1.1 机械功同步练习（含答案解析）(4)

1.1
机械功
同步练习
1．2011年意大利超级杯足球赛在北京举行．比赛时某足球运动员用20
N的力，把重为5
N的足球踢出10
m远，在这一过程中运动员对足球做的功为(　　)．
A．200
J
B．50
J
C．98
J
D．无法确定
解析　足球运动员用20
N的力作用在足球上，一瞬间就能把足球踢出去，足球在这个力的作用下的位移不知道，所以无法计算运动员对足球所做的功．故D正确．
答案　D
2．下列说法中正确的是
(　　)．
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
解析　功是标量，是过程量，功的正负不代表其大小，也不代表其方向，只说明做功的力是动力还是阻力．
答案　BCD
3．关于两物体间的作用力和反作用力的做功情况，下列说法正确的是
(　　)．
A．作用力做功，反作用力一定做功
B．作用力做正功，反作用力一定做负功
C．作用力和反作用力可能都做负功
D．作用力和反作用力做的功一定大小相等，且两者代数和为零
解析　比较一对作用力和反作用力的功时，不要只看到力的大小相等，还要分析两力对应的物体的位移情况．作用力和反作用力各自做功，没有必然的联系．故C正确．
答案　C
4．如图1－1－10所示，物体A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用力F拉着B右移．用F拉、FAB、FBA分别表示绳中拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则下面叙述中正确的是
(　　)．
A．F做正功，FAB做负功，FBA做正功，F拉不做功
B．F、FBA做正功，FAB、F拉不做功
C．F做正功，FAB做负功，FBA和F拉不做功
D．F做正功，其他力都不做功
解析　由W＝Fscos
α知，力F的作用点位移不为零，且位移的方向与F的方向相同，所以F做正功；绳中拉力F拉的作用点位移为零，所以F拉不做功；FBA的作用点位移为零，则FBA不做功；FAB的作用点位移不为零，且位移的方向与FAB的方向相反，所以FAB做负功．故C正确．
答案　C
5．如图1－1－11所示，物体A、B质量相同，与地面间的动摩擦因数相同，在力F作用下一起沿水平地面向右运动位移s，下列说法中正确的是
(　　)．
A．摩擦力对A、B做的功一样多
B．A克服摩擦力做功比B多
C．F对A做的功与F对B做的功相同
D．A所受合外力对A做功与B所受合外力对B做功相同
解析　由于力F的作用，A、B对地面的压力不同，因而摩擦力大小也不同，故摩擦力对A、B做功不一样多，显然A的摩擦力做功多，A错误、B正确；由于力F作用在A上，所以力F对B不做功，C错误；由于两物体始终一起运动，加速度相同，位移相同，所以合外力做功一样多，D正确．
答案　BD
6．如图1－1－12所示，小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力
(　　)．
A．垂直于接触面，做功为零
B．垂直于接触面，做功不为零
C．不垂直于接触面，做功为零
D．不垂直于接触面，做功不为零
解析　如图所示，斜面对小物块只有垂直于斜面向上的支持力N.小物块沿光滑斜面向下运动，斜面沿光滑水平面向右运动，斜面对小物块的支持力N与小物块位移s间的夹角α＞90°，故N对小物块做负功，做功不为零．
答案　B
7.质量为2
kg的物体置于水平面上，在运动方向上受到水平拉力F的作用，沿水平方向做匀变速运动，拉力F作用2
s后撤去，物体运动的速度图象如图1－1－13所示，则下列说法正确的是(取g＝10
m/s2)
(　　)．
A．拉力F做功150
J
B．拉力F做功350
J
C．物体克服摩擦力做功100
J
D．物体克服摩擦力做功175
J
解析　由题图可以求出0～2
s内的加速度a1＝2.5
m/s2，2～6
s内的加速度a2＝－2.5
m/s2，由F＋f＝ma1，f＝ma2，得F＝10
N，f＝－5
N，由题图还可求出前2
s内的位移s1＝15
m，2～6
s内的位移s2＝20
m．所以拉力做功WF＝Fs1＝10×15
J＝150
J；摩擦力做功Wf＝f(s1＋s2)＝－5×(15＋20)J＝－175
J，即物体克服摩擦力做功175
J，故A、D正确．
答案　AD
8.
人在A点拉着绳，通过一定滑轮吊起一质量m＝50
kg的物体，如图1－1－14所示．开始时绳与水平方向间的夹角为60°，在匀速提起物体的过程中，人由A点沿水平方向运动了s＝2
m到达B点，此时绳与水平方向成30°角．求人对绳的拉力做了多少功．(取g＝10
m/s2)
解析　人对绳的拉力的方向时刻在变，是变力，故不能用W＝Fscos
α直接求拉力的功．但人对绳的拉力所做的功和绳对物体的拉力所做的功是相等的，物体匀速上升，则绳的拉力恒等于物体的重力．设滑轮距人手的高度为h，则人由A运动到B的过程中，重物上升的高度
Δh＝－；
故人对绳的拉力所做的功W＝mg·Δh，
即W＝mg，代入数据得W≈732
J.
答案　732
J
9．飞机场运送行李的装置可以简化为图1－1－15，行李传送带沿水平方向，传送带在电动机的带动下以v＝2.4
m/s的恒定速率运动．今在传送带左端轻轻地放上质量m＝2.5
kg的行李，经时间t＝1.2
s行李传送到右端，传送距离s＝2.4
m．求行李与传送带之间的动摩擦因数和传送带对行李做的功．
解析　传送带以恒定速率运动，行李在摩擦力作用下做初速度为零的匀加速直线运动，当两者达到共同速度时，摩擦力立即消失，两者相对静止，其v－t图象如图所示．
图线与t轴所围的面积表示行李的总位移，
即s＝vt′＋v(1.2－t′)，
代入数据得t′＝0.4
s，又v＝at′，所以a＝6
m/s2，
由f＝μmg＝ma，得μ＝＝＝0.6；f＝15
N，
在0～t′时间内行李受到摩擦力作用，
其位移s′＝vt′＝0.48
m，
传送带对行李做的功W＝fs′＝15×0.48
J＝7.2
J.
答案　0.6　7.2
J
图1－1－10
图1－1－11
图1－1－12
图1－1－13
图1－1－14
图1－1－15