=fs1=4μmg× s=2μmgs ③
（2）解：设物块A、B的加速度大小分别为aA、aB ， 绳中的张力为T．有牛顿第二定律得
F-μmg-T=maA④
2T-4μmg=4maB⑤
由A和B的位移关系得aA=2aB⑥
联立④⑤⑥式得 ⑦
⑧
20.【答案】 （1）解：横截面C左侧液体对研究对象所做的功
（2）解：C、D间液体流动至 、 间，可等效为 、D间液体位置不变，C、 间液体流动至D、 间。C、 间液体质量
重力对研究对象所做的功
（3）解：在相同的时间内，流过C处截面水的体积与流过D处截面水的体积 相同。由C， 间液体体积
可知
设D处管道面积为 ，D、 间距离为x，则D、 间液体体积
横截面D右侧液体对研究对象所做的功
由动能定理，合外力做功
即
整理得
所以压强 、流速 、高度 是满足守恒的关系，即
为守恒量。