8.1 功与功率 基础练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.1 功与功率 基础练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 333.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-03 21:36:22 | ||
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文档简介
第八章 第一节 基础练习
一、单选题
1．如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上。当斜面在光滑的水平面上向右匀速移动了距离s时，物体m相对静止，则下列说法中不正确的是（ ）
A．摩擦力对物体m做功为零
B．合力对物体m做功为零
C．摩擦力对物体m做负功
D．支持力对物体m做正功
2．如图所示，质量为m的小车在与竖直方向成角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向左匀速运动距离l。在此过程中（ ）
A．拉力对小车做功为
B．支持力对小车做功为
C．摩擦力对小车做功为
D．合力对小车做功为
3．如图所示，力大小相等，物体水平运动的位移也相同，下列哪种情况做功最少（ ）
A． B．
C． D．
4．乘客站在扶梯上不动，随自动扶梯匀加速斜向上运动，如图，下列说法正确的（ ）
A．支持力对人做的功等于人克服重力做的功
B．支持力对人做的功大于人克服重力做的功
C．魔擦力对人不做功
D．摩擦力对人做负功
5．如图所示，光滑的斜面体放在水平面上，用固定在斜面上的竖直板挡住一个光滑球，当整个装置沿水平面以速度v向左匀速运动时，下列说法正确的是（ ）
A．斜面对球的弹力做正功
B．挡板对球的弹力不做功
C．斜面对球的弹力做负功
D．球受到的合力做正功
6．如图甲所示，静止于光滑水平面上的小物块，在水平拉力F的作用下从坐标原点O开始沿x轴正方向运动，F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线右半部分为四分之一圆弧，则小物块运动到2x0处时的动能可表示为（ ）
A．0
B．Fmx0（1+π）
C．Fmx0（1+）
D．Fmx0
7．如图所示，物体沿着弧形轨道滑下后，进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速率运转，则传送带对物体做功情况不可能是（ ）
A．始终不做功 B．先做负功后不做功
C．先做正功后不做功 D．先做正功后做负功
8．如图，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动的过程中，A、B之间有相互作用的力，则对力做功的情况的下列说法中正确的是（ ）
A．A、B都克服摩擦力做功
B．摩擦力对A做正功，对B做负功
C．摩擦力对B做负功，对A不做功
D．弹力对A不做功，对B做正功
9．如图，物体A、B与地面间动摩擦因数相同，它们的质量也相同，在恒力F作用下，一起沿水平地面运动一段距离，则( )
A．F对A所做的功与A对B所做的功相同
B．A对B作用力所做的功与B对A作用力所做的功相同
C．摩擦力对A做的功与摩擦力对B做的功相同
D．物体分别所受合外力对A做的功与对B做的功相同
二、多选题
10．质量为2 kg的物体置于水平面上，在运动方向上受拉力作用沿水平方向做匀变速直线运动，拉力作用2 s后撤去，物体运动的速度图象如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．拉力F做功150 J
B．拉力F做功500 J
C．物体克服摩擦力做功100 J
D．物体克服摩擦力做功175 J
11．如图所示，重物P放在一长木板上，在长木板绕端逆时针转过一个小角度到虚线位置的过程中，重物P相对于长木板始终保持静止。关于长木板对重物P的摩擦力和支持力，下列说法正确的是（ ）
A．摩擦力对重物不做功
B．摩擦力对重物做负功
C．支持力对重物不做功
D．支持力对重物做正功
三、填空题
12．将一可以视为质点的质量为m的铁块放在一长为L、质量为M的长木板的最左端，整个装置放在光滑的水平面上，现给铁块一水平向右的初速度，当铁块运动到长木板的最右端时，长木板沿水平方向前进的距离为x，如图所示。已知铁块与长木板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。摩擦力对铁块所做的功为___________，摩擦力对长木板所做的功为___________。
13．如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平恒定拉力F作用下，从最低点P沿着圆弧轨迹拉至轻绳与竖直方向夹角为θ处。若小球受到的空气阻力大小恒为f，且方向始终与小球运动速度方向相反，重力加速度为g，则在此过程中，恒力F做的功WF=______，小球重力做的功WG=______，空气阻力做的功Wf=______。
四、解答题
14．起重机用恒力F使质量为的货物在内由静止上升了，则在这内，（不计空气阻力，g取）
（1）重力对货物做了多少焦耳的功？
（2）F对货物做了多少焦耳的功？
15．用300N的拉力F在水平面上拉车行走5m，已知拉力和水平方向夹角是，车受到的阻力是200N，求：（，）
(1)拉力F对车做的功；
(2)车克服阻力做的功；
(3)合外力的功。
参考答案
1．A
【详解】
对物体受力分析可知物体受重力mg、弹力N和摩擦力f，作出力图如图所示
AC．摩擦力f与位移的夹角为钝角，所以摩擦力对物体m做功不为零，做负功，故A符合题意，C不符合题意；
B．物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零，故B不符合题意；
D．由图看出，支持力N与位移s的夹角小于90°，则支持力对物体m做正功，故D不符合题意。
故选A。
2．C
【详解】
A．拉力做功为
A错误；
B．支持力的的方向和运动方向垂直，故支持力做功为零，故B错误；
C．由于小车匀速运动故阻力
阻力方向运动运动方向夹角为，故阻力做功为，故C正确；
D．由于小车匀速运动，合力为零，故合力做功为零，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】
根据功的公式得
D图中角度最大，所以D中做功最少。
故选D。
4．B
【详解】
人随自动扶梯匀加速斜向上运动，沿水平、竖直方向分解加速度，水平分加速度向右，故静摩擦力f向右，对人做正功，竖直分加速度向上，故支持力N大于重力mg，支持力对人做的功大于人克服重力做的功，B正确，ACD错误。
故选B。
5．A
【详解】
对小球进行受力分析：小球受到竖直向下的重力，斜面对它垂直斜面向上的弹力，挡板对它水平向右的弹力
小球位移方向水平向左，则可知档板对球的弹力做负功，小球位移方向水平向左，而斜面对球的弹力与位移的夹角小于90°，做正功，根据动能定理可知，物体做匀速运动，合力不做功。
故选A。
6．C
【详解】
F-x图线围成的面积表示拉力F做功的大小，可知F做功的大小W=Fmx0+πx02，根据动能定理得，Ek=W=Fmx0+πx02 =，故C正确，ABD错误。
故选C。
7．D
【详解】
A．当物体到达传送带上时，如果物体的速度恰好和传送带的速度相等，那么物体和传送带将一起在水平面上运动，它们之间没有摩擦力的作用，所以传送带对物体始终不做功，故A可能；
B．若物体速度大，则受向后的摩擦力，做负功。到速度一致时，摩擦力又变为零，不做功，故B可能；
C．若物体速度小，则受向前的摩擦力，做正功。到速度一致时，摩擦力又变为零，不做功，故C可能；
D．若物体速度大，则受向后的摩擦力，做负功，直至速度一致为止，摩擦力消失，不做功；如果物体速度更大，可能一直受到向后的摩擦力作用直至到达传送带的另一端，不会出现再做正功或者再做负功的情况，故D不可能。
故选D。
8．C
【详解】
判断AB间是否有摩擦力时是看AB间有无相对滑动（或运动趋势），计算功的大小时涉及到的位移，都是相对地面的位移。A、B间相互作用力为与、与，如图所示。A没有位移，、对A不做功，B有位移，做负功，与位移成90°，不做功，故C正确，ABD错误。
故选C。
9．D
【解析】
对A、B分别受力分析，受力如图所示
对A分析Fn-Fsinaθ-G=0，f=μFn=μ（Fsinaθ+G）
对B分析Fn1=G，f1=μFn1=μG，Wf=fL，Wf1=f1L，
由于f＞f1，故Wf＞Wf1；
根据动能定理可知，A、B所受的合外力做的功等于A、B物体动能的变化，而A、B动能的变化量相等，所以合外力对A、B做功相等，故D正确；而A所受合外力为F和摩擦力，B所受合力为A对B及摩擦力，所以F对A与A对B的力做功不相等，所以AC错误， A对B作用力所做的功与B对A作用力所做的功大小相等，一正一负，故B错误；故选D．
10．AD
【详解】
速度图象的斜率等于物体的加速度，则前2秒的加速度
2～6秒的加速度大小
对于两段运动过程，由牛顿第二定律得：
F+Ff=ma1 ； Ff=ma2
解得
F=10 N，Ff=-5N
负号表示与选定的正方向相反
前2秒位移
x1=×（5+10）×2 m=15m
2秒～6秒位移
x2=×（10+0）×4 m=20 m
拉力做功为
WF=Fx1=150 J
整个过程中摩擦力做功为
Wf=-Ff（x1+x2）=-175 J
克服摩擦力做功175J
故选AD。
11．AD
【详解】
物块受到重力、支持力和摩擦力的作用，处于平衡状态，在缓慢上升的过程中，重力对物块做了负功，物块在上升的过程中，物块相对于木板并没有滑动，所以物块受到的静摩擦力方向与运动方向垂直，物块受到的静摩擦力对物块做的功为零，由于重力对物块做了负功，摩擦力对物块不做功，根据动能定理可以知道，支持力对物块做正功，故A、D正确，B、C错误；
故选AD。
12．-μmg（x＋L） μmgx
【详解】
[1]铁块受力情况如图甲所示，摩擦力对铁块所做的功为
W1=-μmg（x＋L）
长木板受力情况
[2]如图乙所示，摩擦力对长木板做的功为
W2=μmgx
13．Flsin
【详解】
[1] 由图可知
恒力F做的功
[2]由图可知，小球重力做的功
[3]将小球运动的圆弧分成n个长为l0的小段，则每一小段上小球的运动都可以近似看成直线运动，因此每一小段上空气阻力做的功为
Wf0=-fl0
各小段长度的总和即为小球走过的弧长
故空气阻力做的功
14．（1） ；（2）
【详解】
（1）重力对货物做的功，等于重力与重力方向上的位移的乘积，又因为重力的方向与物体位移的方向相反，即有
（2）由于货物在内由静止上升了，由位移时间关系有
则物体在这段时间内的加速度为
又物体受到了恒力F，由牛顿第二定律可得
得恒力大小为
那么，恒力做的功为
15．(1)1200J；(2)1000J；(3)200J
【详解】
(1)拉力F对车做的功
(2)阻力做的功
车克服阻力做的功是1000J；
(3)合外力的功
一、单选题
1．如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上。当斜面在光滑的水平面上向右匀速移动了距离s时，物体m相对静止，则下列说法中不正确的是（ ）
A．摩擦力对物体m做功为零
B．合力对物体m做功为零
C．摩擦力对物体m做负功
D．支持力对物体m做正功
2．如图所示，质量为m的小车在与竖直方向成角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向左匀速运动距离l。在此过程中（ ）
A．拉力对小车做功为
B．支持力对小车做功为
C．摩擦力对小车做功为
D．合力对小车做功为
3．如图所示，力大小相等，物体水平运动的位移也相同，下列哪种情况做功最少（ ）
A． B．
C． D．
4．乘客站在扶梯上不动，随自动扶梯匀加速斜向上运动，如图，下列说法正确的（ ）
A．支持力对人做的功等于人克服重力做的功
B．支持力对人做的功大于人克服重力做的功
C．魔擦力对人不做功
D．摩擦力对人做负功
5．如图所示，光滑的斜面体放在水平面上，用固定在斜面上的竖直板挡住一个光滑球，当整个装置沿水平面以速度v向左匀速运动时，下列说法正确的是（ ）
A．斜面对球的弹力做正功
B．挡板对球的弹力不做功
C．斜面对球的弹力做负功
D．球受到的合力做正功
6．如图甲所示，静止于光滑水平面上的小物块，在水平拉力F的作用下从坐标原点O开始沿x轴正方向运动，F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线右半部分为四分之一圆弧，则小物块运动到2x0处时的动能可表示为（ ）
A．0
B．Fmx0（1+π）
C．Fmx0（1+）
D．Fmx0
7．如图所示，物体沿着弧形轨道滑下后，进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速率运转，则传送带对物体做功情况不可能是（ ）
A．始终不做功 B．先做负功后不做功
C．先做正功后不做功 D．先做正功后做负功
8．如图，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动的过程中，A、B之间有相互作用的力，则对力做功的情况的下列说法中正确的是（ ）
A．A、B都克服摩擦力做功
B．摩擦力对A做正功，对B做负功
C．摩擦力对B做负功，对A不做功
D．弹力对A不做功，对B做正功
9．如图，物体A、B与地面间动摩擦因数相同，它们的质量也相同，在恒力F作用下，一起沿水平地面运动一段距离，则( )
A．F对A所做的功与A对B所做的功相同
B．A对B作用力所做的功与B对A作用力所做的功相同
C．摩擦力对A做的功与摩擦力对B做的功相同
D．物体分别所受合外力对A做的功与对B做的功相同
二、多选题
10．质量为2 kg的物体置于水平面上，在运动方向上受拉力作用沿水平方向做匀变速直线运动，拉力作用2 s后撤去，物体运动的速度图象如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．拉力F做功150 J
B．拉力F做功500 J
C．物体克服摩擦力做功100 J
D．物体克服摩擦力做功175 J
11．如图所示，重物P放在一长木板上，在长木板绕端逆时针转过一个小角度到虚线位置的过程中，重物P相对于长木板始终保持静止。关于长木板对重物P的摩擦力和支持力，下列说法正确的是（ ）
A．摩擦力对重物不做功
B．摩擦力对重物做负功
C．支持力对重物不做功
D．支持力对重物做正功
三、填空题
12．将一可以视为质点的质量为m的铁块放在一长为L、质量为M的长木板的最左端，整个装置放在光滑的水平面上，现给铁块一水平向右的初速度，当铁块运动到长木板的最右端时，长木板沿水平方向前进的距离为x，如图所示。已知铁块与长木板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。摩擦力对铁块所做的功为___________，摩擦力对长木板所做的功为___________。
13．如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平恒定拉力F作用下，从最低点P沿着圆弧轨迹拉至轻绳与竖直方向夹角为θ处。若小球受到的空气阻力大小恒为f，且方向始终与小球运动速度方向相反，重力加速度为g，则在此过程中，恒力F做的功WF=______，小球重力做的功WG=______，空气阻力做的功Wf=______。
四、解答题
14．起重机用恒力F使质量为的货物在内由静止上升了，则在这内，（不计空气阻力，g取）
（1）重力对货物做了多少焦耳的功？
（2）F对货物做了多少焦耳的功？
15．用300N的拉力F在水平面上拉车行走5m，已知拉力和水平方向夹角是，车受到的阻力是200N，求：（，）
(1)拉力F对车做的功；
(2)车克服阻力做的功；
(3)合外力的功。
参考答案
1．A
【详解】
对物体受力分析可知物体受重力mg、弹力N和摩擦力f，作出力图如图所示
AC．摩擦力f与位移的夹角为钝角，所以摩擦力对物体m做功不为零，做负功，故A符合题意，C不符合题意；
B．物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零，故B不符合题意；
D．由图看出，支持力N与位移s的夹角小于90°，则支持力对物体m做正功，故D不符合题意。
故选A。
2．C
【详解】
A．拉力做功为
A错误；
B．支持力的的方向和运动方向垂直，故支持力做功为零，故B错误；
C．由于小车匀速运动故阻力
阻力方向运动运动方向夹角为，故阻力做功为，故C正确；
D．由于小车匀速运动，合力为零，故合力做功为零，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】
根据功的公式得
D图中角度最大，所以D中做功最少。
故选D。
4．B
【详解】
人随自动扶梯匀加速斜向上运动，沿水平、竖直方向分解加速度，水平分加速度向右，故静摩擦力f向右，对人做正功，竖直分加速度向上，故支持力N大于重力mg，支持力对人做的功大于人克服重力做的功，B正确，ACD错误。
故选B。
5．A
【详解】
对小球进行受力分析：小球受到竖直向下的重力，斜面对它垂直斜面向上的弹力，挡板对它水平向右的弹力
小球位移方向水平向左，则可知档板对球的弹力做负功，小球位移方向水平向左，而斜面对球的弹力与位移的夹角小于90°，做正功，根据动能定理可知，物体做匀速运动，合力不做功。
故选A。
6．C
【详解】
F-x图线围成的面积表示拉力F做功的大小，可知F做功的大小W=Fmx0+πx02，根据动能定理得，Ek=W=Fmx0+πx02 =，故C正确，ABD错误。
故选C。
7．D
【详解】
A．当物体到达传送带上时，如果物体的速度恰好和传送带的速度相等，那么物体和传送带将一起在水平面上运动，它们之间没有摩擦力的作用，所以传送带对物体始终不做功，故A可能；
B．若物体速度大，则受向后的摩擦力，做负功。到速度一致时，摩擦力又变为零，不做功，故B可能；
C．若物体速度小，则受向前的摩擦力，做正功。到速度一致时，摩擦力又变为零，不做功，故C可能；
D．若物体速度大，则受向后的摩擦力，做负功，直至速度一致为止，摩擦力消失，不做功；如果物体速度更大，可能一直受到向后的摩擦力作用直至到达传送带的另一端，不会出现再做正功或者再做负功的情况，故D不可能。
故选D。
8．C
【详解】
判断AB间是否有摩擦力时是看AB间有无相对滑动（或运动趋势），计算功的大小时涉及到的位移，都是相对地面的位移。A、B间相互作用力为与、与，如图所示。A没有位移，、对A不做功，B有位移，做负功，与位移成90°，不做功，故C正确，ABD错误。
故选C。
9．D
【解析】
对A、B分别受力分析，受力如图所示
对A分析Fn-Fsinaθ-G=0，f=μFn=μ（Fsinaθ+G）
对B分析Fn1=G，f1=μFn1=μG，Wf=fL，Wf1=f1L，
由于f＞f1，故Wf＞Wf1；
根据动能定理可知，A、B所受的合外力做的功等于A、B物体动能的变化，而A、B动能的变化量相等，所以合外力对A、B做功相等，故D正确；而A所受合外力为F和摩擦力，B所受合力为A对B及摩擦力，所以F对A与A对B的力做功不相等，所以AC错误， A对B作用力所做的功与B对A作用力所做的功大小相等，一正一负，故B错误；故选D．
10．AD
【详解】
速度图象的斜率等于物体的加速度，则前2秒的加速度
2～6秒的加速度大小
对于两段运动过程，由牛顿第二定律得：
F+Ff=ma1 ； Ff=ma2
解得
F=10 N，Ff=-5N
负号表示与选定的正方向相反
前2秒位移
x1=×（5+10）×2 m=15m
2秒～6秒位移
x2=×（10+0）×4 m=20 m
拉力做功为
WF=Fx1=150 J
整个过程中摩擦力做功为
Wf=-Ff（x1+x2）=-175 J
克服摩擦力做功175J
故选AD。
11．AD
【详解】
物块受到重力、支持力和摩擦力的作用，处于平衡状态，在缓慢上升的过程中，重力对物块做了负功，物块在上升的过程中，物块相对于木板并没有滑动，所以物块受到的静摩擦力方向与运动方向垂直，物块受到的静摩擦力对物块做的功为零，由于重力对物块做了负功，摩擦力对物块不做功，根据动能定理可以知道，支持力对物块做正功，故A、D正确，B、C错误；
故选AD。
12．-μmg（x＋L） μmgx
【详解】
[1]铁块受力情况如图甲所示，摩擦力对铁块所做的功为
W1=-μmg（x＋L）
长木板受力情况
[2]如图乙所示，摩擦力对长木板做的功为
W2=μmgx
13．Flsin
【详解】
[1] 由图可知
恒力F做的功
[2]由图可知，小球重力做的功
[3]将小球运动的圆弧分成n个长为l0的小段，则每一小段上小球的运动都可以近似看成直线运动，因此每一小段上空气阻力做的功为
Wf0=-fl0
各小段长度的总和即为小球走过的弧长
故空气阻力做的功
14．（1） ；（2）
【详解】
（1）重力对货物做的功，等于重力与重力方向上的位移的乘积，又因为重力的方向与物体位移的方向相反，即有
（2）由于货物在内由静止上升了，由位移时间关系有
则物体在这段时间内的加速度为
又物体受到了恒力F，由牛顿第二定律可得
得恒力大小为
那么，恒力做的功为
15．(1)1200J；(2)1000J；(3)200J
【详解】
(1)拉力F对车做的功
(2)阻力做的功
车克服阻力做的功是1000J；
(3)合外力的功