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

4.1功 课时练习（解析版）
一、选择题
1．一物体放在水平面上，它的俯视图如图所示，两个相互垂直的力和同时作用在物体上，使物体沿图的方向做直线运动。经过一段位移的过程中，力和对物体所做的功分别为3J和4J，则两个力的合力对物体所做的功为（　　）
A．4J B．5J C．6J D．7J
2．大小相等的力按如图甲和乙所示的两种方式作用在两个相同的物体上，使两个物体沿粗糙的水平面向右移动相同的距离，有关力做功的说法正确的是（　　）
A．甲图中力做正功，乙图中力做负功
B．甲图和乙图中力都做负功
C．甲图、乙图中力做的功一样多
D．甲图中力做的功比乙图中力做的功多
3．2021年6月28日聂海胜利用太空跑台——动感单车锻炼，如图所示。假设聂海胜锻炼15分钟克服动感单车阻力而消耗的能量约为。假设动感单车的阻力主要来源于距车轴的阻尼装置（可视为质点），宇航员每分钟蹬车90圈，则阻尼装置对车轮的阻力约为（　　）
A．180N B．350N C．580N D．780N
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．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．
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°角下列说法正确的是（　　）
A．甲对保险柜作正功 B．乙对保险柜作负功
C．重力对保险柜作正功 D．摩擦力对保险柜不做功
7．下列关于力的说法中正确的是（　　）
A．物体与同一接触面之间的弹力方向和摩擦力方向必然垂直
B．滑动摩擦力的方向与物体运动方向不是相同就是相反
C．一对相互作用的静摩擦力做的总功可以不为0
D．和大人掰手腕时，小孩赢不了，是因为大人对小孩施加的力更大
8．如图所示，将各处粗糙程度都相同的长木板的下端置于铁架台水平底座上的挡板A处，上部架在横杆上，长木板与竖直杆的交点为。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得长木板与竖直杆的交点到水平底座的高度逐渐增大，将小物块从处由静止释放，小物块沿长木板从点滑至点的过程中克服摩擦力做的功（　　）
A．增大 B．不变 C．减小 D．先增大后减小
9．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
10．如图甲所示，一水平传送带沿顺时针方向旋转，在传送带左端A处轻放一可视为质点的小物块，小物块从A端到B端的速度时间变化规律如图乙所示，t＝6 s时恰好到B点，重力加速度g取10 m/s2，则（　　）
A．物块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2
B．A、B间距离为16 m，小物块在传送带上留下的痕迹是8 m
C．若物块质量m＝1 kg，物块对传送带做的功为8 J
D．若物块速度刚好到4 m/s时，传送带速度立刻变为零，物块不能到达B端
11．2021年6月28日聂海胜利用太空跑台——动感单车锻炼，如图所示.假设动感单车的阻力主要来源于距车轴30cm的阻尼装置（可视为质点），宇航员每分钟蹬车90圈，则阻尼装置对车轮的阻力大小约为350N，假设聂海胜锻炼15分钟克服动感单车阻力而消耗的能量约为（　　）
A．700KJ B．800KJ C．900KJ D．1000KJ
12．某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动，其中与加速度的方向相同，与速度的方向相同，与速度的方向相反，则下列判断正确的是（　　）
A．对物体做正功 B．对物体做正功
C．对物体做负功 D．合外力对物体做负功
13．如图所示，甲、乙两滑块的质量分别为1 kg、2 kg，放在静止的水平传送带上，两者相距5 m，与传送带间的动摩擦因数均为0.2，t=0时，甲、乙分别以6 m/s、2 m/s的初速度开始向右滑行。t=0.5s时，传送带启动（不计启动时间），立即以3 m/s的速度向右做匀速直线运动，传送带足够长，重力加速度取10 m/s2。下列说法正确的是（　　）
A．t=0.5 s时，两滑块相距2 m
B．t=0.5 s时，两滑块速度相等
C．0～1.5 s内，乙相对传送带的位移大小为0.25 m
D．0～2.5 s内，两滑块与传送带间摩擦生热共为14.5 J
14．如图所示，倾角为的斜面上有一质量为m的物体，在外力作用下，斜面体以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体与斜面体相对静止。物体与斜面间的动摩擦因数为，下列说法正确的是（　　）
A．斜面对物体的支持力一定做正功 B．斜面对物体的摩擦力一定做正功
C．斜面对物体可能没有摩擦力的作用 D．斜面对物体的摩擦力可能做负功
二、解答题
15．如图所示，倾角为的斜面体放在光滑的水平地面上，质量为的物体静止在斜面上，现对斜面体施加水平推力F使二者一起以加速度向左匀加速运动5s，已知物体与斜面间的动摩擦因数，重力加速度g取10m/s2，，，求此过程中：
（1）物体所受支持力和摩擦力的大小；
（2）重力、支持力对物体做的功。
16．如图所示，在粗糙的水平面上放置一质量为=2kg的滑块，现在对该滑块施加一与水平方向成=37°角斜向右上方的恒力，滑块在该力的作用下沿水平方向向右做直线运动，某段时间内的位移大小为=2m。已知该滑块与水平面间的动摩擦因数为=0.1，恒力大小为F=10N，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）滑块受到的拉力做的功；
（2）滑块受到的摩擦力做的功；
（3）滑块受到的合力做的功。
参考答案
1．D
【详解】
功是标量，几个力做功的总和就等于这几个力做功的代数和，故选D。
2．C
【详解】
根据
W=Flcosα
因两种情况下F、l和α都相同，则两种情况下力F做功相同。
故选C。
3．B
【详解】
设阻力为，则有
解得
故选B。
【命题意图】
本题以航天员体能训练途径太空跑台为背景，考查功、能关系等知识，主要考查理解能力、推力能力，体现科学思维，突出对应用性的考查要求。
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．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。
6．A
【详解】
A．根据
可知，甲对保险柜作正功，选项A正确；
B．根据
可知，乙对保险柜作正功，选项B错误；
C．重力的方向与位移垂直，则重力对保险柜不做功，选项C错误；
D．摩擦力与位移方向相反，则摩擦力对保险柜做负功，选项D错误。
故选A。
7．A
【详解】
A．两物体接触面上的摩擦力方向沿接触面，而弹力与接触面垂直，则摩擦力一定与弹力方向垂直，故A正确；
B．滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，而与物体运动的方向可以相反，也可能相同，也可能成任意角度，故B错误；
C．一对相互作用的静摩擦力大小相等，方向相反，两物体相对静止，在任意坐标系下，两物体的位移相等，根据功的定义可知一对相互作用的静摩擦力做的总功一定为0，故C错误；
D．大人对小孩施加的力和小孩对大人施加的力是一对作用力和反作用力，故大小相等，故D错误。
故选A。
8．B
【详解】
设长木板与水平底座的夹角为，小物块克服摩擦力做的功
故小物块克服摩擦力做的功不变。
选项B正确。
9．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。
10．B
【详解】
A．由图乙可知，物块加速过程的加速度大小
由牛顿第二定律可知
a＝μg
联立解得
μ＝0.1
故A错误；
B．由于4 s后物块与传送带的速度相同，故传送带速度为4 m/s，A、B间距离
x＝m＝16 m
小物块在传送带上留下的痕迹是
l＝4×4 m－m＝8 m
故B正确；
C．物块对传送带的摩擦力大小为μmg，加速过程传送带的位移为16 m，则物块对传送带所做的功为
W＝－μmgx＝－0.1×1×10×16 J＝－16 J
故C错误；
D．物块速度刚好到4 m/s时，传送带速度立刻变为零，物块将做减速运动，且加速度与加速过程的加速度大小相同，则减速过程的位移为8 m，则物块可以到达B端，故D错误。
故选B。
11．C
【详解】
根据功的概念可知
即接近900KJ。
故选C。
12．BD
【详解】
．物体做匀减速直线运动，与加速度的方向相同，则与速度的方向相反，则做负功，故错误；
．与速度的方向相同，则做正功，故正确，错误；
．因为物体做匀减速直线运动，合力的方向与速度方向相反，则合力做负功，故正确。
故选。
13．CD
【详解】
A．传送带启动前，两物体做匀减速运动，加速度大小相等，则有
根据
可得t=0.5s时，两滑块相距
A错误；
B．传送带启动时，甲物体的速度为
与皮带速度相等所用时间
因此在t=1.5s时，甲滑块速度与皮带相等。
传送带启动时，乙物体的速度为
与皮带速度相等所用时间
因此在t=1.5s时，乙滑块速度也与皮带相等，故1.5s时，两滑块速度相等，B错误；
C．0-0.5s内，乙相对传送带的位移大小为
1s-1.5s内，乙相对传送带的位移大小为
因此0-1.5s内，乙相对传送带的位移大小为
C正确；
D．在1.5s前，甲均在做匀减速运动，则甲相对传送带的位移
甲滑块与传送带间摩擦生热
在0.5s乙做减速运动，传送带静止，在0.5~1s时，乙滑块做加速度运动，整个过程中乙滑块与传送带间摩擦生热量
因此0-2.5s内，两滑块与传送带间摩擦生热
D正确。
故选CD。
14．ACD
【详解】
支持力方向垂直于斜面向上，故支持力一定做正功，而摩擦力是否存在需要讨论，若摩擦力恰好为零，物体只受重力和支持力，如下图所示，
此时加速度
摩擦力不做功；当
摩擦力沿斜面向下，则做正功，当
摩擦力沿斜面向上，则做负功，故ACD正确，B错误。
故选ACD。
15．（1），；（2）0，690J
【详解】
（1）二者一起匀加速运动，假设物体受到的静摩擦力沿斜面向上，如图所示，
竖直方向、水平方向分别满足
解得
故假设正确，物体所受支持力46N，摩擦力22N
（2）t=5s内物体的位移为
重力与运动方向垂直，做的功为
支持力对物体做的功为
16．（1）16J；（2）—2.8J；（3）13.2J
【详解】
(1)滑块受到的拉力做的功
(2)滑块受到的摩擦力
滑块受到的摩擦力做的功
(3)滑块运动过程中只有拉力和摩擦力做功，所以滑块受到的合力做的功