2019-2020学年鲁科版（2019）必修第二册 1.1机械功 同步练习（解析版）

1.1 机械功
一、单选题
1．用的水平力，在水平地面上拉车行走，那么，拉力对车做的功是
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】力对车做的功，选项D正确，ABC错误。
故选D。
2．图甲为一女士站立在台阶式台阶水平自动扶梯上正在匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼下列关于两人受到的力做功判断正确的是

A．甲图中支持力对人不做功 B．甲图中摩擦力对人做负功
C．乙图中支持力对人不做功 D．乙图中摩擦力对人做负功
【答案】C
【解析】甲图中，人匀速上楼，支持力向上，与速度方向为锐角，则支持力做正功，人不受静摩擦力，摩擦力不做功，故AB错误．乙图中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功，故C正确，D错误．故选C .
3.如图所示，货物放在自动扶梯的水平台阶上，随扶梯一起向斜上方做匀速直线运动，下列说法正确的是（ ）

A．重力对货物做正功
B．摩擦力对货物做正功
C．支持力对货物做正功
D．合外力对货物做正功
【答案】C
【解析】对货物受力分析，受到重力和水平台阶对货物竖直向上的支持力，由于随扶梯一起向斜上方做匀速直线运动，根据平衡条件可得水平台阶对货物没有摩擦力，合外力为零，所以重力对货物做负功，支持力对货物做正功，合外力对货物做不做功，故选项C正确，A、B、D错误。
4. 如图所示，一个物体由静止开始，从A点出发分别经三个粗糙斜面下滑到同一水平面上的C1、C2、C3处。则下列说法正确的是（ ）

A．物体到达C3处重力做功最多
B．物体到达C2处重力做功最多
C．物体到达C1处重力做功最多
D．物体到达C1、C2、C3处重力做功相等
【答案】D
【解析】重力做功与路径无关，只与初末两态的高度差有关，由于三个斜面上对应的高度差相同，因此下滑过程中重力做功相同，故ABC错误， D正确。故选D。
5.关于摩擦力做功问题，下列叙述中正确的是 ( )
A．摩擦力总是阻力，故只能做负功
B．摩擦力可能做正功也可能做负功
C．静摩擦力出现的地方物体间无相对位移，故肯定不做功
D．滑动摩擦力对两个相互作用的物体大小相等，方向相反，故对两个物体所做的功大小相同，正负相反
【答案】B
【解析】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A错误，B正确；恒力做功的表达式W=FScosα，静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故静摩擦力可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，故C错误；滑动摩擦力是作用在两个物体上的力，但两物体的位移不可能相同；故滑动摩擦力对两个物体所做的功不一定大小相等，方向相反；故D错误；故选B。
6.如图所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成θ角的斜向上的拉力F的作用下沿水平面移动了距离s，若物体的质量为m，物体与水平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
【答案】C
【解析】试题分析：摩擦力方向水平向左，位移水平向右，故，A错误；力F所做的功为，B错误C正确；因为在竖直方向上没有发生位移，所以重力做功为零，D错误
7. 如图所示，重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端转过一个小角度的过程中，重物P相对于木板始终保持静止。关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况正确的是（ ）

A．摩擦力对重物不做功
B．摩擦力对重物做负功
C．支持力对重物不做功
D．重力对重物做正功
【答案】A
【解析】物块受到重力、支持力和摩擦力的作用，处于平衡状态，在缓慢上升的过程中，位移方向向上，重力对物块做了负功，物块在上升的过程中，物块相对于木板并没有滑动，所以物块受到的摩擦力对物块做的功为零，由于重力对物块做了负功，摩擦力对物块不做功，根据动能定理可以知道，支持力对物块做正功.故选A.
二、多选题
8. 如图所示，物体放在粗糙的水平桌面上，当对它施加如图甲所示的拉力F，使它由静止发生位移s，对它施加如图乙所示的拉力F，使它由静止发生位移s，F与水平方向夹角均为α，则关于做功的下述说法中正确的是( )

A．图乙中F做功多
B．两图中F做功一样多
C．图乙中克服摩擦力做功多
D．甲、乙中克服摩擦力做功相同
【答案】BC
【解析】根据功的公式，可以知道拉力F对物体做功的情况，对物体进行受力分析，判断两者摩擦力的大小，进而判断克服摩擦力做功多少．
由知，恒力F对两种情况下做功一样多，即，故A错误，B正确；根据题意可知，物体B对地面的压力大于物体A对地面的压力，所以B受到的滑动摩擦力比A受到的摩擦力大，则图B中克服摩擦力做功多，故C正确，D错误。故选BC。
9. 如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环．小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（ ）

A．一直不做功
B．一直做正功
C．一定指向大圆环圆心
D．可能背离大圆环圆心
【答案】AD
【解析】大圆环光滑，则大圆环对小环的作用力总是沿半径方向，与速度方向垂直，故大圆环对小环的作用力一直不做功，选项A正确，B错误；开始时大圆环对小环的作用力背离圆心，最后指向圆心，故C错误，D正确；故选AD．
10. 如图甲，质量为2 kg的物体在水平恒力F作用下沿粗糙的水平面运动，1 s后撤掉恒力F，其运动的v－t图象如图乙，g＝10 m/s2，下列说法正确的是

A．在0～2 s内，合外力一直做正功
B．在 0～1s内，恒力F做的功为150 J
C．在0～1 s内，合外力做的功为200 J
D．在0～3 s内，摩擦力做功为-150 J
【答案】BD
【解析】0-1s内，速度增加，根据动能定理知，合力做正功，1-3s内，速度减小，根据动能定理知，合力做负功，故A错误。根据速度时间图线知，匀加速运动的加速度大小a1＝10m/s2，匀减速运动的加速度大小a2＝5m/s2，根据牛顿第二定律得，阻力f=ma2=2×5N=10N；F-f=ma1；解得恒力F=f+ma1=10+2×10N=30N，在 0～1s内的位移：，恒力F做的功为WF=Fx1=150 J，选项B正确；0-1s内，合外力做功W合＝mv2?0＝×2×100?0＝100J，选项C错误；在0～3 s内，物体的位移，摩擦力做功为Wf=-fx2= -150 J，故D正确。故选BD。
三、填空题
11、质量的行李箱放在水平地面上，行李箱与地面的动摩擦因数为，用与水平成、斜向上的大小为的拉力拉动行李箱，使行李箱由静止开始沿水平地面运动，5s后撤去拉力．求：

撤去拉力瞬间行李箱的速度v
拉力做的功
全程摩擦力对行李箱所做的功．
【答案】，（3）-600J
【解析】对行李箱受力分析如图所示

设物体受摩擦力为f，支持力为N，则
根据牛顿第二定律有：
水平方向有
竖直方向有
解得：
撤去拉力瞬间行李箱的速度
内行李箱的位移
拉力做的功
设全程摩擦力对行李箱所做的功为．
根据动能定理得
解得
12、一物体在水平面上沿直线运动，所受的水平拉力F及速度v随时间变化的关系如图中的甲和乙所示，求0～14s内：

(1)拉力F对物体所做的功；
(2)摩擦力对物体所做的功．
【答案】(1)256J (2)－256J
【解析】（1）虽然F是随时间变化的，但是在一段时间内是恒定的，所以可以用分段法求拉力F对物体做的功．由v-t图象可以看出，0～4s内，s1=0，故0～4s内F做的功W1=0；
4～6s内的位移s2=×8×2m=8m，拉力做的功W2=F2s2=64J；
6～12s内物体的位移s3=8×6m=48m，拉力做的功W3=F3s3=192J；
12～14s内，F4=0，W4=0；
故拉力F做的功W=W1＋W2＋W3＋W4=256J.
（2）6～12s内，物体的加速度为零，此时受力平衡，即f=－F3=－4N；0～14s内物体的位移：s′=×8m=64m，故摩擦力对物体做的功W′=fs′=－256J.