人教版新教材必修二第八章多力做功专题(含答案)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(本大题共10小题,共60.0分)
如图所示,倾角为、长度为的光滑斜面,一质量为的物体从斜面顶端由静止开始下滑,取,则( )
A. 整个过程中重力做功
B. 整个过程中合外力做功
C. 整个过程中重力做功的平均功率是
D. 物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是
如图所示,质量为的物体静止在地面上,物体上面连着一个轻弹簧。用手拉住弹簧上端将物体缓缓提升高度,则人做的功( )
A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 无法确定
下列选项中,物体所受力的大小相等,位移方向向右、大小相同。其中,做功最少的是( )
A.
B.
C.
D.
置于水平地面上的物体,在大小为的水平拉力作用下由静止开始运动,受到的滑动摩擦力大小为,在内物体的位移大小为,在此过程中( )
A. 拉力和滑动摩擦力都做正功 B. 合力对物体做的功为
C. 拉力的平均功率为 D. 物体增加的动能等于拉力做的功
一物体在的水平拉力作用下沿水平面运动,在时水平拉力变为,方向不变,物体在水平面上运动的速度时间图像如图所示。则在内拉力对物体做的功为
A. B. C. D.
一个重量为的物体,在的水平拉力作用下,第一次在光滑水平面上移动,第二次在动摩擦因数为的粗糙水平面上移动,则以下说法正确的是( )
A. 第一次地面支持力做功 B. 第二次水平拉力做功为
C. 第一次重力和拉力的合力做功为 D. 第二次各力对物体做的总功为
如图所示,将一个大小为与水平方向成角的力作用在一个质量为的物体上,物体沿水平地面匀速前进了,,下面关于物体所受各力做功说法正确的是( )
A. 力对物体做功为 B. 摩擦力对物体做功为
C. 重力做功为 D. 合力做功为
如图所示,板长为,板的端静止放有质量为的小物体,物体与板间的动摩擦因数为开始时板水平,在缓慢转过一个小角度的过程中,小物体保持与板相对静止,则在这个过程中( )
A. 摩擦力对小物体做功为 B. 合力对小物体做功为
C. 弹力对小物体做功为 D. 板对小物体做功为
如图所示,在拉力作用下,质量为的雪橇沿倾角为的粗糙斜面向上移动,已知拉力大小为,方向与斜面的夹角为,雪橇受到的摩擦阻力为,,,则在雪橇向上运动过程中,取,下列说法正确的是( )
A. 一共受个力作用 B. 重力做功为
C. 拉力做功为 D. D.合力对雪橇做的功为
一物体做匀速直线运动,某时刻起受到两个互相垂直、大小分别为和的恒力作用,经一段时间后,在这两个力的方向上发生的位移大小分别为和,则在这段时间内这两个力对物体做的总功为( )
A. B.
C. D.
二、计算题(本大题共3小题,共40.0分)
以一定的速度竖直向上抛出一小球,小球上升的最大高度为。假设空气阻力大小恒为,那么在小球被抛出至落回出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为多少
如图所示,一位质量的滑雪运动员从高度的斜坡自由滑下初速度为零。斜坡的倾角,滑雪板与雪面动摩擦因素。则运动员滑至坡底的过程中不计空气阻力,,,,求:运动员所受各个力所做的功分别是多少?总功又是多少?
如图所示,一个人用与水平方向成角的力拉一个木箱,以的速度在水平地面上沿直线匀速向右前进了,,,求:
拉力对木箱所做的功;
摩擦力对木箱做的功及外力对木箱做的总功;
末拉力的瞬时功率。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
通过牛顿第二定律求的下滑加速度,利用运动学公式求的下滑速度和时间,再由重力做功只与初末位置有关即可求得。
解决本题的关键掌握平均功率和瞬时功率的求法,要注意瞬时功率的表达式是。
【解答】
A.重力做功为,故A错误;
B.整个过程中只有重力做功,故合外力做功为,故B错误;
C.下滑过程中加速度为,所需时间,重力平均功率为,故C正确;
D.下滑到斜面底端时的速度为,故,故D错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】用手拉弹簧,在物体离开地面前,弹簧变为拉伸状态,拉力克服弹簧的弹力做功,使弹簧的弹性势能增加,且拉力做功物体离开地面,缓慢上升高度过程中,手的拉力始终为,则拉力做功全过程人做的功,选项C正确.
3.【答案】
【解析】由知,选项A中,力做功选项B中,力做功选项C中,力做功选项D中,力做功力做功与无关,故选项D正确.
4.【答案】
【解析】
【分析】
力的方向与位移的方向相同则力做正功,力的方向与位移的方向相反则力做负功;合力对物体做功等于合力乘以力方向上的位移;拉力的平均功率等于拉力的功除以拉力的作用时间;由动能定理可知物体增加的动能等于合力做的功。
【解答】
A.滑动摩擦力方向与位移方向相反,所以滑动摩擦力做负功,故A错误;
B.合力对物体做功:,故B正确;
C.拉力的平均功率为:,故C错误;
D.由动能定理可知,物体增加的动能等于合力做的功,故D错误。
5.【答案】
【解析】
【分析】
根据图像的面积分别计算内和内的位移,根据功的计算公式求解拉力做的功;
本题关键在于理解图像的含义和功的计算公式。
【解答】
内的位移为,拉力做功;
内的位移为,拉力做功;
所以内拉力对物体做的功为。
故C正确。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查功的计算,要注意明确功的计算公式,与物体的运动状态无关.在求合力的功时可以先求合力,再求合力做功,也可以先求各力的功再求总功.
【解答】
A.地面的支持力与位移方向相互垂直,故支持力不做功,故A错误;
B.第二次水平拉力的功,故B正确;
C.第一次时重力不做功,拉力做功,故重力和拉力的合力做功为,故C错误;
D.第二次物体受到的合力,,故D错误。
故选:。
7.【答案】
【解析】
【分析】
由平衡条件求出摩擦力的大小,利用功的定义求出力做功情况,根据合力功的含义求出合力做功。
本题考查了功的计算,知道恒力做功的公式,合力做功的计算方法是解题的关键。
【解答】
A.力做功,故A错误;
B.由平衡条件知,摩擦力,摩擦力做功,故B错误;
C.重力方向与位移方向垂直,故重力做功,故C错误;
D.支持力方向与位移方向垂直,故支持力做功,故合力做功,故D正确。
故选D。
8.【答案】
【解析】
【分析】
明确功的公式,根据力和位移间的夹角关系可分析摩擦力和重力做功情况,再根据动能定理分析合外力做功以及弹力做功情况.
本题考查动能定理以及功的计算方法,要注意明确物体缓慢转动时可以认为物体的动能不变,同时明确当力和位移方向相互垂直时力不做功.
【解答】
A、由于静摩擦力沿板向上,运动中它始终与速度垂直,所以它不做功,即,故A错误;
B、因物体缓慢运动,可以认为速度不变,动能不变,则由动能定理可知,合力对小物体做功为零,故B错误;
C、根据重力功的特点可求得;对小物体在此过程中用动能定理可知:
解得;故C错误,D正确.
故选:.
9.【答案】
【解析】
【分析】
根据恒力做功公式求重力、拉力做的功,合力做功即物体所受各个力做功的代数和不是矢量和。
【解答】
A.雪橇受拉力、重力、斜面支持力、摩擦力四个力的作用,故A错误;
B.由题意可得,重力做功,故B错误;
C.由题意可得,拉力做功,故C错误;
D.由题意可得,合力做功,故D正确。
故选D。
10.【答案】
【解析】
【分析】
根据恒力做功公式求出两个力做的功,功是标量,求出总功各个力做功的代数和。
【解答】
根据得:,,所以,故错误,正确。
故选B。
11.【答案】解:小球受到的空气阻力大小恒为,且总是跟小球运动的方向相反,空气阻力对小球总是做负功,即.
【解析】见答案
12.【答案】解:重力做的功为:,
因支持力与速度始终垂直,所以支持力做功为:,
摩擦力做功为:,
总功为:。
【解析】本题主要考查功的计算,明确恒力做功的公式以及总功等于各力做功的代数和即可解答。对物体受力分析,明确各力的大小,再由功的公式求出各个力所做的功;由合力做功的计算方法求出总功。
13.【答案】解:拉力对木箱所做的功为:;
木箱受到的摩擦力,摩擦力对木箱所做的功为:,
外力对木箱做的总功为;
末拉力的瞬时功率,所以。
【解析】本题主要考查了平衡条件和功的公式的应用,难度一般,基础题。
根据功的计算公式,便可解得所求力的功;
根据平衡条件求出摩擦力,然后根据求摩擦力对木箱所做的功,总功就是拉力做功和摩擦力做功的代数和;
根据瞬时功率的计算公式,求拉力的瞬时功率。
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