4.1功 课时提升练（word版含答案）

4.1功 课时提升练（解析版）
一、选择题
1．如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l。已知雪橇与地面间的动摩擦因数为，则该过程中拉力F做的功是（　　）
A． B． C． D．
2．如图所示，一物块在与水平方向成30度角的恒力F作用下，沿水平向右运动一段距离。则在此过程中恒力F对物块（　　）
A．做正功 B．做负功 C．不做功
3．在体能测试跳绳时，质量为50kg的某同学一分钟跳了150次，若他每次跳起时，重心上升的高度约为，则他一分钟内克服重力做功的大小约为（　　）
A．2500J B．3675J C．7500J D．375000J
4．拖着橡胶轮胎跑是训练身体耐力的一种有效方法。如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100 m，那么下列说法正确的是（　　）
A．轮胎受到地面的摩擦力做了负功 B．轮胎受到的重力做了正功
C．轮胎受到的拉力不做功 D．轮胎受到地面的支持力做了正功
5．关于一对作用力与反作用力的做功情况，下列判断中不正确的有（　　）
A．这两个力可以同时做正功
B．这两个力不可以同时做负功
C．这两个力可以一个做正功的同时另一个做负功
D．这两个力可以一个做功的同时另一个不做功
6．某人用20N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5.0m，放手后，小车又前进了2.0m才停下来，则在小车运动过程中，人的推力所做的功为（　　）
A．100 J B．140 J C．60 J D．无法确定
7．如图所示，滑块A和滑块B叠放在一起沿固定的光滑斜面从静止开始加速下滑，滑块A和滑块B相对静止。则在A、B一起沿斜面下滑的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．B对A的支持力不做功
B．A、B接触面可能粗糙，也可能光滑
C．A对B的摩擦力方向沿斜面向上
D．B对A的作用力方向垂直斜面向上
8．关于摩擦力，以下正确的叙述是（ ）
A．静止的物体，不可以受到滑动摩擦力；
B．运动的物体，可以受到静摩擦力；
C．滑动摩擦力，只能对物体做负功，不能对物体做正功；
D．静摩擦力，只能对物体做正功，不能对物体做负功。
9．如图所示，物块在水平恒力F的作用下沿水平面向右运动一段距离x。此过程中恒力F对物块做的功是（　　）
A．0 B． C． D．
10．如图所示，物体在斜向上的拉力F作用下，沿粗糙水平面向右匀速运动。下列关于各力对物体做功的说法，正确的是（　　）
A．重力做正功 B．支持力做正功
C．拉力做负功 D．摩擦力做负功
11．如图所示，力F大小相等，A、B、C、D物体运动的位移L也相同，哪种情况F做功最小（　　）
A． B．
C． D．
12．两个互相垂直的力和作用在同一物体上，使物体通过一段位移过程中，物体克服做功8J，对物体做功20J，则和的合力对物体做的功为（　　）
A． B．8J C．12J D．28J
13．如图所示，可视为质点的质量为m的物块以初速度v0冲上一固定斜面，斜面的倾角为，物块与斜面间的动摩擦因数为（不计空气阻力），物体沿斜面上升的最大高度为h，重力加速度为g，则物块从斜面底端上升至最高处的过程中（　　）
A．物块克服重力做功为mgh
B．支持力做功为
C．摩擦力做功为
D．合力做功为
14．如图所示，小球质量为m，一不可伸长的悬线长为l，把悬线拉到水平位置后放手，设小球运动过程中空气阻力大小恒定，则小球从水平位置A到竖直位置B的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．重力做功为
B．绳的拉力做功为0
C．空气阻力做功为
D．空气阻力做功为
15．如图甲所示，在粗糙的水平面上，放着可视为质点的A、B两物块，质量分别为kg和kg。轻弹簧一端与物块A相连，另一端与竖直墙壁相连。未施加拉力F时，A到墙壁的距离小于弹簧原长且整个系统恰好处于静止状态。从时刻开始，对B施加一水平向右的力F使物块B做匀加速运动，力F随时间变化的规律如图乙，已知物块与地面的动摩擦因数为0.5，g取10m/s2，（　　）
A．物块B在时的加速度大小为6
B．弹簧的劲度系数为300N/m
C．到的过程中力F做的功为4J
D．到AB分开的过程中，A克服摩擦力的功为0.5J
二、解答题
16．如图所示，质量为m=2kg木块在倾角为θ=30°的上由静止开始下滑，斜面足够长，木块与斜面间的动摩擦因数为μ=，g=10m/s2。求：
（1）前2s内重力做的功；
（2）前2s内合力做的功。
17．如图所示，用沿斜面向上、大小恒定的力F，将质量为100kg的物体沿倾角为的固定斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长，物体与斜面间的动摩擦因数为0.25，，，。求这一过程中：
（1）物体的重力所做的功；
（2）摩擦力所做的功；
（3）物体所受各力的合力所做的功。
参考答案
1．C
【详解】
根据功的定义可知，该过程中拉力F做的功是
C正确，ABD错误。
故选C。
2．A
【详解】
由题意可知力和位移的夹角小于，所以恒力F对物块做正功，故A正确，BC错误。
故选A。
3．B
【详解】
因为该同学每次起跳时，重心上升，则每一次克服重力做功为
则一分钟内克服重力做功为
故选B。
4．A
【详解】
A．由题知，轮胎受到地面的摩擦力方向水平向左，而位移水平向右，两者夹角为180°，则轮胎受到地面的摩擦力做了负功。故A正确；
B．轮胎受到的重力竖直向下，而轮胎的位移水平向右，则轮胎在竖直方向上没有发生位移，重力不做功，故B错误；
C．设拉力与水平方向的夹角为，由于是锐角，所以轮胎受到的拉力做正功，C错误；
D．轮胎受到地面的支持力竖直向上，而轮胎的位移水平向右，则轮胎在竖直方向上没有发生位移，支持力不做功，D错误。
故选A。
5．B
【详解】
A．当两个物体在相互吸引力的作用下加速靠近的过程，相互作用的吸引力均做正功，A正确，不符合题意；
B．如图所示，当A在B上向左运动，而B向右运动时，A、B间相互作用的滑动摩擦力对A、B均做负功，故一对相互作用力可以同时做负功，B错误，符合题意；
C．如图所示，当m、M在外力F的作用下一起向右加速运动，m与M间相互作用的静摩擦力对m做正功，对M做负功，故一对相互作用力可以一个做正功的同时另一个做负功，C正确，不符合题意；
D．当物体在水平地面滑行时，物体与地面间相互作用的滑动摩擦力对物体做负功，对地面不做功，故一对相互作用力可以一个做功的同时另一个不做功，D正确，不符合题意。
故选B。
6．A
【详解】
人的推力作用在小车上的过程中，小车的位移大小是5.0 m，故该力做功为
W＝Flcos α＝20×5.0×cos0°J＝100J
故选A。
7．D
【详解】
A．B对A的支持力竖直向上，A和B是一起沿着斜面下滑的，所以B对A的支持力与运动方向之间的夹角大于90°，所以B对A的支持力做负功，故A错误；
BC．加速度沿斜面向下，所以B对A的摩擦力是沿着水平面向左的，A对B的摩擦力水平面向右，A、B接触面一定粗糙，故BC错误；
D．以A、B整体为研究对象，应用牛顿第二定律得
a=gsinθ
隔离A分析，如图所示
则有
mgsinθ+fcosθ-Nsinθ=ma
fcosθ=Nsinθ
f与N的合力沿+y方向，即B对A的作用力方向与斜面垂直向上，故D正确；
故选D。
8．B
【详解】
A．静止的物体，也可以受到滑动摩擦力，比如汽车在地面行驶，地面静止，但是地面也受摩擦力作用，所以A错误；
B．运动的物体，可以受到静摩擦力，如随车一起做加速运动的物体，受到静摩擦力提供动力，所以B正确；
C．滑动摩擦力，能对物体做负功，也能对物体做正功，所以C错误；
D．静摩擦力，能对物体做正功，也能对物体做负功，所以D错误；
故选B。
9．C
【详解】
依题意，根据功的定义可得此过程中恒力F对物块做的功是
故选C。
10．D
【详解】
物体在重力和支持力方向上没有位移，所以重力和支持力不做功，拉力与位移方向的夹角为锐角，所以拉力做正功，摩擦力与位移方向的相反，所以摩擦力做负功，故D正确，ABC错误。
故选D。
11．D
【详解】
根据功的概念，则图A中力F做功为
W1=FL
图B中力F做功为
W2=FLcos30°=FL
图C中力F做功为
W3=FLcos30°=FL
图D中力F做功为
W4=FLcos60°=FL
则四种情况下做功最小的是D。
故选D。
12．C
【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；
由于力对物体做功为
力对物体做功为
所以与的合力对物体做的总功就为
ABD错误，C正确。
故选C。
13．AD
【详解】
A．物块克服重力做功为mgh，选项A正确；
B．支持力与位移垂直，则做功为0，选项B错误；
C．摩擦力做功为
选项C错误；
D．合力做功为
选项D正确。
故选AD。
14．ABD
【详解】
A．重力在整个运动过程中始终不变，小球在重力方向上的位移为l，所以WG=mgl，故A正确；
B．因为拉力FT在运动过程中始终与运动方向垂直，故不做功，即WFT=0．故B正确；
CD．F阻所做的总功等于每个小弧段上F阻所做功的代数和，运动的弧长为πl，故阻力的功为
WF阻=-（F阻△x1+F阻△x2+…）=-F阻πl
故C错误，D正确；
故选ABD。
15．CD
【详解】
A．未施加拉力F时，A、B均静止，可得
时刻刚施加F时，对A、B整体，据牛顿第二定律可得
由图像可得此时
N
由以上两式解得
故A错误；
B．刚分离时，对A据牛顿第二定律可得
得
N/m
故B错误；
CD．据题意可知时，A、B开始分离，此过程AB位移大小为
A克服摩擦力的功为
AB分开前，可得
（N）
拉力F与位移是一次函数关系，可得A、B分离时，拉力F的大小为
故到的过程中力F做的功为
故CD正确。
故选CD。
16．(1)25J；(2)6.25J
【详解】
(1)根据牛顿第二定律
代入数据可得物体下滑的加速度为
前2s内物体下滑的位移为
前2s内重力做的功为
(2) 前2s内的摩擦力做功
合力做功
W合=W+Wf=25J-18.75J=6.25J
17．（1）；（2）；（3）0
【详解】
（1）物体受力情况如图所示
物体重力所做的功
（2）物体所受摩擦力
（或）
则摩擦力所做的功
（3）解法一：物体所受拉力做的功
解法二：物体做匀速运动，则
故合力所做的功