2019-2020学年教科版（2019）必修第二册 4.1功 达标作业（解析版)

4.1功
达标作业（解析版)
1．如图所示，一物块在水平推力F作用下沿水平地面向右运动，物块与地面间的摩擦力大小为．位移大小为x，在此过程中推力F做功为（ ）
A． B． C． D．
2．某人将一个物体由静止开始匀加速向上提起，在此过程中下列说法正确的是（）
A．人对物体不做功 B．人对物体做负功
C．重力对物体做正功 D．合外力对物体做正功
3．如图所示，同一物体分别沿斜面AD和BD自顶点由静止开始下滑，该物体与斜面间的动摩擦因数相同．在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为WA和WB，则
A． B． C． D．无法确定
4．如图所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了距离s，若物体的质量为m，物体与地面之间的摩擦力大小为f，则在此过程中（ ）
A．摩擦力做的功为fs B．力F做的功为Fscosθ
C．力F做的功为Fssinθ D．重力做的功为mgs
5．如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面体上，物体与斜面体间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面体以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止。则关于斜面体对m的支持力和摩擦力的做功情况，下列说法中错误的是（　　）
A．支持力一定做正功
B．摩擦力一定做正功
C．摩擦力可能不做功
D．摩擦力可能做负功
6．如图所示，运动员把质量为的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点高度为，在最高点时的速度为，不计空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A．运动员踢球时对足球做功
B．足球上升过程重力做功
C．运动员踢球时对足球做功
D．足球上升过程克服重力做功
7．质量为、初速度为零的物体，在不同变化的合外力作用下都通过位移．下列各种情况中合外力做功最多的是（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，将一物体由A移至B，则重力做功
A．与运动过程中是否存在阻力有关
B．与物体运动路径无关
C．与物体运动状态有关
D．与物体初、末位置高度有关
9．一个力对运动物体做了负功，则说明（ ）
A．这个力一定阻碍物体的运动
B．这个力不一定阻碍物体的运动
C．这个力与物体运动方向的夹角α＞90°
D．这个力与物体运动方向的夹角α＜90°
10．一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移，做功分别为W1＝6J、W2＝－6J，下列说法正确的是( )
A．这两个力一定大小相等、方向相反
B．F1是动力，F2是阻力
C．这两个力做的总功为0
D．F1比F2做的功多
11．如图所示，用沿斜面向上、大小为800 N的力F，将质量为100 kg的物体沿倾角为37°的固定斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长L＝5 m，物体与斜面间的动摩擦因数为0.25.求这一过程中：(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(1)物体的重力所做的功；
(2)摩擦力所做的功；
(3)物体所受各力的合力所做的功.

12．如图所示，圆柱形水箱高2m、容积，水箱底部接通水管A，顶部接通水管B．开始时箱中无水，若仅用A管或仅用B管缓慢地将水注入，直到水箱中水满为止．设外界待注入的水开始时均与箱底等高，问这两种情况下外界所做的功分别是多少？它们是否相等？（g取）某同学分析过程如下：由于整个过程是缓慢地将水注入，所以不考虑水的动能增量，外界对水所做的功只改变水的重力势能．而两种情况均为将水箱注满，因此水的重力势能改变量相同，外界所做的功相等．问：你同意上述分析过程吗？若同意，按照这种分析方法求出外界所做的功；若不同意，指明错误之处并求出你认为正确的结果．
13．质量为m的物体（可看成质点）以某一速度冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体重力势能增加了________，摩擦力做功_________．
14．在电梯加速上升的过程中，站在电梯里的人所受支持力做________功（填“正”或“负”）；重力做________功（填“正”或“负”）．
参考答案
1．A
【解析】力F做功为，选A.
2．D
【解析】
人将物体匀加速向上提起，则人对物体的拉力向上，故人对物体做正功；故AB错误；物体竖直向上，故重力对物体做负功，故C错误；由于物体向上匀加速运动，合外力向上，故合外力对物体做正功，故D正确．故选D．
点睛：本题考查功的定义，要注意明确功的是力和力的方向上的位移的乘积，同时明确正功与负功的性质，能正确根据力和位移的夹角分析功的正负.
3．B
【解析】设斜面的倾角为，CD间的水平距离为x，则下滑过程中克服摩擦力做功为，与斜面间的夹角大小无关，所以有，B正确．
4．C
【解析】
A、物体与地面之间的摩擦力大小为f，物体的位移的大小为s，由功的公式可得：，A错误；B、力F与竖直方向成θ角，所以在水平方向的分力为Fsinθ，所以F做的功为Fs?sinθ，B错误；C、由B的分析可知C正确；D、重力在竖直方向上，物体在竖直方向的位移是零，所以重力的功为零，D错误；故选C．
5．B
【解析】
【详解】
ABCD.支持力方向垂直斜面向上，故支持力一定做正功，而摩擦力是否存在需要讨论。
若摩擦力恰好为零，物体只受重力和支持力，如图所示，此时加速度，摩擦力不做功；
当时，摩擦力沿斜面向下，摩擦力与位移夹角小于90°，则做正功；
当时，摩擦力沿斜面向上，摩擦力与位移夹角大于90°，则做负功。
综上所述，故B错误ACD正确。
本题选择错误的，故选B。
6．C
【解析】
【详解】
AC.足球被踢起后在运动过程中，只受到重力作用，只有重力做功，足球的机械能守恒，足球到达最高点时，机械能为：
由于足球的机械能守恒，则足球刚被踢起时的机械能为：
足球获得的机械能等于运动员对足球所做的功，因此运动员对足球做功：
故A错误，C正确；
BD.足球上升过程重力做功：
足球上升过程中克服重力做功：
克
故B、D错误．
7．C
【解析】
试题分析：根据公式可知图像与坐标轴围成的面积表示做功多少，故C做功最多，C正确；
考点：考查了功的计算
【名师点睛】利用数学图象处理物理问题的方法就是把物理表达式与图象结合起来，根据图象中的数据求解．
8．BD
【解析】重力做功的特点为：重力做功和路径无关，和物体运动状态及受力情况无关，只与物体的初末位置的高度有关，故BD正确，AC错误。
点睛：本题考查重力做功的特点，明确重力做功的特点才能更好的明确重力势能。
9．AC
【解析】
由功的表达式W＝Fscosα知，只有当α>90°时，cosα<0，力对物体做负功；此力阻碍物体的运动，故A、C对．
思路分析：力对物体做负功，即力是阻碍物体间的运动的，与物体的速度运动方向的夹角为钝角，
试题点评：本题考查了当力对物体做负功的时候，表示的物理含义
10．BC
【解析】根据恒力做功公式W=Fxcosθ可知，做功一正一负，不能说明两个力的方向相反，还跟角度有关，故A错误；功是标量，功的正负表示是动力做功还是阻力做功，所以F1是动力，F2是阻力，故B正确；W合=W1+W2=6-6=0，故C正确；F1比F2做的功一样多，故D错误。故选BC。
点睛：要知道功是标量，几个力对物体做的总功，就等于各个力单独对物体做功的代数和，功的正负表示是动力做功还是阻力做功．
11．(1)－3000J　(2)－1000J　(3)0
【解析】试题分析：对物体受力分析，根据求解各力做的功。
物体受力情况如图所示
(1)根据，得
(2) 由受力分析知，摩擦力
根据，得
(3) 物体做匀速运动，，故.
【点睛】解题的关键就是要知道各个力与位移夹角的关系，再根据求各个力做功。
12．不同意
【解析】
【分析】
通水管A接在水箱底部，通水管B接在水箱顶部，用不同的通水管注水时水的重心升高不同。
【详解】
两种情况下对水做功不同。
因为用A管注水，外界所做的功使整箱水的重心升高了1m；而用B管注水，由于每部分水都要通过B管从水箱上方注入，所以对整箱水做的功等效成将水的重心升高了2m，则：
13．mgh；
【解析】
【详解】
物体沿斜面上升，物体重力势能的增加量为：；由牛顿第二定律得：，解得：，摩擦力做功：；
答案为：mgh；；
14．正 负
【解析】
【详解】
在电梯加速上升的过程中，站在电梯里的人所受支持力向上，位移向上，则人所受的支持力做正功；重力向下，位移向上，则重力做负功．