1.1机械功 自主提升过关练(Word版含答案)

1.1机械功 自主提升过关练（含解析）
一、选择题
1．起重机以a=1m/s2的加速度将质量为1000kg的货物由静止开始匀加速向上提升，g=10m/s2，则在1s内起重机对货物做的功是（　　）
A．5000J B．5500J C．6000J D．6500J
2．如图所示，在粗糙水平面上向左运动的物块在时刻速度大小为，此时对物体施加水平向右的恒力F，时刻物块的速度大小为0，时刻物块的速度大小仍是。已知物块的质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．物块在恒力F作用下做匀变速直线运动
B．物块在的平均速度大小为0
C．物块与水平面的动摩擦因数为
D．在时间内，物块克服摩擦力做功为
3．图甲为一男士站立在履带式自动扶梯上匀速上楼，图乙为一女士站立在台阶式自动扶梯上匀速上楼。下列关于两人受到的力以及做功情况正确的是（　　）
A．甲图中支持力对人做正功
B．甲图中摩擦力对人做负功
C．乙图中人受到水平向前的摩擦力
D．两人受到电梯的作用力的方向相同
4．如图所示，质量为m的木块放在倾角为的斜面上与斜面一起水平向左匀速运动，则木块（　　）
A．所受的斜面的作用力为竖直向上
B．所受摩擦力的方向可能沿斜面向下
C．对斜面的作用力大小为
D．所受的支持力对木块不做功
5．如图甲所示，质量m=0.5kg，初速度v0=10m/s的物体，受到一个与初速度方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑动，经3s撤去外力，直到物体停止，整个过程物体的图像如图乙所示，g取10m/s2，则（　　）
A．物体与地面间的动摩擦因数为0.2
B．0～7s内物体滑行的总位移为30m
C．0～7s内摩擦力做功为
D．0～3s内F做的功为
6．引体向上是衡量学生体质的重要参考标准之一，主要测试上肢肌肉力量的发展水平，在前不久进行的引体向上体能测试中。某同学两手握紧单杠，双臂竖直，身体悬垂；接着用力上拉使下颌超过单杠（身体无摆动）；然后使身体下降最终悬垂在单杠上（视为静止）。下列说法正确的是（　　）
A．在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力
B．若减小两手间的距离，最终悬垂时单杠对人的作用力变小
C．若增大两手间的距离，最终悬垂时人单臂的拉力变大
D．在上升过程中单杠对人的作用力对人做了正功
7．深圳一些地铁站的扶梯（每一级水平），在没有人时极慢运行，当人一站上去时，扶梯就加速运动起来．如图所示，在电梯向上加速的时候（ ）
A．电梯对人的支持力等于重力 B．电梯对人没有摩擦力的作用
C．电梯对人的摩擦力水平向右 D．电梯对人的摩擦力对人做负功
8．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
9．拖着橡胶轮胎跑是训练身体耐力的一种有效方法，同时提升心肺有氧、无氧肌力，也是增加阻力的一种很棒的方式，对许多运动竞赛类型都有帮助，如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100m，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．轮胎受到绳的拉力不做功
D．轮胎受到地面的支持力做了正功
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
11．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
12．如图甲所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，传送带以速度v0逆时针匀速转动，在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ，图乙为小木块运动的速度一时间图像。根据以上信息可以判断出（ ）
A． B．
C．t0时刻，物体的速度为v0 D．传送带始终对小木块做正功
13．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
14．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变．用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了，此时物体静止．撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为．物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g．则（ ）
A．撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动
B．撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为
C．物体做匀减速运动的时间为
D．物体向左加速运动过程中克服摩擦力做的功为
15．质量为2kg的物体在水平面上沿直线运动，受阻力大小恒定。经某点开始沿运动方向的水平拉力与运动距离x的关系如图所示，物体做匀速直线运动。下列对图示过程的说法正确的是（　　）
A．在处物体加速度大小为 B．拉力对物体做功为
C．物体克服阻力做功为 D．合力对物体做功为
二、解答题
16．地面上有质量m=2.0×103kg的物体，用起重机将它竖直向上匀加速提升到h =10m的高处，物体在这段上升过程中，起重机钢绳对它的拉力F = 2.1×104N。取g = 10m/s2，将物体视为质点。
（1）求物体上升的加速度大小a；
（2）求钢绳的拉力F所做的功WF；
（3）求外力对物体做的总功W；
17．一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成斜向上方的拉力F=150N，在水平地面上移动的距离L=5m，雪橇与地面间的滑动摩擦力，求：
（1）重力、支持力、拉力、滑动摩擦力分别对雪橇做的功各是多少；
（2）各力对雪橇做的总功。
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
在1s内起重机的位移
由牛顿第二定律可得
解得
则在1s内起重机对货物做的功
故选B。
2．D
【解析】
AC．在时间内，物体做匀减速运动，根据牛顿第二定律
又
在时间内，物体反向做匀加速运动，根据牛顿第二定律可知
又
联立解得
，，
AC错误；
B．在时间内，物体向左运动的位移大小
在时间内，物体向右运动的位移大小
因此这段时间内的平均速度大小
B错误
D．在时间内，克服摩擦力做的功
在时间内，克服摩擦力做的功
因此在时间内，物块克服摩擦力做功为
D正确。
故选D。
3．D
【解析】
【详解】
AB．甲图中对人受力分析知，人受到重力，垂直斜面的支持力和沿斜面向上的静摩擦力，因为人的位移沿斜面向上，所以支持力对人不做功，摩擦力对人做正功，故AB错误；
C．对乙图中人受力分析知，人受到重力和竖直向上的支持力，不受摩擦力的作用，故C错误；
D．因为两种情况下人均做匀速直线运动，故合力为零，所以两人受到电梯的作用力与重力等大反向，即方向都是竖直向上，故D正确。
故选D。
4．A
【解析】
【详解】
AB．质量为m的木块放在倾角为的斜面上与斜面一起水平向左匀速运动，则木块受重力、垂直斜面向上的支持力，沿斜面向上的摩擦力，其中垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力，是斜面对物块的作用力，合力与物块的重力平衡，所以方向竖直向上，故A正确，B错误；
C．物块对斜面的作用力与斜面对物块的作用力是相互作用力，等大，等于物块的重力，故C错误；
D．支持力方向与运动方向夹角小于90°，所以支持力做正功，故D错误。
故选A。
5．D
【解析】
【详解】
A．设物体与地面间的动摩擦因数为μ，设F作用时物体的加速度大小为a1，根据牛顿第二定律有
设F撤去后物体的加速度大小为a2，同理可得
由题图乙可知
解得
故A错误；
BC．根据图像围成的面积表示位移，可得0～7s内物体的位移大小为
摩擦力做功为
故BC错误；
D．依题意，可得0～3s内F做的功为
故D正确。
故选D。
6．C
【解析】
【详解】
A．在上升过程中，人先做加速运动，后做减速运动，单杠对人的作用力先大于人的重力，后小于人的重力，故A错误；
B．最终悬垂时单杠对人的作用力与人的重力大小相等，不随两手间的距离改变而改变，故B错误；
C．最终悬停时两手臂拉力的合力与重力平衡，根据力的合成以及几何关系可知，若增大两手间的距离，最终悬停时单臂的拉力变大，故C正确；
D．在上升过程中，单杠对人的作用力的作用点在手上，没有发生位移，所以单杠对人的作用力做功为零，故D错误。
故选C。
7．C
【解析】
【详解】
A．由题意知，人在加速运动时，人的加速度沿电梯斜向上，有竖直向上的分加速度，根据牛顿第二定律，电梯对人的支持力大于其重力，A错误；
BC．人的加速度沿电梯斜向上，有水平向右的分加速度，根据牛顿第二定律可知，电梯对人的摩擦力的方向水平向右，B错误，C正确；
D．由于电梯对人的摩擦力方向水平向右，与人的位移方向的夹角为锐角，故电梯对人的摩擦力对人做正功，D错误。
故选C。
8．A
【解析】
【详解】
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。
9．A
【解析】
【详解】
A．轮胎受到地面的摩擦力与轮胎的运动方向相反，做负功，A正确；
B．轮胎受到的重力与轮胎的运动方向垂直不做功，B错误；
C．轮胎受到绳的拉力与轮胎的运动方向成锐角做正功，C错误；
D．轮胎受到地面的支持力与轮胎的运动方向垂直不做功，D错误。
故选A。
10．A
【解析】
【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。
11．B
【解析】
【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。
12．C
【解析】
【详解】
AB．木块与传送带速度相同后，由速度-时间图象知木块继续加速，所以
即
故AB错误；
C．时刻是木块与传送带速度相同的时刻，所以物体的速度为，故C正确；
D．时间，传送带的速度大于木块的速度，传送带始终对小木块做正功，之后，木块继续加速，传送带的速度小于木块的速度，传送带对小木块的摩擦力向上，与小木块的运动方向方向，传送带对小木块做负功，故D错误。
故选C。
13．AD
【解析】
【详解】
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。
14．BC
【解析】
【详解】
A．撤去F后，弹力大于摩擦力，向左加速，随着弹力减小，加速度减小，当弹力和摩擦力相等后，弹力继续减小，合力向右并且在变大，加速度变大，当物块脱离弹簧后只受摩擦力，合力不变，加速度不变，所以加速度先减小后变大最后不变，A错误；
B．撤去F后，根据牛顿第二定律得，物体刚运动时的加速度大小
B正确；
C．由题意知，物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0，由牛顿第二定律得，匀减速运动的加速度大小
将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动，则有
解得
C正确；
D．由上分析可知，当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度最大，此时弹簧的压缩量为
物体向左加速运动过程中克服摩擦力做的功为
D错误。
故选BC。
15．BC
【解析】
【分析】
【详解】
A．由题意可知，物体受到的阻力为4N，由图可知，在处物体受到的拉力为
由物体的加速度为
故A错误；
B．图像所围面积表示功，则
故B正确；
C．物体克服阻力做功为
故C正确；
D．合力对物体做功为
故D错误。
故选BC。
16．（1）；（2）；（3）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）物体上升的加速度
解得
（2）钢绳的拉力F所做的功为
（3）外力对物体做的总功
17．（1）0；0；600J；-500J；（2）100J
【解析】
【分析】
【详解】
（1）因为在竖直方向上没有位移，所以重力做的功为0，支持力做的功为0，拉力做的功为
滑动摩擦力做的功为
（2）各力对雪橇做的总功为
试卷第1页，共3页