新课标人教版高中物理必修2第七章第2节《功》同步练习.docx

文档属性

名称 新课标人教版高中物理必修2第七章第2节《功》同步练习.docx
格式 docx
文件大小 40.6KB
资源类型 素材
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2015-09-16 11:58:58

图片预览

文档简介

人教版物理高二必修2 第七章第二节功同步测试卷
一、选择题
1.关于功的概念,下列说法中正确的是(  )
A.力对物体做功多,说明物体的位移一定大
B.力对物体做功小,说明物体的受力一定小
C.力对物体不做功,说明物体一定没有移动
D.物体发生了位移,不一定有力对它做功
答案:D
知识点:恒力做功
解析:
解答:A、力对物体做功多,根据W=Flcosα,如果力很大,那么物体的位移不一定大,故A错误
B、力对物体做功小,根据W=Flcosα,如果力位移很小,那么物体的受力不一定小,故B错误
C、力对物体不做功,根据W=Flcosα,可能α=90°,所以物体不一定没有移动,故C错误
D、物体发生了位移,如果力的方向与位移方向垂直,那么力对它不做功,故D正确
故选D.
分析:做功包含的两个必要因素是:作用在物体上的力,物体在力的方向上通过一定的位移.根据W=Flcosα求解.
2.关于功,下列说法中正确的是(  )
A.功只有大小而无方向,所以功是标量
B.力和位移都是矢量,所以功也是矢量
C.功的大小仅由力决定,力越大,做功越多
D.功的大小仅由位移决定,位移越大,做功越多
答案:A
知识点:恒力做功
解析:
解答:A、B、功是标量,只有大小没有方向,所以A正确,B错误.C、D、力和力方向上的位移的乘积表示力对物体做的功的大小,所以C、D错误.
故选A.
分析:力和力方向上的位移的乘积表示力对物体做的功的大小.
3.关于功的概念,以下说法正确的是(  )
A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量
B.功有正、负之分,所以功可能有方向性
C.若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移
D.一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积
答案:D
知识点:恒力做功
解析:
解答:A、功是物体之间能量转化的量度,它是标量,所以A错误.
B、功有正、负之分,但功的正负不是表示方向,是表示力对物体的做功效果的,所以B错误.
C、当力的方向和物体位移的方向垂直时,力对物体就不做功,所以物体的位移并不一定是零,故C错误.
D、根据功的定义可知,一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积,所以D正确.
故选D.
分析:既有大小也有方向,运算时遵循平行四边形定则的物理量是矢量,并不是说有正负之分的物理量就是矢量.当力和位移的夹角为锐角时,力对物体做正功,当力和位移的夹角为钝角时,力对物体做负功,当力的方向和位移的方向垂直时,力对物体不做功.
4.下列说法正确的是(  )
A.万有引力定律只适用像天体这样质量很大的物体
B.牛顿运动定律也适用微观世界
C.功是能量转化的量度
D.物体惯性的大小是由质量和速度共同决定的
答案:C
知识点:恒力做功
解析:
解答:A万有引力定律适用于质点间的相互作用,不是只适用像天体这样质量很大的物体,故A错误;
B、牛顿运动定律只适用于低速运动的物体(与光速比速度较低),只适用于宏观物体,牛顿第二定律不适用于微观原子,故B错误
C、功是能量转化的量度,故C正确;
D、物体惯性的大小只与质量有关,与速度无关,故D错误.
故选C
分析:万有引力定律适用于质点间的相互作用.牛顿运动定律的适用范围:(1)只适用于低速运动的物体(与光速比速度较低);(2)只适用于宏观物体,牛顿第二定律不适用于微观原子;物体惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大.
5.下列说法中正确的是(  )
A.能就是功,功就是能
B.做功越多,功率就越大
C.能量转化的多少可以用功来量度
D.滑动摩擦力一定做负功,静摩擦力一定不做功
答案:C
知识点:恒力做功
解析:
解答:A、功是能量转化的量度,不是能量转移的量度,做功的多少反映了物体能量转化的多少,故A错误;
B、功率是恒定能量转化快慢的物理量,做功多若用时长,则功率不一定大;故B错误;
C、功是能量转化的量度,故能量转化的多少可以用功来量度;故C正确;
D、恒力做功的表达式W=FScosα,滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,但与运动方向可以相同,也可以相反,物体受滑动摩擦力也有可能位移为零,故可能做负功,也可能做正功,也可以不做功,故D错误;
故选:C.
分析:一个物体能够对另一个物体做功,这个物体就具有能量,能量反映了物体做功的本领,不同的物体做功的本领也不同,一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大,功等于力与力的方向上的位移的乘积,这里的位移是相对于参考系的位移;静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反,滑动摩擦力的方向与物体的相对滑动的方向相反.
6.下列有关功的说法正确的是(  )
A.功有正负,是矢量
B.功有正负,是标量
C.功无正负,是标量
D.功有正负,但正负不表示方向,而表示大小
答案:B
知识点:恒力做功
解析:
解答:功是物体之间能量转化的量度,它是标量,功也有正、负之分,但功的正负不是表示方向,是表示力对物体的做功效果的,所以B正确.
故选B.
分析:既有大小也有方向,运算时遵循平行四边形定则的物理量是矢量,并不是说有正负之分的物理量就是矢量.
7.关于功的概念,下列说法正确的是(  )
A.物体受力越大,位移越大,力对物体做功越多
B.由于功有正负,所以功是矢量
C.摩擦力一定对物体做负功
D.摩擦力可以对物体做正功
答案:D
知识点:恒力做功
解析:
解答:A、因功的决定因素为力,位移及二者的夹角,则力大,位移大,若两者夹角为90度,则做功为0,故A错误.
B、功的正负不是表示方向,正负表示的为能量的转化方向,故功是标量,故B错误.
C、D、摩擦力可以做正功,也可做负功,这要看摩擦力与位移的方向关系,故C错误,
D正确.
故选:D.
分析:由功公式W=Fscosα及功的特点分析即可.
8.关于功的说法,正确的是(  )
A.合力的功等于各分力功的代数和
B.由于功有正负,所以功是矢量
C.合力的功等于各分力功的矢量和
D.力对物体不做功,说明物体一定无位移
答案:A
知识点:变力做功
解析:
解答:A、合力的功与各个分力做功的代数和是一样的,所以A正确.
B、既有大小也有方向,运算时遵循平行四边形定则的物理量是矢量,并不是说有正负之分的物理量就是矢量,功是物体之间能量转化的量度,它是标量.所以B错误.
C、由A的分析可知C错误.
D、当力的方向和物体位移的方向垂直时,力对物体就不做功,所以物体的位移并不一定是零,故D错误.
故选A.
分析:既有大小也有方向,运算时遵循平行四边形定则的物理量是矢量,并不是说有正负之分的物理量就是矢量.当力和位移的夹角为锐角时,力对物体做正功,当力和位移的夹角为钝角时,力对物体做负功,当力的方向和位移的方向垂直时,力对物体不做功.
9.一个人从深4m的水井中匀速提取50N的水桶至地面,在水平道路上行走了12m,再匀速走下6m深的地下室,则此人用来提水桶的力所做的功为(  )
A.500J B.1100J C.100J D.﹣100J
答案:D
知识点:恒力做功
解析:
解答:人在上提过程中做的功W=FL=GL=50×4J=200J;而在人匀速行走时,人对水桶不做功,再匀速走下6m深的地下室,提水桶的力做功W′=﹣50×6J=﹣300J故人对水桶做的功为200J﹣300J=﹣100J;故D正确,ABC错误;
故选D.
分析:由对水桶的拉力对水桶做功,由功的公式可求得人对水桶所做的功.
10.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为Ff,则从抛出点至落回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为(  )
A.0 B.﹣Ffh C.﹣2Ffh D.﹣4Ffh
答案:C
知识点:变力做功
解析:
解答:上升过程:空气阻力对小球做功W1=﹣Ffh
下落过程:空气阻力对小球做功W2=﹣Ffh
则从抛出到落回到抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为W=W1+W2=﹣2Ffh
故选:C.
分析:阻力对物体做功与物体经过的路径有关,由于空气阻力的大小恒为f,可以根据W=Flcosα计算摩擦力的功.
11.关于力、位移和功三个物理量,下列说法正确的是(  )
A.力、位移和功都是矢量B.力是矢量,位移和功是标量
C.力和位移是矢量,功是标量D.位移是矢量,力和功是标量
答案:C
知识点:恒力做功
解析:
解答:力和位移既有大小又有方向,是矢量;而功只有大小没有方向,是标量,故C正确,ABD错误.
故选:C
分析:矢量是既有大小又有方向的物理量,标量是只有大小没有方向的物理量.根据有无方向进行判断.
12.髙速列车在平直轨道上匀速运行,对列车所受力的做功情况,下列判断正确的是(  )
A.重力做正功B.牵引力做正功
C.牵引力做负功D.空气阻力做正功
答案: B
知识点:恒力做功
解析:
解答:A、重力竖直向下,与运动方向相互垂直,故重力不做功;故A错误;B、牵引力与运动方向同向,故牵引力做正功;故B正确;C错误;D、空气阻力与运动方向相反;故空气阻力做负功;故D错误;
故选:B.
分析:分析物体的受力情况,根据功的公式判断各力做功情况.
13.下列关于做功的说法中正确的是(  )
A.凡是受力作用的物体,一定有力对物体做功
B.凡是发生了位移的物体,一定有力对物体做功
C.只要物体受力的同时又有位移发生,则一定有力对物体做功
D.只要物体受力,又在力的方向上发生位移,则力一定对物体做功
答案: D
知识点:恒力做功
解析:
解答:只有同时满足功的两个条件,力才做功;即:物体受力,同时在力的方向上发生了位移;故只有D正确;
故选:D.
分析:本题要抓住做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离.二者缺一不可.
14.下列说法正确的是(  )
A.功是矢量
B.速度的变化量是标量
C.牛顿运动定律适用于宏观物体的低速运动
D.力的单位N是物理学中的基本单位
答案:C
知识点:恒力做功
解析:
解答:A、功是力在空间距离上的累积,是标量,故A错误;
B、速度的变化量是矢量,与加速度方向相同,故B正确;
C、牛顿运动定律是实验定律,适用与宏观低速运动的物体,故C正确;
D、力学基本单位有:千克、米、秒,力的单位牛顿是导出单位,故D错误;
故选C.
分析:功是力在空间距离上的累积;牛顿运动定律是实验定律,适用与宏观低速运动的物体;力学基本单位有:千克、米、秒.
15.下列说法中不正确的是(  )
A.功是矢量,正负表示其方向
B.功是标量,正负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功
C.力对物体做正功还是做负功取决于力和位移的方向关系
D.力对物体做的功总是在某过程中完成的,所以功是一个过程量
答案:A
知识点:恒力做功
解析:
解答:A、B、功是标量,正负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功,A错误、B正确C、力对物体做正功还是做负功取决于力和位移的方向关系,故C正确;D、有力作用在物体上,物体在力的方向上移动了距离,力对物体做的功总是在某过程中完成的,所以功是一个过程量,故D正确.
故选:A.
分析:做功包含的两个必要因素是:作用在物体上的力,物体在力的方向上通过一定的距
二.填空题(共5小题)
16. 和 是做功的两个不可缺少的因素.
答案:作用在物体上的力;在力的方向上移动的距离.
知识点:恒力做功
解析:
解答:做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,二者缺一不可.
故答案为:作用在物体上的力;在力的方向上移动的距离.
分析:根据做功的两个必要因素回答,做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离
17.一质量为m的小物体(可视为质点)从高为h的斜面上端滑到斜面底端.斜面固定在水平地面上.此过程中,重力对物体做功WG= ;斜面对物体的弹力做功WN= .
答案:mgh;0.
知识点:恒力做功
解析:
解答:对物体受力分析可知,物体受到的重力是竖直向下的,斜面对物体的支持力是垂直于斜面向上的,而物体的运动是沿着斜面的向下的,所以重力与位移的夹角为锐角,根据功的公式可知,重力要对物体做正功,大小为mgh,而支持力是与物体的位移的方向垂直的,所以支持力对物体不做功.
故答案为:mgh;0.
分析:当力和位移的夹角为锐角时,力对物体做正功,当力和位移的夹角为钝角时,力对物体做负功,当力的方向与物体运动的方向垂直时力对物体不做功.
18.质量为m=1kg的物体放在水平面上,在水平恒力作用下从静止开始做加速运动,经一段时间后速度达到6m/s,此时物体的动能为 J,这一过程中合力对物体做的功为 J.
答案:18,18
知识点:恒力做功
解析:
解答:物体的动能为:EK=mV2
整个过程中由动能定理可得:W=EK
代入数据可得EK=18JW=18 J
故答案为:18,18
分析:由动能的表达式求的动能,合外力做功等于动能的变化量,根据动能定理求的合力做功
19.某女同学手里提着一个重力为10N的皮包沿水平方向前进了10m,则该同学对皮包做的功为 J.
答案:0
知识点:恒力做功
解析:
解答:拉力竖直方向,位移水平方向,故两者夹角为90°,故拉力做功为W=Fxcos90°=0
故答案为:0
分析:做功的两个必要因素为,有力并且在力的方向上有位移,力才做功
20.如图:质量为m的小球从位置A运动到位置B的过程重力所做的功 J.
答案:mg(H﹣h)
知识点:恒力做功
解析:
解答:物体下降的高度为H﹣h,故重力做功为:W=mg(H﹣h).
故答案为:mg(H﹣h)
分析:重力做功只与初末位置有关,与路径无关
三.解答题(共5小题)
21.用起重机把重量为2.0×104N的物体以1.0m/s2的加速度匀加速地提高了5m,钢绳拉力做了多少功?重力做了多少功?这些力做的总功是多少?(g=10m/s2)
答案:1.1×105J ﹣1.0×105J 1.0×104 J
知识点:恒力做功
解析:
解答:钢绳拉力大小为F,F﹣G=ma
解得F=G+ma=2.0×104+2.0×103×1=2.2×104N
钢绳拉力所做的功为WF=Fx=2.2×104×5J=1.1×105J
重力所做的功为WG=﹣Gx=﹣2.0×104×5J=﹣1.0×105J
拉力和重力所做的总功为W总=WF+WG=1.0×104 J
22.静止在水平地面上的木箱,质量m=50kg,木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.4,若用大小为400N、方向与水平方向成37°角的斜向上的拉力拉木箱从静止开始运动,使木箱能够到达50m远处,拉力最少做多少功?(cos 37°=0.8,取g=10m/s2)
答案:拉力最少做功为7680J
知识点:恒力做功
解析:
解答:欲使拉力做功最少,物体运动到50m处速度刚好为零
设加速时的加速度为a
减速时的加速度为a′
由牛顿第二定律得
加速时
水平方向:Fcos37°﹣μFN=ma
竖直方向:Fsin37°+FN﹣mg=0
减速时:μmg=ma′
且有v2=2a1x1=2a2x2
x1+x2=x
联立解得x1=24m
拉力做功为W=Fx1cos37°=400×24×0.8J=7680J
分析:通过牛顿第二定律求出加速和减速时的加速度,利用运动学公式求出在拉力F作用下通过的最小位移,有功的公式求的拉力做功
23.在离地面高度为h=20m处,将一个质量为m=1kg的钢球以v0=2m/s的速度水平抛出,取g=10m/s2.求:
(1)钢球从抛出到落地的时间t;
(2)飞行的水平距离x;
(3)钢球从抛出到落地的过程,重力做功W;
(4)物体触地之前瞬间的动能EK2.
答案:(1)钢球从抛出到落地的时间t为2s;
(2)飞行的水平距离x为4m;
(3)钢球从抛出到落地的过程,重力做功W为200J;
(4)物体触地之前瞬间的动能EK2为202J
知识点:功的计算
解析:
解答:(1)根据h=gt2得:t=2s
(2)水平距离x=v0t=2×2m=4m
(3)重力做的功为:W=mgh=200J
(4)根据动能定力可得mgh=Ek
解得Ek=202J
分析:平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动,根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列方程求解即可
24.某一同学斜拉一质量为25kg的旅行箱,匀速地在机场的候车大厅内直线走了50m,如果拉力与水平面的夹角为37°,旅行箱与地面的动摩擦因数为0.3,试计算(g取9.8m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)拉力的大小和拉力做的功;
(2)摩擦力做的功.
答案:(1)拉力的大小为75N和拉力做的功3000J;
(2)摩擦力做的功为﹣3000J.
知识点:恒力做功
解析:
解答:解(1)对箱子受力分析
F sin37°+N=mg
Fcos37°=f
f=μN
解得F=75N
拉力做的功:
W=FScos37°=3000J
(2)摩擦力做的功
Wf=﹣fs=﹣μ(mg﹣Fsin37°)s=﹣3000J
分析:通过受力分析求的拉力,根据功的定义式F=Flcosα求解拉力F做的功.求得物体受到的摩擦力,再由功的公式可求得摩擦力对物体所做的功
25.如图所示,质量为2kg的物体在水平地面上,受到与水平方向成37°角、大小为10N的拉力作用,移动2m,已知地面与物体间的动摩擦因数μ=0.2.求:
(1)拉力对物体做的功;
(2)重力对物体做的功;
(3)弹力对物体做的功;
(4)摩擦力对物体做的功

答案:(1)拉力对物体做的功为16J;
(2)重力对物体做的功为0;
(3)弹力对物体做的功为0;
(4)摩擦力对物体做的功为﹣5.6J
知识点:恒力做功
解析:
解答:(1)拉力F做功
WF=F x cos37°=10×2×0.8 J=16 J.
(2)重力G做功WG=mg x cos90°=0.
(3)弹力FN做功WN=FN x cos90°=0.
(4)摩擦力f做功Wf=f x cos180°=﹣μFNx=﹣μ(mg﹣Fsin37°) x=﹣5.6 J.
分析:只要弄清物体的受力情况,明确每个力与位移的夹角,就可根据功的定义求解.