8.1功与功率 同步练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.1功与功率 同步练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 426.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-26 16:48:53 | ||
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文档简介
8.1功与功率第八章机械能守恒定律同步练习（2）2021_2022学年高一物理必修第二册（人教版2019）
一、单选题，共10小题
1．如图所示的a、b、c、d中，质量为M的物体甲受到相同的恒力F的作用，在力F作用下物体甲在水平方向移动相同的位移。μ表示物体甲与水平面间的动摩擦因数，乙是随物体甲一起运动的小物块，比较物体甲移动的过程中力F对甲所做的功的大小（ ）
A．Wa最小 B．Wd最大
C．Wa2．如图所示，小孩用力水平向右推箱子，没有推动。在这个过程中，下列说法正确的是 （ ）
A．箱子有一个向右运动的趋势
B．小孩消耗了体力，所以对箱子做了功
C．小孩对箱子的推力小于箱子受到的摩擦力
D．箱子受到的推力与摩擦力是一对作用力和反作用力
3．如图所示，小物块P位于光滑的斜面上，斜面体Q位于光滑的水平地面上。从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（ ）
A．垂直于接触面，做功为零
B．垂直于接触面，做功不为零
C．不垂直于接触面，做功不为零
D．不垂直于接触面，做功为零
4．每年春节前江西农村都有捣年糕的习俗，借此来寓意“年年发财、步步高升”。捣年糕时，一人将“石杵”一起一落挥动，另一人在“石杵”挥动的间隙迅速翻动米粉团，直到米粉团柔软而有弹性。已知“石杵”质量为20 kg，每分钟上下挥动20下，每次重心上升的高度约为90 cm，则人挥动“石杵”做功的功率约为 （ ）
A．60 W B．120 W C．180 W D．540 W
5．2019年国庆小长假，雪晴同学外出旅游，到一家农家乐餐厅就餐时发现，店内竟有真驴在拉磨，如图所示。假设驴拉磨的平均作用力大小为500 N，运动的半径为1 m，则驴拉磨转动一周所做的功为 （ ）
A．0 B．500J C．500πJ D．1000πJ
6．有一固定轨道ABCD如图所示，AB段为四分之一光滑圆弧轨道，其半径为R，BC段是水平光滑轨道，CD段是倾斜光滑轨道，BC和CD间用一小段光滑圆弧连接。有编号为1、2、3、4完全相同的4个小球（小球不能视为质点，其半径rA．四个小球在整个运动过程中始终不分离
B．当四个小球在圆弧轨道上运动时，2号球对3号球不做功
C．当四个小球在水平轨道上运动时，2号球对3号球做正功
D．当四个小球在CD倾斜轨道上运动时，2号球对3号球做正功
7．一质量为1 kg的物体（视为质点）静止于光滑水平面上，从t=0时刻开始，受到水平外力F作用，如图所示。下列判断正确的是 （ ）
A．0～2 s内外力的平均功率是5 W
B．第2 s内外力所做的功是4 J
C．第2 s末外力的瞬时功率最大
D．第1 s末与第2 s末外力的瞬时功率之比为9∶4
8．诸暨中学高一全体师生于2021年4月2日赴赵家香榧林远足活动中，有同学讨论在正常走路时摩擦力做功与蹬香榧林的台阶时支持力做功的问题，下列讨论中正确的是（ ）
A．地面对前脚的摩擦力做正功，地面对后脚的摩擦力做负功
B．地面对前脚的摩擦力做负功，地面对后脚的摩擦力做正功
C．台阶对人的支持力做正功，人对台阶的压力不做功
D．不管是摩擦力还是支持力对人都不做功
9．一质量为m的小轿车以恒定功率P启动，沿平直路面行驶，若行驶过程中受到的阻力大小不变，能够达到的最大速度为v，当小轿车的速度大小为时，其加速度大小为 （ ）
A． B． C． D．
10．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
二、多选题，共4小题
11．被弹射器弹出的质量为2 kg的物体在水平面上做直线运动，某时刻在物体运动方向上施加一水平拉力F，之后物体运动的v-t图像如图所示。若物体所受摩擦力大小为10 N，则在0～5 s内（ ）
A．拉力F做功150 J B．拉力F做功100 J
C．摩擦力做功250 J D．物体克服摩擦力做功250 J
12．滑草是深受年轻人喜爱的一项前卫运动，某运动者从高处沿草坡向下滑动的过程中 （ ）
A．重力对运动者做正功 B．支持力对运动者做负功
C．支持力对运动者不做功 D．摩擦力对运动者做负功
13．如图所示，为轿车中的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”～“5”挡速度增大，R是倒车挡。某型号轿车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶的最大速度可达180km/h.假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车（ ）
A．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“1”挡
B．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“5”挡
C．以额定功率在水平路面上以最大速度匀速行驶时，其牵引力为1200N
D．以54km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为60kW
14．如图所示，摆球质量为m，悬线的长为l，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点沿圆弧运动到B点的过程中空气阻力F阻的大小不变，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．重力做功为mgl B．绳的拉力做功为零
C．F阻做功为－mgl D．F阻做功为－F阻πl
三、填空题，共4小题
15．如图所示，质量为1kg的物体，静止在光滑水平面上。现在给物体一个与水平方向成60°角斜向上、大小为10N的拉力F，物体在拉力F的作用下沿水平面运动了2s，则在这2s内，拉力F所做的功是_____J，支持力做功_____J，重力做功_______J。
16．由W＝Flcosα可知
（1）当α＝时，W＝0，力F对物体_____（填“做正功”“做负功”或“不做功”）。
（2）当0≤α＜时，W＞0，力F对物体做____功（填“做正功”“做负功”或“不做功”）。
（3）当＜α≤π时，W＜0，力F对物体做____功（填“做正功”“做负功”或“不做功”）。
17．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___________。
18．质量为2 t的汽车，功率为30 kW，在水平公路上能以15 m/s的最大速度匀速直线行驶，则汽车运动过程中受的阻力为_________N；若保持功率不变，当速度为10 m/s时汽车的瞬时加速度为________（汽车行驶过程中所受的阻力不变）。
四、解答题，共4小题
19．如图所示，一质量为m=1.0 kg的物体从半径为R=5.0 m的圆弧的A端，在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端（圆弧AB在竖直平面内）。拉力F大小不变，始终为15 N，方向始终与物体在该点的切线成37°角。圆弧所对应的圆心角为60°，BO边在竖直方向上。求这一过程中拉力F做的功。（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，π=3.14）
20．在F=6N的水平力作用下，质量m=3kg的物体在光滑水平面上由静止开始运动，运动时间t=3 s。求：
（1）力F在前3 s内对物体做的功;
（2）力F在前3 s内对物体做功的平均功率;
（3）在3 s末力F对物体做功的瞬时功率。
21．某人利用如图所示的装置,用100 N的恒力F作用于不计质量的细绳的一端,将物体从水平面上的A点移到B点。已知α1=30°,α2=37°,h=1.5 m,不计滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦。求绳的拉力对物体所做的功（sin 37°=0.6,cos 37°=0.8）。
22．拖把由拖杆和拖把头构成，如图所示。设拖把的质量为m，拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。某同学用这种拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向施加力F来推拖把。若拖杆与竖直方向的夹角为θ，拖把头在地板上沿直线匀速向前移动距离s，求：
（1）推拖把的力F做的功；
（2）摩擦力对拖把头做的功。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
依据公式
W=Fl cos α
本题中四种情况下，F、l、α均相同，故四种情况下力F对甲所做的功一样大，选项D正确。
2．A
【解析】
A．小孩用力水平向右推箱子，箱子有一个向右的运动趋势，A正确;
B．小孩用力水平向右推箱子，箱子没有发生位移，根据W=Fx可知，小孩对箱子没有做功，故B错误;
CD．对箱子受力分析，在水平方向受到推力和静摩擦力，处于平衡状态，推力和静摩擦力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，为一对平衡力，故C、D错误。
故选A。
3．B
【解析】
小物块P在下滑过程中和斜面之间有一对相互作用力F和F'，如图所示。如果把斜面体Q固定在水平地面上，物块P的位移方向和弹力方向垂直，这时斜面对物块P不做功。
但此题的条件是斜面体Q放在光滑的水平面上，可以自由滑动，此时弹力方向仍然垂直于斜面，但是物块P的位移方向却不平行于斜面，如图所示，弹力和位移方向不再垂直而是成一钝角，所以弹力对小物块做负功，ACD错误，B正确。
故选B。
4．A
【解析】
挥动“石杵”一次所做的功
1 min内做的总功
则人挥动“石杵”做功的平均功率
故选A。
5．D
【解析】
由于F的方向与作用点的速度方向保持一致，因此F做功不为零。把圆周划分成很多小段研究，如图所示
当各小段的弧长Δsi足够小（Δsi→0）时，在Δsi内F的方向几乎与该小段的位移方向重合，故驴拉磨转动一周所做的功为
故ABC错误，D正确。
故选D。
6．A
【解析】
B．在沿圆弧轨道下滑的过程中，下面的小球加速度小，而上面的小球加速度大，则上面的小球对相邻的下面的小球有压力作用，上方球对下方球做正功，故B错误；
ACD．在水平轨道上和冲上倾斜轨道后，4个小球速度、合外力完全一样，所以运动情况完全一致，它们之间无作用力（也不存在相互做功），所以4个小球在运动过程中始终不会分离，故A正确，C、D错误。
故选A。
7．D
【解析】
AB．0～1 s内，物体的加速度
物体在0～1 s内的位移
1 s末的速度是
第2 s内的加速度是
第2 s内的位移
x2=v1t2+a2=3×1 m+×1×1 m=3.5 m
0～2 s内外力F对物体做的功
可知0～2 s内外力的平均功率
P== W=4 W
A错误；
第2 s内外力做功
B错误；
CD．第1 s末外力的功率是
第2 s末物体的速度
外力的功率
可知第2 s末外力功率不是最大，第1 s末和第2 s末外力的瞬时功率之比是9∶4，C错误，D正确。
故选D。
8．D
【解析】
人走路时，人脚受到的摩擦力为静摩擦力，脚在摩擦力作用过程中，相对于地面没有位移，可知地面对人前、后脚的摩擦力都不做功，故A、B错误;
台阶对人的支持力竖直向上，但是人脚在竖直方向无位移，则台阶对人的支持力不做功，台阶位移为0，人对台阶的压力也不做功，即不管是摩擦力还是支持力对人都不做功，故C错误，D正确。
故选D。
9．A
【解析】
小轿车速度达到最大后，将匀速前进，设阻力为f，牵引力为F1，根据功率与速度的关系式P=Fv和力的平衡条件得
P=F1v
F1=f
当小轿车的速度大小为时，设牵引力为F2，则有
P=F2·
根据牛顿第二定律得
F2-f=ma
联立解得
a=
故选A。
10．A
【解析】
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。
11．AD
【解析】
AB．由图像可得物体的加速度
a= m/s2=-2 m/s2
根据牛顿第二定律有
F-f=ma
解得
F=6 N
由于v-t图线与横轴所围面积表示位移，所以0～5 s内物体发生的位移为
s=×5×10 m=25 m
故拉力F做功
WF=6×25 J=150 J
A正确，B错误；
CD．摩擦力做功
Wf=-10×25 J=-250 J
即物体克服摩擦力做功为250 J，故C错误，D正确。
故选AD。
12．ACD
【解析】
A．运动者沿草坡向下运动，高度降低，故重力对运动者做正功，选项A正确;
BC．支持力与运动者运动方向垂直，故支持力对运动者不做功，选项B错误，C正确;
D．摩擦力与运动者运动方向相反，故摩擦力对运动者做负功，选项D正确。
故选ACD。
13．AC
【解析】
AB．根据
可知，功率一定，当速度最小时，牵引力最大，变速杆应推至“1”挡， B错误A正确；
C．由题意可知轿车在水平路面上行驶的最大速度为
在额定功率下以最大速度行驶时
C正确；
D．由C可知，轿车在水平路面上行驶时所受阻力大小为1200N，则轿车匀速行驶时，发动机的输出功率为
D错误。
故选AC。
14．ABD
【解析】
A．小球下落过程中，重力做功为mgl，A正确；
B．绳的拉力始终与速度方向垂直，拉力做功为零，B正确；
CD．空气阻力F阻大小不变，方向始终与速度方向相反，故F阻做功为－F阻·πl，则C错误，D正确。
故选ABD。
15． 50 0 0
【解析】
由牛顿第二定律及位移公式
Fcos60°＝ma
l＝at2
由功的定义式
W＝Flcos60°
联立解得
W＝50J
物体在竖直方向上没有位移，所以重力和支持力都不做功。
16． 不做功 正 负
【解析】
略
17． -μmg（x＋L） μmgx
【解析】
[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
18． 2000 0.5
【解析】
根据
和牛顿第二定律
当汽车加速度等于0时，此时汽车功率为30 kW，汽车速度最大为15 m/s，可解得汽车运动过程中受到的阻力
当汽车速度为10 m/s时，代入以上公式，可以解得汽车加速度为
19．62.8 J
【解析】
将圆弧AB分成很多小段s1、s2、…、sn，拉力在每一小段上做的功为W1、W2、…、Wn，因拉力F大小不变，方向始终与物体在该点的切线成37°角，所以
W1=Fs1 cos 37°
W2=Fs2 cos 37°
…
Wn=Fsn cos 37°
故
WF=W1+W2+…+Wn=F cos 37°（s1+s2+…+sn）=F cos 37°·R=62.8 J
20．（1）54 J；（2）18 W；（3）36 W
【解析】
（1）在水平力F的作用下，物体在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知，加速度
a=
则物体在3 s末的速度
v=at
物体在3 s内的位移
x=at2
解得
a=2 m/s2，v= 6 m/s，x=9 m
力F在前3 s内对物体做的功
W=Fx=54 J
（2）力F在前3 s内的平均功率
==18 W
（3）3 s末力F的瞬时功率
P=Fv=6×6 W=36 W
21．50 J
【解析】
由于不计绳的质量及绳与滑轮间的摩擦,故恒力F做的功和绳对物体的拉力做的功相等。由于恒力F作用在绳的端点,故需先求出绳的端点的位移l,再求恒力F做的功。
由几何关系知,绳的端点的位移为
l=-=h=0.5 m
在物体从A移到B的过程中,恒力F做的功为
W=Fl=100×0.5 J=50 J
故绳的拉力对物体所做的功为50 J。
22．（1）；（2）
【解析】
（1）对拖把受力分析，根据正交分解可得，在水平方向有
在竖直方向上有
又
联立解得
故力F做的功为
（2）拖把匀速运动，受力平衡，根据平衡条件有
则摩擦力对拖把头做的功
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题，共10小题
1．如图所示的a、b、c、d中，质量为M的物体甲受到相同的恒力F的作用，在力F作用下物体甲在水平方向移动相同的位移。μ表示物体甲与水平面间的动摩擦因数，乙是随物体甲一起运动的小物块，比较物体甲移动的过程中力F对甲所做的功的大小（ ）
A．Wa最小 B．Wd最大
C．Wa
A．箱子有一个向右运动的趋势
B．小孩消耗了体力，所以对箱子做了功
C．小孩对箱子的推力小于箱子受到的摩擦力
D．箱子受到的推力与摩擦力是一对作用力和反作用力
3．如图所示，小物块P位于光滑的斜面上，斜面体Q位于光滑的水平地面上。从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（ ）
A．垂直于接触面，做功为零
B．垂直于接触面，做功不为零
C．不垂直于接触面，做功不为零
D．不垂直于接触面，做功为零
4．每年春节前江西农村都有捣年糕的习俗，借此来寓意“年年发财、步步高升”。捣年糕时，一人将“石杵”一起一落挥动，另一人在“石杵”挥动的间隙迅速翻动米粉团，直到米粉团柔软而有弹性。已知“石杵”质量为20 kg，每分钟上下挥动20下，每次重心上升的高度约为90 cm，则人挥动“石杵”做功的功率约为 （ ）
A．60 W B．120 W C．180 W D．540 W
5．2019年国庆小长假，雪晴同学外出旅游，到一家农家乐餐厅就餐时发现，店内竟有真驴在拉磨，如图所示。假设驴拉磨的平均作用力大小为500 N，运动的半径为1 m，则驴拉磨转动一周所做的功为 （ ）
A．0 B．500J C．500πJ D．1000πJ
6．有一固定轨道ABCD如图所示，AB段为四分之一光滑圆弧轨道，其半径为R，BC段是水平光滑轨道，CD段是倾斜光滑轨道，BC和CD间用一小段光滑圆弧连接。有编号为1、2、3、4完全相同的4个小球（小球不能视为质点，其半径r
B．当四个小球在圆弧轨道上运动时，2号球对3号球不做功
C．当四个小球在水平轨道上运动时，2号球对3号球做正功
D．当四个小球在CD倾斜轨道上运动时，2号球对3号球做正功
7．一质量为1 kg的物体（视为质点）静止于光滑水平面上，从t=0时刻开始，受到水平外力F作用，如图所示。下列判断正确的是 （ ）
A．0～2 s内外力的平均功率是5 W
B．第2 s内外力所做的功是4 J
C．第2 s末外力的瞬时功率最大
D．第1 s末与第2 s末外力的瞬时功率之比为9∶4
8．诸暨中学高一全体师生于2021年4月2日赴赵家香榧林远足活动中，有同学讨论在正常走路时摩擦力做功与蹬香榧林的台阶时支持力做功的问题，下列讨论中正确的是（ ）
A．地面对前脚的摩擦力做正功，地面对后脚的摩擦力做负功
B．地面对前脚的摩擦力做负功，地面对后脚的摩擦力做正功
C．台阶对人的支持力做正功，人对台阶的压力不做功
D．不管是摩擦力还是支持力对人都不做功
9．一质量为m的小轿车以恒定功率P启动，沿平直路面行驶，若行驶过程中受到的阻力大小不变，能够达到的最大速度为v，当小轿车的速度大小为时，其加速度大小为 （ ）
A． B． C． D．
10．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
二、多选题，共4小题
11．被弹射器弹出的质量为2 kg的物体在水平面上做直线运动，某时刻在物体运动方向上施加一水平拉力F，之后物体运动的v-t图像如图所示。若物体所受摩擦力大小为10 N，则在0～5 s内（ ）
A．拉力F做功150 J B．拉力F做功100 J
C．摩擦力做功250 J D．物体克服摩擦力做功250 J
12．滑草是深受年轻人喜爱的一项前卫运动，某运动者从高处沿草坡向下滑动的过程中 （ ）
A．重力对运动者做正功 B．支持力对运动者做负功
C．支持力对运动者不做功 D．摩擦力对运动者做负功
13．如图所示，为轿车中的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”～“5”挡速度增大，R是倒车挡。某型号轿车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶的最大速度可达180km/h.假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车（ ）
A．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“1”挡
B．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“5”挡
C．以额定功率在水平路面上以最大速度匀速行驶时，其牵引力为1200N
D．以54km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为60kW
14．如图所示，摆球质量为m，悬线的长为l，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点沿圆弧运动到B点的过程中空气阻力F阻的大小不变，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．重力做功为mgl B．绳的拉力做功为零
C．F阻做功为－mgl D．F阻做功为－F阻πl
三、填空题，共4小题
15．如图所示，质量为1kg的物体，静止在光滑水平面上。现在给物体一个与水平方向成60°角斜向上、大小为10N的拉力F，物体在拉力F的作用下沿水平面运动了2s，则在这2s内，拉力F所做的功是_____J，支持力做功_____J，重力做功_______J。
16．由W＝Flcosα可知
（1）当α＝时，W＝0，力F对物体_____（填“做正功”“做负功”或“不做功”）。
（2）当0≤α＜时，W＞0，力F对物体做____功（填“做正功”“做负功”或“不做功”）。
（3）当＜α≤π时，W＜0，力F对物体做____功（填“做正功”“做负功”或“不做功”）。
17．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___________。
18．质量为2 t的汽车，功率为30 kW，在水平公路上能以15 m/s的最大速度匀速直线行驶，则汽车运动过程中受的阻力为_________N；若保持功率不变，当速度为10 m/s时汽车的瞬时加速度为________（汽车行驶过程中所受的阻力不变）。
四、解答题，共4小题
19．如图所示，一质量为m=1.0 kg的物体从半径为R=5.0 m的圆弧的A端，在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端（圆弧AB在竖直平面内）。拉力F大小不变，始终为15 N，方向始终与物体在该点的切线成37°角。圆弧所对应的圆心角为60°，BO边在竖直方向上。求这一过程中拉力F做的功。（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，π=3.14）
20．在F=6N的水平力作用下，质量m=3kg的物体在光滑水平面上由静止开始运动，运动时间t=3 s。求：
（1）力F在前3 s内对物体做的功;
（2）力F在前3 s内对物体做功的平均功率;
（3）在3 s末力F对物体做功的瞬时功率。
21．某人利用如图所示的装置,用100 N的恒力F作用于不计质量的细绳的一端,将物体从水平面上的A点移到B点。已知α1=30°,α2=37°,h=1.5 m,不计滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦。求绳的拉力对物体所做的功（sin 37°=0.6,cos 37°=0.8）。
22．拖把由拖杆和拖把头构成，如图所示。设拖把的质量为m，拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。某同学用这种拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向施加力F来推拖把。若拖杆与竖直方向的夹角为θ，拖把头在地板上沿直线匀速向前移动距离s，求：
（1）推拖把的力F做的功；
（2）摩擦力对拖把头做的功。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
依据公式
W=Fl cos α
本题中四种情况下，F、l、α均相同，故四种情况下力F对甲所做的功一样大，选项D正确。
2．A
【解析】
A．小孩用力水平向右推箱子，箱子有一个向右的运动趋势，A正确;
B．小孩用力水平向右推箱子，箱子没有发生位移，根据W=Fx可知，小孩对箱子没有做功，故B错误;
CD．对箱子受力分析，在水平方向受到推力和静摩擦力，处于平衡状态，推力和静摩擦力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，为一对平衡力，故C、D错误。
故选A。
3．B
【解析】
小物块P在下滑过程中和斜面之间有一对相互作用力F和F'，如图所示。如果把斜面体Q固定在水平地面上，物块P的位移方向和弹力方向垂直，这时斜面对物块P不做功。
但此题的条件是斜面体Q放在光滑的水平面上，可以自由滑动，此时弹力方向仍然垂直于斜面，但是物块P的位移方向却不平行于斜面，如图所示，弹力和位移方向不再垂直而是成一钝角，所以弹力对小物块做负功，ACD错误，B正确。
故选B。
4．A
【解析】
挥动“石杵”一次所做的功
1 min内做的总功
则人挥动“石杵”做功的平均功率
故选A。
5．D
【解析】
由于F的方向与作用点的速度方向保持一致，因此F做功不为零。把圆周划分成很多小段研究，如图所示
当各小段的弧长Δsi足够小（Δsi→0）时，在Δsi内F的方向几乎与该小段的位移方向重合，故驴拉磨转动一周所做的功为
故ABC错误，D正确。
故选D。
6．A
【解析】
B．在沿圆弧轨道下滑的过程中，下面的小球加速度小，而上面的小球加速度大，则上面的小球对相邻的下面的小球有压力作用，上方球对下方球做正功，故B错误；
ACD．在水平轨道上和冲上倾斜轨道后，4个小球速度、合外力完全一样，所以运动情况完全一致，它们之间无作用力（也不存在相互做功），所以4个小球在运动过程中始终不会分离，故A正确，C、D错误。
故选A。
7．D
【解析】
AB．0～1 s内，物体的加速度
物体在0～1 s内的位移
1 s末的速度是
第2 s内的加速度是
第2 s内的位移
x2=v1t2+a2=3×1 m+×1×1 m=3.5 m
0～2 s内外力F对物体做的功
可知0～2 s内外力的平均功率
P== W=4 W
A错误；
第2 s内外力做功
B错误；
CD．第1 s末外力的功率是
第2 s末物体的速度
外力的功率
可知第2 s末外力功率不是最大，第1 s末和第2 s末外力的瞬时功率之比是9∶4，C错误，D正确。
故选D。
8．D
【解析】
人走路时，人脚受到的摩擦力为静摩擦力，脚在摩擦力作用过程中，相对于地面没有位移，可知地面对人前、后脚的摩擦力都不做功，故A、B错误;
台阶对人的支持力竖直向上，但是人脚在竖直方向无位移，则台阶对人的支持力不做功，台阶位移为0，人对台阶的压力也不做功，即不管是摩擦力还是支持力对人都不做功，故C错误，D正确。
故选D。
9．A
【解析】
小轿车速度达到最大后，将匀速前进，设阻力为f，牵引力为F1，根据功率与速度的关系式P=Fv和力的平衡条件得
P=F1v
F1=f
当小轿车的速度大小为时，设牵引力为F2，则有
P=F2·
根据牛顿第二定律得
F2-f=ma
联立解得
a=
故选A。
10．A
【解析】
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。
11．AD
【解析】
AB．由图像可得物体的加速度
a= m/s2=-2 m/s2
根据牛顿第二定律有
F-f=ma
解得
F=6 N
由于v-t图线与横轴所围面积表示位移，所以0～5 s内物体发生的位移为
s=×5×10 m=25 m
故拉力F做功
WF=6×25 J=150 J
A正确，B错误；
CD．摩擦力做功
Wf=-10×25 J=-250 J
即物体克服摩擦力做功为250 J，故C错误，D正确。
故选AD。
12．ACD
【解析】
A．运动者沿草坡向下运动，高度降低，故重力对运动者做正功，选项A正确;
BC．支持力与运动者运动方向垂直，故支持力对运动者不做功，选项B错误，C正确;
D．摩擦力与运动者运动方向相反，故摩擦力对运动者做负功，选项D正确。
故选ACD。
13．AC
【解析】
AB．根据
可知，功率一定，当速度最小时，牵引力最大，变速杆应推至“1”挡， B错误A正确；
C．由题意可知轿车在水平路面上行驶的最大速度为
在额定功率下以最大速度行驶时
C正确；
D．由C可知，轿车在水平路面上行驶时所受阻力大小为1200N，则轿车匀速行驶时，发动机的输出功率为
D错误。
故选AC。
14．ABD
【解析】
A．小球下落过程中，重力做功为mgl，A正确；
B．绳的拉力始终与速度方向垂直，拉力做功为零，B正确；
CD．空气阻力F阻大小不变，方向始终与速度方向相反，故F阻做功为－F阻·πl，则C错误，D正确。
故选ABD。
15． 50 0 0
【解析】
由牛顿第二定律及位移公式
Fcos60°＝ma
l＝at2
由功的定义式
W＝Flcos60°
联立解得
W＝50J
物体在竖直方向上没有位移，所以重力和支持力都不做功。
16． 不做功 正 负
【解析】
略
17． -μmg（x＋L） μmgx
【解析】
[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
18． 2000 0.5
【解析】
根据
和牛顿第二定律
当汽车加速度等于0时，此时汽车功率为30 kW，汽车速度最大为15 m/s，可解得汽车运动过程中受到的阻力
当汽车速度为10 m/s时，代入以上公式，可以解得汽车加速度为
19．62.8 J
【解析】
将圆弧AB分成很多小段s1、s2、…、sn，拉力在每一小段上做的功为W1、W2、…、Wn，因拉力F大小不变，方向始终与物体在该点的切线成37°角，所以
W1=Fs1 cos 37°
W2=Fs2 cos 37°
…
Wn=Fsn cos 37°
故
WF=W1+W2+…+Wn=F cos 37°（s1+s2+…+sn）=F cos 37°·R=62.8 J
20．（1）54 J；（2）18 W；（3）36 W
【解析】
（1）在水平力F的作用下，物体在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知，加速度
a=
则物体在3 s末的速度
v=at
物体在3 s内的位移
x=at2
解得
a=2 m/s2，v= 6 m/s，x=9 m
力F在前3 s内对物体做的功
W=Fx=54 J
（2）力F在前3 s内的平均功率
==18 W
（3）3 s末力F的瞬时功率
P=Fv=6×6 W=36 W
21．50 J
【解析】
由于不计绳的质量及绳与滑轮间的摩擦,故恒力F做的功和绳对物体的拉力做的功相等。由于恒力F作用在绳的端点,故需先求出绳的端点的位移l,再求恒力F做的功。
由几何关系知,绳的端点的位移为
l=-=h=0.5 m
在物体从A移到B的过程中,恒力F做的功为
W=Fl=100×0.5 J=50 J
故绳的拉力对物体所做的功为50 J。
22．（1）；（2）
【解析】
（1）对拖把受力分析，根据正交分解可得，在水平方向有
在竖直方向上有
又
联立解得
故力F做的功为
（2）拖把匀速运动，受力平衡，根据平衡条件有
则摩擦力对拖把头做的功
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