2020-2021学年第二学期高一物理鲁科版(2019)必修第二册1.1机械功巩固练习
一、单选题
1.质量分别为2m和m的A、B两个物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动,撤去F1、F2后受到摩擦力的作用减速到静止,其v?t图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.F1、F2大小相等
B.F1、F2对A、B两个物体做功之比为1∶1
C.A、B两个物体受到的摩擦力大小之比为1∶2
D.全过程中摩擦力对A、B两个物体做功之比为1∶2
2.关于力对物体做功,下列说法正确的是( )
A.滑动摩擦力一定阻碍物体的运动,对物体做负功
B.合外力对物体不做功,物体必定做匀速直线运动
C.作用力与反作用力在相同时间内所做的功一定大小相等,一正一负
D.恒力对物体做功与物体运动的路径无关,只与初末位置有关
3.某同学为配合值日生打扫地面,将凳子向上搬起后再缓慢放回原处,此过程中该同学对凳子做功的情况是( )
A.一直做正功
B.先做正功,再做负功
C.一直做负功
D.先做负功,再做正功
4.一端固定的轻质弹簧处于原长,现用互成角度的两个力、拉弹簧的另一端至O点,如图所示,在此过程、分别做了3J、4J的功;换用另一个力F仍使弹簧重复上述过程,该过程F所做的功是( )
A.1J
B.5J
C.7J
D.9J
5.如图甲所示,一固定在地面上的足够长斜面,倾角为37°,物体A放在斜面底端挡板处,通过不可伸长的轻质绳跨过光滑轻质滑轮与物体B相连接,B的质量M=1kg,绳绷直时B离地面有一定高度。在t=0时刻,无初速度释放B,由固定在A上的速度传感器得到的数据绘出的A沿斜面向上运动的v-t图象如图乙所示,若B落地后不反弹,g取10
m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法正确的是( )
A.B下落的加速度大小a=10m/s2
B.A沿斜面向上运动的过程中,绳的拉力对A做的功W=3J
C.A的质量M=0.5kg,A与斜面间的动摩擦因数
D.0~0.75s内摩擦力对A做的功0.75J
6.如图所示,光滑的斜面体放在水平面上,用固定在斜面上的竖直板挡住一个光滑球,当整个装置沿水平面以速度v向左匀速运动时,下列说法正确的是( )
A.斜面对球的弹力做正功
B.挡板对球的弹力不做功
C.斜面对球的弹力做负功
D.球受到的合力做正功
7.小铁球竖直上抛又回到抛出点的过程中,则关于重力做功说法正确的是( )
A.重力做负功
B.重力不做功
C.重力做正功
D.重力先做负功,再做正功
8.如图所示,光滑的斜劈放在水平面上,斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑小球,当整个装置沿水平面以速度v水平向右匀速运动时,以下说法中正确的是( )
A.小球的重力做负功
B.斜面对球的弹力做正功
C.挡板对球的弹力做正功
D.以上三种说法都正确
9.两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体通过一段位移过程中,F1对物体做功6J,F2对物体做功8J,则F1和F2的合力对物体做的功为( )
A.2J
B.10J
C.12J
D.14J
10.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.合力做的功等于各分力做功的矢量和
C.摩擦力可以对物体做正功
D.功有正负,但正负不表示方向,而表示大小
11.关于力对物体做的功,以下说法中正确的是( )
A.滑动摩擦力对物体做的功与路径有关
B.合力不做功,物体必定做匀速直线运动
C.在相同的时间内一对作用力与反作用力做的功一定是绝对值相等,一正一负
D.一对作用力与反作用力不可能其中一个做功,而另一个不做功
12.一物体放在水平地面上,如图甲所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示:则(
)
A.滑动摩擦力为3N
B.全过程克服摩擦力做功30J
C.动摩擦因数为0.2
D.物体的质量为1.5kg
13.以下对功的说法正确的是( )
A.滑动摩擦力只能做负功
B.静摩擦力一定不做功
C.若作用力做正功则它的反作用力一定做负功
D.若作用力不做功,它的反作用力可能做负功
14.国际单位制中功的单位符号是J,如果用国际单位制基本单位的符号米表示,正确的是( )
A.N·m
B.W·s
C.kg·m2·s-2
D.kg·m2·s
二、解答题
15.质量m=4kg的物体,与水平地面间的动摩擦因数μ=0.1,沿水平地面向右做直线运动,经过A点时速度为6m/s。物体过A点时开始计时,对物体施加水平恒力F作用,经过0.5s物体向右移动了2.5m到达B点;若t时刻撤去水平恒力F,物体最后停在A的右方3.75m处。g=10m/s2。求:
(1)撤去水平恒力F的时刻t
;
(2)从物体经过A点到最终停止,水平恒力F做的功WF
。
16.如图,上表面光滑、下表面粗糙的木板放置于水平地面上,可视为质点的滑块静止放在木板的上表面。t
=
0时刻,给木板一个水平向右的初速度v0,同时对木板施加一个水平向左的恒力F,经一段时间,滑块从木板上掉下来。已知木板质量M
=3kg,高h
=
0.2m,与地面间的动摩擦因数?=0.2;滑块质量m
=0.5kg,初始位置距木板左端L1=0.46m,距木板右端L2=0.14m;初速度v0=2m/s,恒力F
=
8N,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)滑块从离开木板开始到落至地面所用时间;
(2)滑块离开木板时,木板的速度大小;
(3)从t
=
0时刻开始到滑块落到地面的过程中,摩擦力对木板做的功。
17.如图甲所示,质量M=1.0kg的长木板A静止在光滑水平面上,在木板的左端放置一个质量m=1.0kg的小铁块B,铁块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,对铁块施加水平向右的拉力F,F大小随时间变化如图乙所示,4s时撤去拉力。可认为A、B间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)0~1s内,A、B的加速度大小aA、aB;
(2)B相对A滑行的最大距离x;
(3)0~4s内,拉力做的功W;
(4)0~4s内系统产生的摩擦热Q。
18.一个质量为150的雪橇,受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力,大小为500N,在水平地面上移动的距离为5m。地面对雪橇的阻力为100N,。求各力对雪橇做的总功。
参考答案
1.B
2.D
3.B
4.C
5.B
6.A
7.D
8.C
9.D
10.C
11.A
12.B
13.D
14.C
15.(1)2s;(2)-51J
16.(1)0.2s;(2);(3)-7.38J
17.(1)2m/s2,4m/s2;(2)2m;(3)40J;(4)4J
18.1500J2020-2021学年第二学期高一物理鲁科版(2019)必修第二册1.1机械功基础练习
一、单选题
1.2012年12月,经国际小行星命名委员会批准,紫金山天文台发现的一颗绕太阳运行的小行星被命名为“南大仙林星”。如图所示,“南大仙林星”绕太阳依次从a→b→c→d→a运动。在行星从a→b、b→c、c→d、d→a运动过程中,太阳的引力对该行星的做功情况是( )
A.正功、负功、正功、负功
B.正功、正功、负功、负功
C.负功、正功、负功、正功
D.负功、负功、正功、正功
2.如图所示,质量m=1kg、长L=1m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4。现用F=5N的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F做的功至少为(g取10m/s2)( )
A.1J
B.2J
C.2.5J
D.5J
3.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。现使斜面向右水平匀速移动一段距离L,物体与斜面的相对位置不变,如图所示,在此过程中摩擦力对物体所做的功为( )
A.μmgLcos2θ
B.mgLcos2θ
C.mgLsinθcosθ
D.μmgLcosθsinθ
4.如图,B物体在拉力F的作用下向左运动,在运动的过程中,A、B之间有相互作用的力,则对力做功的情况的下列说法中正确的是( )
A.A、B都克服摩擦力做功
B.摩擦力对A做正功,对B做负功
C.摩擦力对B做负功,对A不做功
D.弹力对A不做功,对B做正功
5.如图所示,A、B叠放着,A用绳系在固定的墙上,用力F拉着B右移,、和分别表示绳对A的拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力,则(A、B视为质点)( )
A.F做正功,做负功,做正功,不做功
B.F和做正功,和做负功
C.F做正功,其他力都不做功
D.F做正功,做负功,和不做功
6.有以下几种情况:
①用水平推力F推一个质量为m的物体在光滑的水平面上前进l距离
②用水平推力F推一个质量为2m的物体在粗糙的水平面上前进l距离
③用与水平面成60°角的斜向上的拉力F拉一个质量为m的物体在光滑水平面上前进2l距离
④用与斜面平行的力F拉一个质量为3m的物体在光滑的斜面上前进l距离
这几种情况下关于力F做功多少的判断正确的是( )
A.②做功最多
B.④做功最多
C.①做功最少
D.四种情况做功相等
7.关于静摩擦力做功和滑动摩擦力做功,下列说法正确的是( )
A.静摩擦力总是做正功,滑动摩擦力总是做负功
B.静摩擦力对物体一定不做功,滑动摩擦力对物体可能不做功
C.静摩擦力对物体可能做功,滑动摩擦力对物体一定做功
D.静摩擦力和滑动摩擦力都可能对物体不做功
8.如图所示,小明同学在引体向上测试中,先静止悬挂在单杠上,然后用力将身体向上拉起,下列判断正确的是( )
A.静止悬挂在单杠上时,小明处于失重状态
B.静止悬挂时,两手之间距离由图示位置增大,手臂的拉力减小
C.将身体向上拉起时,单杠对人不做功
D.将身体向上拉起时,单杠对人做正功
9.在某次蹦极活动中,一质量为63kg的人(可视为质点),其脚上系有一根原长为20m的弹性绳,然后从距水面60m高的平台上由静止沿竖直方向落下。假设人下落的最低点距水面10m,弹性绳始终在弹性限度内(即绳上拉力与伸长量成正比),不计绳重,忽略空气阻力,取重力加速度。已知弹性势能(k为劲度系数,x为形变量),则下列说法中正确的是( )
A.弹性绳的劲度系数为25.2N/m
B.人在下落过程中先超重后失重
C.下落过程中弹性绳的拉力先做正功后做负功
D.下落过程中的最大速度大于21m/s
10.如图所示,固定斜面,AB倾角θ=30°,物块从斜面底端以沿斜面向上的初速度v冲上斜面(未离开斜面),若能到达的最大高度为h=,则下列说法中正确的是( )
A.斜面光滑
B.斜面动摩擦数μ=0.25
C.重力与摩擦力力之比为4:1
D.重力做功与摩擦力做功之比为4:1
11.关于功的下列说法中正确的是( )
A.静摩擦力一定不做功
B.摩擦力可能对物体做正功
C.作用力做正功,反作用力一定做负功
D.物体受力越大,位移越大,力对物体做功越多
12.某厢式货车在装车时,用木板做成斜面,将货物沿斜面拉到车上,拉力方向始终平行于接触面。第一次装卸工人用长木板搭成与地面夹角较小斜面,将货物从所在位置直接沿斜面拉到车上;第二次装卸工人用较短木板搭成与地面夹角较大斜面,先沿水平地面拉动货物,再通过短木板搭成的斜面将货物拉到货车上。两次拉动过程中,货物与货车的水平距离保持不变,货物与地面及两斜面动摩擦因数均相同,则两次拉动过程中,关于摩擦力对货物所做的功,下列说法正确的是( )
A.第一次拉动货物过程中,货物克服摩擦力做功较多
B.第二次拉动货物过程中,货物克服摩擦力做功较多
C.两次拉动货物过程中,货物克服摩擦力做功相同
D.两次拉动货物过程中,货物克服摩擦力做功多少无法比较
13.如图所示,物体在与水平方向成60°角斜向上的500N拉力作用下,沿水平面向右前进了10m,此过程中拉力做的功为( )
A.5000J
B.2500J
C.J
D.J
14.下列四组物理量中,都为矢量的是( )
A.速度和位移
B.加速度和时间
C.功和质量
D.力和路程
二、解答题
15.用起重机把质量为的物体匀速地提高了5m,钢绳的拉力做了多少功?重力做了多少功?这些力做的总功是多少?
16.沿倾角为的斜面向上推一个质量为m的木箱,推力F与斜面平行,推上的距离为x,木箱与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度大小为g,请完成下述要求。
(1)画出题中物理情境的示意图,并画出木箱所受的各个力,用字母标明力的名称;
(2)写出各力做功的表达式;
(3)写出各力做功的代数和,即总功的表达式。
(4)写出合力的表达式;
(5)写出合力做功的表达式,并与总功的表达式加以比较。
17.如图所示,一质量为m=1kg、可视为质点的小物块A和一质量为M=1.5kg、足够长的木板B叠放于动摩擦因素为?1=0.1的粗糙水平面上,物块A与木板B右端对齐,其接触面间动摩擦因素为μ2=0.2,在距离木板B右端L=17.5m处固定有一弹性挡板。用重锤敲击木板B左端,使木板B瞬间获得水平向右的初速度v0=10m/s;木板B与挡板碰撞前后速度大小不变,方向相反,运动过程中物块A始终未离开木板B。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取10m/s2求:
(1)木板B与挡板碰撞前,木板B与物块A刚达到相对静止时的速度大小;
(2)木板B与挡板碰撞前的速度大小;
(3)在整个运动过程中,物块A与木板B之间的接触面因摩擦产生的热量。
18.如图所示,倾角37°的传送带以速度v0=1m/s顺时针匀速转动,可视为质点的小滑块以平行于传送带向下的初速度v滑上传送带顶端,经过一段时间从传送带上滑落。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为?=0.8,滑块的质量m=1kg,传送带转轴两中心相距为L=5m,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)若v=3m/s,求滑块在传送带上运动的整个过程中,摩擦力对滑块做的功;
(2)若v=1m/s,求滑块在传送带上运动的整个过程中,电动机多消耗的电能;
参考答案
1.D
2.B
3.C
4.C
5.D
6.D
7.D
8.C
9.D
10.C
11.B
12.C
13.B
14.A
15.,,0
16.(1)见解析;(2),,,;(3);(4)
;(5),合力做功的表达式与总功的表达式相同
17.(1)4m/s;(2)3m/s;(3)37.5J
18.(1);(2)