2018版高中物理第一章功和功率第1节机械功试题鲁科版必修2

第1节　机械功
【二维选题表】
物理观念
科学思维
科学
探究
科学态度与责任
对功的理解
1(易),2(易)
3(易)
功的正负的
判断
4(中),5(易),6(易)
功的
计算
7(中),8(易),9(中),
10(中),11(难)
7(中),
11(难)
基础训练
1.(2016·福建台州检测)关于功的概念,以下说法正确的是(　D　)
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
解析:功是标量,“正”号表示力对物体做功,“负”号表示物体克服力做功,“正、负”号不表示方向,不参与比较,故选项A,B错误;力对物体做功为零可能:①力为零,②位移为零,③力和位移方向夹角为90°,故选项C错误,D正确.
2.下列有关功的说法正确的是(　A　)
A.功有正负,是标量
B.功有正负,是矢量
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
解析:功是标量,功的正负不表示方向,也不表示大小,只是表示动力对物体做功还是阻力对物体做功,故选项A正确.
3.(2016·福建福州检测)下列哪些情况中力对物体做的功为零(　C　)
A.向上抛出一物体,上升过程中,重力对物体做的功
B.物体下落时,空气阻力对物体做的功
C.汽车匀速上坡时,车厢底部支持力对货物所做的功
D.汽车匀速上坡时,车厢底部摩擦力对货物所做的功
解析:一个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.故选C.
4.(2016·浙江北仑中学检测)关于摩擦力做功,下列叙述中正确的是(　C　)
A.静摩擦力一定不做功
B.滑动摩擦力一定不做功
C.静摩擦力和滑动摩擦力都可能做正功
D.滑动摩擦力一定做负功
解析:摩擦力是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),而相互接触的两个物体中可能不含有地面,做功的求解公式中s表示物体相对于地面的位移.故摩擦力可能不做功(相对地面无位移)、可能做正功、也可能做负功.故选C.
5. 如图,拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法.如果受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100 m,那么下列说法正确的是(　A　)
A.摩擦力对轮胎做了负功
B.重力对轮胎做了正功
C.拉力对轮胎不做功
D.支持力对轮胎做了正功
解析:摩擦力方向与轮胎位移方向相反,摩擦力做负功,选项A正确;重力和支持力的方向与轮胎位移方向垂直,不做功,选项B,D错误;拉力方向与轮胎位移方向成锐角,做正功,选项C错误.
6.如图所示,在皮带传送装置中,皮带把物体P匀速带至高处,在此过程中,下列说法正确的是(　C　)
A.摩擦力对皮带不做功
B.P物体克服摩擦力做功
C.摩擦力对P做正功
D.合力对P做正功
解析:物体匀速运动,受到沿斜面向上的静摩擦力,f与v同向,做正功,选项C正确.
7.在上世纪七、八十年代以前,机械化生产水平较低,人们经常通过“驴拉磨”的方式把粮食颗粒加工成粗面来食用,原理图如图所示,假设驴拉磨的平均用力大小为500 N,运动的半径为1 m,则驴拉磨转动一周所做的功为(　D　)
A.0
B.500 J
C.500π J
D.1 000π J
解析:驴拉磨一周的周长为L=2πR=2π×1 m=2π m
由题图可知,驴拉磨的力始终与运动方向一致,所以转动一周,力的方向上的位移即为周长.故做功为W=FL=500×2π J=1 000π J,选项D正确.
8.在光滑水平面上,一个人用100 N的力与水平方向成60°角推一个箱子前进6 m,如图所示,则推力所做的功是(　B　)
A.100 J B.300 J
C.300 J D.600 J
解析:由题意可知,恒力F与箱子向右的水平位移间的夹角α=60°,由功的定义式W=F·scos α知,推力F做的功为W=Fscos α=100×
6×cos 60° J=300 J.故选项B正确.
素养提升
9.一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1 m/s,从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图(a)和图(b)所示.设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为W1,W2,W3,则以下关系正确的是(　C　)
A.W1=W2=W3 B.W1C.W1解析:由题知F1=1 N,F2=3 N,F3=2 N,利用vt图线面积可求出各段时间内的位移,s1=s2=0.5 m,s3=1 m,故可求出W1=0.5 J,W2=1.5 J,W3=2 J,选项C正确.
10.(2016·江西临川检测) 如图所示,在光滑水平面上,物体受两个相互垂直的大小分别为F1=3 N和F2=4 N的恒力,其合力在水平方向上,从静止开始运动10 m,求:
(1)F1和F2分别对物体做的功是多少?代数和为多大?
(2)F1和F2合力为多大?合力做功是多少?
解析:(1)力F1做的功
W1=F1scos θ1=3×10× J=18 J
力F2做的功
W2=F2scos θ2=4×10× J=32 J
W1与W2的代数和
W=W1+W2=18 J+32 J=50 J.
(2)F1与F2的合力F== N=5 N
合力F做的功W′=Fs=5×10 J=50 J.
答案:(1)18 J　32 J　50 J　(2)5 N　50 J
11.人在A点拉着细绳通过一定滑轮吊起质量m=50 kg的物体,如图所示,开始时绳与水平方向夹角为60°,当人匀速拉着物体由A点沿水平方向运动s=2 m到达B点时绳与水平方向成30°.求人对绳的拉力做了多少功?(g取10 m/s2)
解析:设开始时物体与滑轮间距离为h,
则-=s,
人由A走到B的过程中,物体G上升的高度Δh等于滑轮右侧绳子增加的长度,即Δh=-
人对绳子做的功为W=GΔh
代入数据可得W≈732 J.
答案:732 J