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

2021-2022学年粤教版（2019）必修第二册
4.1功 同步作业（解析版）
一、选择题
1．成语“水滴石穿”，比喻力量虽小，但只要坚持，功到自然成。从物理的角度分析：①力改变了石头的形状；②水滴冲击石头时，石头对水滴没有作用力；③水滴加速下落过程，重力对水滴做了功；④水滴加速下落过程，受到了平衡力的作用。完全正确的一组是（　　）
A．①③ B．①② C．①④ D．②④
2．如图所示，质量分别为和的两个物体，，在大小相等的两个力和的作用下沿水平方向移动了相同的距离。若做的功为，做的功为，则（　　）
A． B．
C． D．条件不足，无法确定
3．某人乘电梯从1楼到11楼，在此过程中经历了先加速，再匀速，最后减速的运动过程，则电梯对人的支持力做功的情况是（　　）
A．始终做正功
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．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功
4．爬杆运动能展示人的力量和健美。在一次比赛中，运动员仅凭双手交替握杆向上加速攀爬，运动员的手和杆之间不打滑，那么（　　）
A．杆对手的摩擦力做正功
B．手对杆的摩擦力做负功
C．杆对手的摩擦力大于手对杆的摩擦力
D．杆对手的摩擦力大于人的重力
5．起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止开始匀加速向上提升，g取10 m/s2，则在1 s内起重机对货物做的功是（　　）
A．6500 J B．4 500 J C．5 000 J D．5 500 J
6．关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（　　）
A．速度始终不变 B．加速度始终不变
C．所受合外力为零 D．所受合外力不做功
7．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．
8．如图所示，一个上表面粗糙的薄木板固定在水平地面上。一个小木块（可视为质点）以初速度开始运动，从薄木板的左端滑到右端。则关于小木块和薄木板之间的摩擦力在此过程中的做功情况，下列说法正确的是（　　）
A．小木块对薄木板的摩擦力对薄木板不做功
B．小木块对薄木板的摩擦力对薄木板做正功
C．薄木板对小木块的摩擦力对小木块不做功
D．薄木板对小木块的摩擦力对小木块做正功
9．用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作用下，重为40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为8N，忽略绳重与摩擦。下列说法中正确的是（　　）
A．电动机对绳的拉力为12N
B．绳子自由端的移动速度为0.2m/s
C．滑轮组的机械效率为80%
D．有用功的功率为8W
10．当前，我国某些偏远山区的日常用水仍然主要依靠井水。某同学用水桶从水井里提水，井内水面到井口的高度为4m。水桶离开水面时，桶和水的总质量为。由于水桶漏水，在被匀速提升至井口的过程中，桶和水的总质量随着上升距离的变化而变化，其关系如图所示。水桶可以看成质点，不计空气阻力，重力加速度取。由图像可知，在提水的整个过程中，拉力对水桶做的功为（　　）
A． B． C． D．
11．2021年5月29日，上午10时30分，北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式在人民大会堂隆重举行。导航系统中第二十八、二十九颗北斗导航卫星是以“一箭双星”方式成功发射的。“北斗”28星的某一运行轨道为椭圆轨道如图所示，周期为。关于“北斗”28星，下列说法正确的是（　　）
A．其发射速度小于第一宇宙速度。
B．其在A→B→C过程中，速率逐渐变大
C．其在A→B过程所用的时间小于
D．其在B→C→D过程中，万有引力对它先做正功后做负功
12．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
13．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
14．如图所示，倾角为θ的斜劈放在水平面上，斜劈上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的质量为m的小球，当整个装置沿水平面以速度v向左匀速运动时间t时，以下说法正确的是（　　）
A．小球的重力做功为零 B．斜劈对小球的弹力做功为
C．挡板对小球的弹力做负功 D．合力对小球做功为零
15．一物体在光滑水平面上做匀速直线运动，某时刻对该物体施加一水平恒力作用，则关于物体此后的运动及该力做功的判断可能正确的是（　　）
A．物体做直线运动，该力对物体做正功
B．物体做直线运动，该力对物体先做正功后做负功
C．物体做曲线运动，该力对物体做正功
D．物体做曲线运动，该力对物体先做负功后做正功
二、解答题
16．质量m=2kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向右上方、大小为10N的拉力F的作用，在水平地面向右移动的距离s=2m，物体与地面间的滑动摩擦力f=4.2N，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求在此过程中合外力对物体所做的功。
17．如图为某机械装备中的一种智能减震装置，劲度系数为k的轻质弹簧套在固定于地面的竖直杆上，弹簧上端与质量为m的圆环P相连，初始时P处于静止状态，且弹簧弹力等于P的重力，P与杆之间涂有一层能调节阻力的智能材料。在P上方H处将另一质量也为m的光滑圆环Q由静止释放，Q接触P后发生碰撞（碰撞时间极短）并一起做匀减速运动，下移距离为时速度减为0。忽略空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）Q下移距离d（）时，智能材料对P阻力的大小；
（2）Q下移距离d（）过程中，智能材料对P阻力所做的功W。
参考答案
1．A
【详解】
①根据力的作用效果可知，力改变了石头的形状，则该说法正确；
②根据牛顿第三定律可知，水滴冲击石头时，石头对水滴也有作用力，该说法错误；
③水滴加速下落过程，重力和位移方向相同，则重力对水滴做了功，该说法正确；
④水滴加速下落过程，受力不平衡，该说法错误。
故选A。
2．C
【详解】
根据
W=Fscosθ
可知
故选C。
3．A
【详解】
支持力方向始终向上，运动方向始终向上，二者方向始终相同，所以支持力始终做正功。
故选A。
4．D
【详解】
AB．由于杆和手之间不打滑，手和杆相互作用的时候，两力的作用点均无对地的位移，故二力均不做功，故AB错误；
C．相互作用力总是等大、反向、共线的，故C错误；
D．由于人加速向上运动，故杆对手的摩擦力大于人的重力，故D正确。
故选D。
5．D
【详解】
由动能定理可得
又做功
代入数据可得，故选D。
6．D
【详解】
A．速度大小不变，方向始终变化，故A错误；
B．加速度大小不变，方向始终变化，故B错误；
C．所受合外力是向心力，不为零，故C错误；
D．向心力始终与速度方向垂直，不做功，故D正确。
故选D。
7．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。
8．A
【详解】
AB．薄木板固定在水平地面上，薄木板的位移为零，则根据功的公式，小木块对薄木板的摩擦力对薄木板不做功，B错误A正确；
CD．小木板相对薄木板向右运动，则薄木板对小木块的摩擦力方向向左，小木板向右运动，薄木板对小木块的摩擦力对小木块做负功，CD错误。
故选A。
9．D
【详解】
A．由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，忽略绳重与摩擦，电动机对绳的拉力
故A错误；
B．绳子自由端移动的距离
s=nh=3×2m=6m
绳子自由端的移动速度
故B错误；
C．拉力做的有用功
W有=Gh=40N×2m=80J
拉力做的总功
W总=Fs=16N×6m=96J
滑轮组的机械效率
故C错误；
D．有用功的功率
故D正确。
故选D。
10．A
【详解】
由于水桶匀速度上升，拉力和重力相平衡，由图像可知，平均拉力大小
因此拉力做的功
故选A。
11．C
【详解】
A．由图可知“北斗”28星的轨道位于地球上空，而第一宇宙速度为地球表面运行的最小发射速度，所以“北斗”28星的发射速度大于第一宇宙速度，选项A错误；
B．A为近地点，根据开普勒第二定律可知A点的速率最大，B点的速率最小，所以其在A→B→C过程中，速率逐渐变小，选项B错误；
C．由于在A→B过程的速率大于B→C过程的速率，因此在A→B过程所用的时间小于，选项C正确；
D．在B→C→D过程中，万有引力对它先做负功后做正功，选项D错误。
故选C。
12．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。
13．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。
14．ACD
【详解】
A．小球的重力与速度方向始终垂直，不做功，A正确；
B．由于小球匀速直线运动，对小球受力分析如图所示，可求得斜劈对小球的弹力为
做功为
故B错误；
C．挡板的弹力为
做功为
故C正确；
D．小球受到的合力为零，则合力对小球做功为零，D正确。
故选ACD。
15．ACD
【详解】
A．如果水平恒力的方向与运动方向相同，则物体做直线运动，该力对物体做正功，所以A正确；
B．如果水平恒力的方向与运动方向相反，则物体做直线运动，该力对物体先做负功后做正功，所以B错误；
C．如果水平恒力的方向与运动方向夹角为锐角，则物体做曲线运动，该力对物体做正功，所以C正确；
D．如果水平恒力的方向与运动方向夹角为钝角，则物体做曲线运动，该力对物体先做负功后做正功，所以D正确；
故选ACD。
16．7.6J
【详解】
根据功的定义，拉力做的功
摩擦力做的功
因此合外力对物体所做的功
17．（1）；（2）
【详解】
（1）令刚接触P时速度为v
解得
Q与P发生碰撞后速度为
接触P后令其加速度大小为a，则有
解得
设新型智能材料对P的阻力为F
解得
（2）Q下移距离d过程中
碰撞结束时
下移距离d时
智能材料阻力做功
联立解得