2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册4.1功 达标作业 (Word版含答案)

4.1功 达标作业（解析版）
一、选择题
1．一物体在三个不同的力的作用下发生一段位移，这三个力对物体做的功分别为100J、、50J，则这三个力的合力对物体做的功为（　　）
A．50J B． C．100J D．
2．初中学过，如果一个物体在力F作用下沿着力的方向移动了一段距离l，这个力对物体所做的功，功的单位是焦耳（J）则焦耳与力学基本单位的关系是（　　）
A． B．
C． D．
3．如图所示，两个互相垂直的水平力作用在同一物体上，物体在光滑水平面上发生一段位移的过程中，力对物体做功为，物体克服力做功为，则两个力对物体做的总功为（　　）
A． B． C． D．
4．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
5．关于功的概念，下列说法正确的是（　　）
A．功有正、负，但正、负不表示方向，而表示大小
B．物体受力越大，位移越大，力对物体做功越多
C．合力的功等于各分力功的矢量和
D．摩擦力可以对物体做正功
6．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
7．质量为1kg的铅球从离地高18m处无初速度释放，经2s到达地面。在这个过程中重力和空气阻力对铅球做的功分别是（g取10m/s2）（　　）
A．18J 、2J B．180J 、-18J C．180J 、-9J D．180J 、0
8．如图甲所示，质量为4kg的物体在水平推力作用下从静止开始运动，推力F随位移x变化的情况如图乙所示，运动4m后撤去推力F，物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，g取10m/s2，则（　　）
A．全程克服摩擦力做功100J
B．从开始运动到停止运动，物体的位移为10m
C．物体在运动过程中的加速度先减小后不变
D．因推力是变力，无法确定推力做的功
9．质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面，绳A较长。分别捏住两绳中点缓慢提起，两绳中点被提升的高度分别为hA、hB，且hA > hB（两绳都已离开地面）。上述过程中克服两绳重力做功分别为WA、WB，则（ ）
A．WA = WB B．WA < WB C．WA > WB D．不能确定
10．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
11．如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小f不变，则下列说法正确的是（　　）
A．重力做功为mgL B．悬线的拉力做功为mgL
C．空气阻力做功为 D．克服空气阻力做功为fL
12．2019年女排世界杯比赛中，我国女排以连胜的战绩为70周年国庆献上一份厚礼!女排主攻手朱婷，原地站立摸高为2.60m，原地竖直起跳（助跑）摸高为3.27m。若原地起跳时该运动员重心从最低开始上升0.50m时离开地面起跳过程，将这一过程视为匀加速运动，忽略空气阻力，则该运动员（　　）
A．起跳过程中先超重后失重
B．起跳过程的平均速度等于离地上升到最高点过程的平均速度
C．起跳过程中地面对她的弹力不做功
D．从最高点落回地面时的速度为m/s
13．如图，在匀速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一件湿衣服随圆桶一起转动而未滑动，则（　　）
A．衣服随圆桶做圆周运动的向心力由静摩擦力提供
B．圆桶加速转动过程，衣服对桶壁的压力逐渐增大
C．圆桶加速转动过程，从衣服上甩出的水滴做离心运动
D．圆桶加速转动过程，桶壁对衣服的压力做了功
二、解答题
14．“正功和负功方向相反”“正功大于负功”这两种说法正确吗？
15．一长木板静止在水平地面上，在t=0时刻，一小滑块以某一速度滑到木板上表面，经过2s滑块和木板同时停下，滑块始终在木板上。木板运动的速度随时间变化的图像如图所示，已知木板和滑块的质量均为0.1kg，重力加速度g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，根据图像信息解答下面问题：
（1）求出木板和滑块间的动摩擦因数；
（2）滑块刚滑到木板上时的速度多大？
（3）求整个过程中滑块和木板之间产生的热量。
参考答案
1．A
【详解】
这三个力的合力对物体做的功为
W=100J-100J+50J=50J
故选A。
2．D
【详解】
根据功的定义，可得
根据牛顿第二定律
可知，力的单位为
所以，焦耳与力学基本单位的关系是
故选D。
3．A
【详解】
当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的和；由于力F1对物体做功8J，力F2对物体做功-6J，所以F1与F2的合力对物体做的总功为
故选A。
4．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。
5．D
【详解】
A．功是标量，有正负之分，但功的正负不表示功的大小，而表示力对物体的做功效果，故A错误；
B．功的决定因素为力、位移及二者的夹角，若力大、位移大，但两者夹角为，则做功为0，故B错误；
C．功是标量，合力做的功等于各分力做功的代数和，故C错误；
D．摩擦力可以做正功，也可做负功，这要看摩擦力与位移的方向关系，当摩擦力与运动方向相同时，摩擦力做正功，相反时做负功，相互垂直时不做功，故D正确。
故选D。
6．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。
7．B
【详解】
由力对物体做功公式可得，重力对铅球做的功为
WG=mgh=1×10×18J=180J
由运动学位移公式可有
解得铅球下落的加速度
由牛顿第二定律得
mg Ff=ma
解得
Ff=1N
则空气阻力对铅球做的功
Wf= Ffh= 18J
ACD错误，B正确。
故选B。
8．B
【详解】
ABD．F-x图线与横轴所围图形的面积表示推力做的功，则
对整个过程根据动能定理
即有
代入数据，可得
则全程克服摩擦力做功
B正确，AD错误；
C．根据公式可得，滑动摩擦力为
当推力大于20N时，物体做加速度减小的加速运动，当推力减小到20N时，加速度为零；当推力小于20N时，物体做加速度增大的减速运动，当推力减小为零后，物体做匀减速运动直至停止，C错误。
故选B。
9．D
【详解】
由于绳长和hA、hB的量值不确定，所以根据题设条件可能有如图2所示的（1）（2）（3）三种情况
图中GA、GB表示A、B两细绳的重心，由此可知克服两绳重力做功的大小是不能确定的。
故选D。
10．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。
11．AC
【详解】
A．由重力做功特点得重力做功为
故A正确；
B．悬线的拉力始终与 v垂直，不做功，故B错误；
CD．将圆弧路径分成若干小圆弧(尽量小)，每一段小圆弧上可认为f是恒力，所以f所做的总功等于每个小弧段上f所做功的代数和，即
故C正确，D错误。
故选AC。
12．BC
【详解】
A．根据题意，起跳过程均有向上的加速度，均处于超重状态，故A错误；
B．根据匀变速直线运动规律中一个过程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知起跳过程的平均速度等于开始起跳（速度为零）到离地上升过程的平均速度，而离地上升到最高点过程也是做匀变速直线运动且到最高点时速度也为零，故起跳过程的平均速度等于离地上升到最高点过程的平均速度，故B正确；
C．起跳过程中地面对她的弹力没有产生位移（弹力作用在脚上，而脚未动），不做功，故C正确；
D．根据题意，她重心上升的最大高度为
从最高点落回地面时的速度
故D错误。
故选BC。
13．BC
【详解】
AB．衣服受到重力、桶壁的弹力和静摩擦力的作用，共3个力作用，由于衣服在圆桶内壁上不掉下来，竖直方向上没有加速度，重力与静摩擦力二力平衡，靠弹力提供向心力；随着圆桶转速的增加，弹力增加，但静摩擦力不变，故A错误，B正确；
C．对于水而言，衣服对水滴的附着力提供其做圆周运动的向心力，随着圆桶转速的增加，需要的向心力增加，当附着力不足以提供需要的向心力时，衣服上的水滴将做离心运动，故C正确；
D．圆桶加速转动过程，桶壁对衣服的弹力与速度方向垂直不做功，故D错误。
故选BC。
14．见解析
【详解】
这两种说法均不正确，功是标量，没有方向。功的正、负只表示两种相反的做功效果，因此“正功和负功方向相反”的说法是错误的，其错误的根源是误解了正功和负功的含义，把功当成矢量；“正功大于负功”的说法也不正确，例如，的功和的功哪个大呢？当然是的功大于的功．这里的“+”“-”不表示大小，而表示做功的效果。“+”表示动力对物体做功，“-”表示阻力对物体做功，符号反映了做功的力的效果，与大小无关。
15．（1）μ=0.3；（2）v0=4m/s；（3）Q=0.6J
【详解】
（1）由图像求得0~1s木板加速度大小
a1=1m/s2
1~2s木板与滑块整体加速度大小
a2=1m/s2
木板与地面间摩擦力大小
设木板和滑块间的动摩擦因数为μ，在0~1s内
代入数据解得
μ=0.3
（2）滑块在滑上木板0~1s过程中，有
由图像可得
v0=4m/s
（3）由图像可知，从开始到木板与滑块共速过程的位移
s木=0.5m
设滑块和木板之间产生的热量为Q，热量只在0~1s的过程中产生
代入数据解得
Q=0.6J