【物理】高一下学期末复习分层达标训练：7.1&7.2追寻守恒量——能量 功

【基础达标】
1．在如图所示的伽利略理想斜面实验中(斜面光滑)，以下说法正确的是( )
A．小球从A到B运动的过程中动能保持不变
B．小球从A到B运动的过程中势能减少
C．只有小球从B到C运动的过程中动能和势能的总和不变
D．小球在斜面CD上运动的最大距离等于AB
2.用水平恒力F作用于质量为M的物体上，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离l，恒力做功为W1。再用该恒力作用于质量为m(mA．W1>W2　　　B．W13.起重机以a=1 m/s2的加速度，将重G=104 N的货物由静止匀加速竖直向上提升。那么，在1 s内起重机对货物做的功是(g=10 m/s2)( )
A.500 J　　　B.5 000 J　　　C.4 500 J　　　D.5 500 J
4.某同学家里装修，她帮着家长粉刷墙壁。关于刷子和墙之间的摩擦力做功情况，下列说法正确的是( )
A．墙对刷子的摩擦力做正功
B．墙对刷子的摩擦力做负功
C．刷子对墙的摩擦力做正功
D．刷子对墙的摩擦力做负功
5.(2012·虹口高一检测)如图所示，物体沿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运转，则传送带对物体做功的情况可能是( )
A.始终不做功 B.先做负功后做正功
C.先做正功后不做功 D.先做负功后不做功
6.如图所示，两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力F1对物体做功4 J，力F2对物体做功3 J，则力F1和F2的合力对物体做功为( )
A．7 J　　　B．1 J　　　C．5 J　　　D．3.5 J
7.(2012·长春高一检测)如图所示，用F=5.0 N的水平拉力，使质量m=5.0 kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求：
(1)物体开始运动后t=2.0 s内通过的距离x；
(2)这段时间内，力F对物体做的功W。
【能力提升】
8.(2012·温州高一检测)如图所示，用恒定的拉力F拉置于光滑水平面上的质量为m的物体，由静止开始运动时间t，拉力F斜向上与水平面夹角为60°。如果要使拉力做的功变为原来的4倍，在其他条件不变的情况下，可以将( )
A．拉力变为2F
B．时间变为2t
C．物体质量变为
D．拉力大小不变，但方向改为与水平面平行
9.某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动，其中 F1与加速度 a 的方向相同，F2与速度v的方向相同，F3与速度v的方向相反，则( )
A．F1对物体做正功
B．F2对物体做正功
C．F3对物体做正功
D．合外力对物体做负功
10.质量为10 kg的物体在拉力作用下运动，求下列各种情况下拉力做的功(g取10 m/s2)：
(1)拉力沿水平方向，物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上匀速移动4 m;
(2)拉力沿水平方向，物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上以2 m/s2的加速度匀加速移动4 m;
(3)用大小为50 N，与水平方向成37°角的斜向上的拉力拉物体，使物体沿水平地面移动4 m，物体与地面间的动摩擦因数为0.25;
(4)物体在竖直向上的拉力作用下，以2 m/s2的加速度匀加速上升4 m。
11.水平面上有一倾角为θ的斜面，质量为m的物体静止在斜面上，现用水平力F推动斜面，使物体和斜面一起匀速向前移动距离L，求物体所受各力做的功各是多少？
答案解析
1．【解析】选B。 小球从A到B运动的过程中动能增加，势能减少，A错B对；小球在整个运动过程中，动能和势能的总和都保持不变，C错；由于小球要回到原来的高度，而斜面CD的倾角小于斜面AB的倾角，故小球在斜面CD上运动的最大距离大于AB，D错。
2.【解析】选C。在粗糙水平面上移动的距离跟在光滑水平面上移动的距离相同，对力F做的功来说，是相同的，即W1＝W2＝Fl。
3.【解析】选D。由牛顿第二定律F-mg=ma得，起重机对货物的拉力F=mg+ma=
104 N+103×1 N=1.1×104 N,由运动学公式得所以在1 s内起重机对货物做的功W=Fx=1.1×104×0.5 J=5 500 J。故选D。
4.【解析】选B。墙对刷子的摩擦力与刷子的运动方向始终是相反的，所以做负功，A错、B对。墙始终是静止的，刷子的摩擦力对墙不做功，C、D错。
5.【解析】选A、C、D。物体从弧形轨道上滑下时的速度v1和水平传送带的速度v2，可有三种情况：当v1=v2时，传送带对物体始终不做功，A对；当v1>v2时，传送带对物体先做负功，当二者速度相等时，不再做功，D对；当v16.【解析】选A。合力做的功等于它的各个分力做功的代数和，即W合=W1+W2=4 J＋3 J＝7 J。
7. 【解析】(1)由牛顿第二定律F=ma得
物体的加速度
2.0 s内通过的距离
(2)力F对物体做的功W=Fx=5.0×2 J=10 J。
答案：(1)2 m　　(2)10 J
8.【解析】选A、B、D。由牛顿第二定律得：由运动学公式得位移所以拉力做的功W＝Fl·cos 60°＝当F′＝2F时，W′＝4W；当t′＝2t时，W′＝4W；当m′＝m时，W′＝2W；当θ＝0°时，
W′＝4W，由此可知，C错，A、B、D对。
9.【解题指南】解答本题应把握以下两点：
(1)明确力与位移方向之间的关系。
(2)根据力的方向与位移的方向关系判断正、负功。
【解析】选B、D。因物体做匀减速直线运动，a 的方向与v的方向相反，故F1对物体做负功，A错误；F2与速度v的方向相同，做正功，B正确；F3与v的方向相反，做负功，C错误；做匀减速直线运动时，合外力的方向与运动方向相反，做负功，故D正确。
【总结提升】力做正功还是负功的判断方法
(1)看力F与位移x的夹角α
α<90°，力做正功，α>90°，力做负功。
(2)看力F与速度v的夹角α
α<90°，力做正功；α>90°，力做负功。
(3)看速率增大还是减少，若在力作用下速率增大，此力做正功，反之做负功。
10.【解析】(1)水平拉力大小为
F1=μmg=0.25×10×10 N=25 N,
则拉力做的功为
W1=F1l=25×4 J=100 J。
(2)由牛顿第二定律得:F2-μmg=ma1,
水平拉力的大小为
F2=m(μg＋a1)=10×(0.25×10＋2) N=45 N
拉力做的功为
W2=F2l=45×4 J=180 J。
(3)拉力做的功为
W3=F3lcos37°=50×4×0.8 J=160 J。
(4)由牛顿第二定律得F4-mg=ma2
竖直向上的拉力大小为
F4=m(g＋a2)=10×(10＋2) N=120 N
拉力做的功为W4=F4l=120×4 J=480 J。
答案：(1)100 J　　(2)180 J　　(3)160 J　　(4)480 J
11.【解析】先作出示意图，再对斜面上的物体进行受力分析：重力mg，弹力FN=mgcosθ，静摩擦力Ff=mgsinθ，它们都是恒力。
重力做功：WG=mgLcos=0
弹力做功：
摩擦力做功：
答案：见解析