4.1功 同步提升作业（Word版含答案）

4.1功 同步提升作业（含解析）
一、选择题
1．如图甲所示，质量为4kg的物体在水平推力作用下从静止开始运动，推力F随位移x变化的情况如图乙所示，运动4m后撤去推力F，物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，g取10m/s2，则（　　）
A．全程克服摩擦力做功100J
B．从开始运动到停止运动，物体的位移为10m
C．物体在运动过程中的加速度先减小后不变
D．因推力是变力，无法确定推力做的功
2．如图所示，自动卸货车的车架始终静止在水平地面上，在一段时间内，车厢在液压机的作用下与水平面间的夹角逐渐增大，货物相对车厢未发生相对滑动。关于这段时间内货物所受支持力和摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．货物所受支持力逐渐增大 B．货物所受摩擦力逐渐减小
C．支持力对货物不做功 D．支持力对货物做正功
3．先后用跟水平方向成α角、大小相同的两个力F1和F2，推动放在粗糙水平面上的一个物体，力F1的方向斜向上，力F2的方向斜向下，物体都由静止开始运动，通过相同的位移，比较力F1和F2对物体所做功W1和W2的大小，有（　　）
A． B．
C． D．条件不足，无法确定
4．小铁球竖直上抛又回到抛出点的过程中，关于重力做功的说法正确的是（　　）
A．重力做负功 B．重力先做正功，再做负功
C．重力做正功 D．重力先做负功，再做正功
5．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的作用下，沿水平地面向左运动一段距离l，在此过程中，小车受到的阻力大小恒为f；则（　　）
A．拉力对小车做功为Fl B．支持力对小车做功为零
C．阻力对小车做功为f l D．重力对小车做功为mgl
6．如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的小球，分别从相同的高度，沿不同的轨道运动到同一水平面上，下列说法正确的是（　　）
A．甲球重力做功最多
B．乙球重力做功最多
C．丙球重力做功最多
D．三个小球重力做功相等
7．如图所示，人用与水平方向成θ角的恒力F拉行李箱，行李箱沿水平方向移动了一段距离L。该过程力F对行李箱做的功是（　　）
A．FL B．FLsin θ C．FLcos θ D．FLtan θ
8．光滑水平面上有一质量为1kg的物体，在大小为2N的水平拉力作用下由静止开始运动。若以刚开始运动的时刻为0时刻，则在0~3s内（　　）
A．物体的平均速度大小为6m/s B．物体的加速度大小为
C．物体的位移大小为6m D．拉力所做的功为18J
9．一个物体置于光滑水平面上，受到互相垂直的水平力作用，如图所示，经一段时间，做功为，做功为，则的合力做功为（ ）
A． B． C． D．
10．一玩具小车沿x轴运动，其图象如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．时，小车的速度大小为．方向沿x轴正方向
B．0～3s内，小车的平均速度为
C．第1s内和第4s内，小车的加速度大小相等、方向相同
D．第2s内和第3s内，合力对小车做的功相同
11．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点运动到B点的过程中空气阻力f的大小不变，则下列说法正确的是（　　）
A．重力做功为mgL B．悬线拉力做负功
C．空气阻力做功为 fL D．空气阻力f做功为
12．排球运动员经常进行原地起跳拦网训练，某质量为的运动员原地静止站立（不起跳）双手拦网高度为，在训练中，该运动员先下蹲使重心下降，然后起跳（从开始上升到脚刚离地的过程），最后脚离地上升到最高点时双手拦网高度为。若运动员起跳过程视为匀加速直线运动，忽略空气阻力影响，取重力加速度，则下列说法正确的是（　　）
A．运动员起跳过程属于失重状态 B．运动员离地时的速度大小为
C．从开始起跳到离地上升到最高点需要 D．起跳过程中地面对运动员做正功
13．质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s，如图所示，物体m相对斜面静止。则下列说法正确的是（　　）
A．重力对物体m做正功
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不做正功
14．如图所示，倾角为的斜面上有一质量为m的物体，在外力作用下，斜面体以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体与斜面体相对静止。物体与斜面间的动摩擦因数为，下列说法正确的是（　　）
A．斜面对物体的支持力一定做正功 B．斜面对物体的摩擦力一定做正功
C．斜面对物体可能没有摩擦力的作用 D．斜面对物体的摩擦力可能做负功
15．一位质量m＝60 kg的滑雪运动员从高h＝10 m的斜坡自由下滑，如果运动员在下滑过程中受到的阻力F＝50 N，斜坡的倾角θ＝30°，重力加速度g取10 m/s2，运动员滑至坡底的过程中，关于各力做功的情况，下列说法正确的是（　　）
A．重力做功为6000 J B．阻力做功为1000 J
C．支持力不做功 D．各力做的总功为零
二、解答题
16．如图1，质量为货车以的速度在平直的高速公路上匀速行驶。因司机看到前方警示标识，采取紧急制动。车厢内货物向前滑行，恰好在车停止时与车厢前壁相撞并反弹，其图像如图2所示。设货车匀减速刹停后不再移动。重力加速度g取。则从货车开始刹车到物块停止运动的过程中，求：
（1）货物与车厢间的动摩擦因数；
（2）货车的位移大小；
（3）货物相对车厢滑行的位移大小；
（4）摩擦力对货物做的功。
17．试建构相应的物理模型，说明：
（1）摩擦力可以做负功。
（2）摩擦力可以做正功。
（3）摩擦力可以不做功。
参考答案
1．B
【解析】
ABD．F-x图线与横轴所围图形的面积表示推力做的功，则
对整个过程根据动能定理
即有
代入数据，可得
则全程克服摩擦力做功
B正确，AD错误；
C．根据公式可得，滑动摩擦力为
当推力大于20N时，物体做加速度减小的加速运动，当推力减小到20N时，加速度为零；当推力小于20N时，物体做加速度增大的减速运动，当推力减小为零后，物体做匀减速运动直至停止，C错误。
故选B。
2．D
【解析】
【详解】
A．根据受力分析，共点力平衡可得
夹角逐渐增大，支持力减小，A错误；
B．共点力平衡可得静摩擦力大小
夹角逐渐增大，摩擦力逐渐增大，B错误；
C D．货物受到支持力方向总是垂直于斜面向上，且与货物的运动方向时刻相同，所以支持力对货物做正功，C错误，D正确。
故选D。
3．A
【解析】
【详解】
根据功的计算式
可得
故A正确，BCD错误。
故选A。
4．D
【解析】
【详解】
当小铁球向上运动时，重力与运动方向相反，重力做负功；小铁球向下运动时，重力与运动方向相同，重力做正功，所以，重力先做负功，再做正功。
故选D。
5．B
【解析】
【详解】
A．拉力对小车做功为
A错误；
B．在支持力方向小车没有位移，则支持力对小车做功为零，B正确；
C．阻力对小车做功为 ，C错误；
D．在重力方向小车没有位移，则重力对小车做功为零，D错误。
故选B。
6．D
【解析】
【详解】
甲、乙、丙三个小球质量相同，并且下落高度相同，根据
可知，重力做功相同，故D正确，ABC错误。
故选D。
7．C
【解析】
【详解】
根据恒力做功的公式，则有
W=FLcosθ
所以C正确；ABD错误；
故选C。
8．D
【解析】
光滑水平面上有一质量为1kg的物体，在大小为2N的水平拉力作用下由静止开始运动
在0~3s内
平均速度大小为
拉力所做的功为
故选D。
9．A
【解析】
【详解】
F1、F2的合力做功等于两个分力做功的代数和，即
故选A。
10．C
【解析】
【详解】
A．t =3s时，速度为负值，表示方向沿x轴负方向，故A错误；
B．v―t图象中图线与时间轴围成的面积表示位移，所以0~3s内，小车的位移
平均速度
故B错误；
C．v- t图象斜率表示加速度，第1s内和第4s内图象平行，斜率相同，加速度大小相等，方向相同，故C正确；
D．第2s内，合力为负方向，位移为正方向，合力做负功。第3s内，合力为负方向，位移为负方向，合力做正功，所以合力对小车做的功不相同，故D错误。
故选C。
11．A
【解析】
【详解】
A．据重力做功的特点可知，重力做功为mgL，A正确；
B．悬线拉力方向始终与速度方向垂直，故悬线拉力不做功，B错误；
CD．由于空气阻力的方向始终与运动方向相反，利用微元法可得，空气阻力做功为
CD错误。
故选A。
12．B
【解析】
A．运动员起跳过程向上匀加速，处于超重状态，A错误；
BC．从开始起跳到脚离开地面重心上升，离开地面到上升到最高点的过程中，重心上升距离
运动员离开地面后做竖直上抛运动，根据
可知
离地减速上升的时间为
从开始起跳到离地上升到最高点需要时间大于0.4s，B正确，C错误；
D．起跳过程中地面对人不做功，D错误。
故选B。
13．BC
【解析】
【详解】
A．物体在水平方向移动，在重力方向上没有位移，所以重力对物体m做功为零，故A错误；
B．物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零，故B正确；
C．摩擦力f与位移的夹角为钝角，所以摩擦力对物体m做负功，故C正确；
D．由图看出，弹力N与位移s的夹角小于90°，则弹力对物体m做正功，故D错误。
故选BC。
14．ACD
【解析】
支持力方向垂直于斜面向上，故支持力一定做正功，而摩擦力是否存在需要讨论，若摩擦力恰好为零，物体只受重力和支持力，如下图所示，
此时加速度
摩擦力不做功；当
摩擦力沿斜面向下，则做正功，当
摩擦力沿斜面向上，则做负功，故ACD正确，B错误。
故选ACD。
15．AC
【解析】
A．重力做功为
WG=mgh=600×10J=6000J
选项A正确；
B．阻力做功为
WF=-Fx=-50×20J=-1000J
选项B错误；
C．支持力的方向与位移方向垂直，则
WN=0
即支持力不做功，选项C正确；
D．各力做的总功
W=WG+WF+WN=5000J
选项D错误。
故选AC。
16．（1）；（2）81m；（3）8.5m；（4）
【解析】
（1）对货物由图像可知
根据牛顿第二定律有
解得
（2）设货车制动前速度为，制动距离为，用时为t，则有
（3）设货物碰撞车厢时的速度大小为，碰撞前的位移大小为，碰撞后瞬间速度大小为可，返回的位移大小为。由图像可知
又因为
即
设货物相对车厢的位移为，则有
解得
（4）摩擦力对货物做的功
17．见解析
【解析】
（1）（2）在倾斜的传送带上，传送带把物体从传送带底端匀速运送到顶端，在这一过程中，物体受到沿斜面向上的摩擦力，摩擦力对物体做正功，但摩擦力对传送带做负功；
（3）物体放在粗糙的水平面上，人用力推物体，但物体没有动，则静摩擦力对物体不做功。
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