8.1 功和功率（第一课时）—【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高中物理必修第二册同步检测word版含答案
文档属性
| 名称 | 8.1 功和功率（第一课时）—【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高中物理必修第二册同步检测word版含答案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 137.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-24 06:58:35 | ||
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文档简介
8.1 功和功率（第一课时）
一、选择题（1-8单选，9-12多选）
1．以下关于做功的判断，正确的是（ ）
A．大小相等的力，在相同的时间内对物体所做的功一定相等
B．大小相等的力，在相同的位移上对物体所做的功一定相等
C．大小相等、方向相同的力，在相同的位移上对物体所做的功一定相等
D．相同的力作用在不同的物体上，发生相同的位移做的功不一定相等
2．关于功的概念，以下说法正确的是（ ）
A．有力且有位移，该力一定做功
B．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量
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、物体位移大小及力和位移夹角的余弦三者的乘积
3．如图所示，一物体放在水平地面上，在大小F=300N、方向与水平面成α=60°角斜向上的拉力作用下，水平向右前进一段距离l=10m，前进过程物体所受阻力Ff=50N。在此过程中F做的功为（ ）
A．300J B．1000J C．1500J D．
J
4．两个互相垂直的力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
5．如图所示，两个互相垂直的力和作用在一个初速度为的物体上，物体运动通过一段位移，力对物体做功为8J，力对物体做功为-6J，则力和的合力对物体做功为（ ）
lefttop
A．2J B．14J C．10J D．48J
6．乘客站在扶梯上不动，随自动扶梯匀加速斜向上运动，如图，下列说法正确的（ ）
A．支持力对人做的功等于人克服重力做的功
B．支持力对人做的功大于人克服重力做的功
C．魔擦力对人不做功
D．摩擦力对人做负功
7．某同学从厦门一中高中部校门口爬楼梯到达恪勤楼4楼教室，重力加速度，则在此过程中该同学克服重力做功大约为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，某个力F＝10 N作用在半径为R＝1 m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周这个力F做的总功为（ ）
A．0 B．20π J C．10 J D．10π J
9．以一定的速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力大小恒为f，则从抛出至落回出发点的过程中，下列说法正确的是( )
A．重力做功为0
B．重力做功为－mgh
C．空气阻力做功为0
D．空气阻力做功为－2fh
10．如图所示，下列过程中关于人对物体做功的说法中正确是（ ）
A．小华用力推石头，但没有推动，小华对石头不做功
B．小明举起杠铃后，在空中停留3秒的过程中，小明对杠铃不做功
C．小红提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中，小红对书包做了功
D．运动员将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中，运动员对冰壶做了功
11．如图所示，斜面体固定在水平面上，小物块A与斜面体间的接触面光滑，在小物块沿斜面体下滑的过程中
A．斜面体对小物块的作用力做功为零
B．斜面体对小物块的作用力做功不为零
C．重力做功不为零
D．合力做功为零
12．如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力F阻的大小不变，则下列说法正确的是( )
A．重力做功为
B．绳的拉力做功为0
C．空气阻力F阻做功为－mgL
D．空气阻力F阻做功为
二、解答题
13．如图所示，一个质量为m＝2 kg的物体受到水平方向的推力F＝10 N的作用，在水平地面上从静止开始移动了距离s＝2 m后撤去推力，此物体又滑行了一段距离后停止运动，动摩擦因数0.1 （g取10m/s2），求：
(1)推力F对物体做的功；
(2)全过程中克服摩擦力所做的功。
14．一位质量m=60kg的滑雪运动员从高h=10m的斜坡自由下滑。如果运动员在下滑过程中受到的阻力F=50N，斜坡的倾斜角θ=30°，运动员滑至坡底的过程中，求
（1）这个过程中重力做功；
（2）这个过程中克服阻力做功；
（3）这个过程中所有力做的总功是多少。
15．如图所示，质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，物体与斜面的动摩擦因数为，现使斜面水平向左匀速移动距离L（物体与斜面相对静止）。试求：
(1)摩擦力对物体做的功；
(2)斜面对物体的弹力做的功；
(3)合力对物体做的功。
参考答案
1．C
【详解】
根据可知，力对物体所做的功取决力和位移的大小，以及力与位移之间的夹角。所以力相等时做的功不一定相等。但大小相等、方向相同的力，在相同的位移上对物体所做的功一定相等。故ABD错误，C正确。
故选C。
2．D
【详解】
ABC．功是标量而不是矢量。做功的两个必不可少的条件是力和在力的方向上的位移，据此我们可以得出：没有力就没有功；有力而没有位移也没有功；有力且有位移但位移方向与力的方向垂直也没有功，选项ABC错误。
D．一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和位移夹角的余弦三者的乘积，选项D正确。
故选D。
3．C
【详解】
根据功的定义式可得，拉力F做的功为
故选C。
4．D
【详解】
功是标量，根据合力功的计算公式，有
故选D。
5．A
【详解】
力和的合力对物体做功等于两个力分别对物体做功的代数和，即
W=8J-6J=2J
故选A。
6．B
【详解】
人随自动扶梯匀加速斜向上运动，沿水平、竖直方向分解加速度，水平分加速度向右，故静摩擦力f向右，对人做正功，竖直分加速度向上，故支持力N大于重力mg，支持力对人做的功大于人克服重力做的功，B正确，ACD错误。
故选B。
7．B
【详解】
4楼楼高大约10m，同学体重大约50kg，则有
故选B。
8．B
【解析】
本题中力F的大小不变，但方向时刻都在变化，属于变力做功问题，可以考虑把圆周分割为很多的小段来研究.当各小段的弧长足够小时，可以认为力的方向与弧长代表的位移方向一致，故所求的总功为W＝F·Δs1＋F·Δs2＋F·Δs3＋…＝F(Δs1＋Δs2＋Δs3＋…）＝F·2πR＝20πJ，选项B符合题意.故答案为B．
【点睛】本题应注意，力虽然是变力，但是由于力一直与速度方向相同，故可以直接由W=FL求出．
9．AD
【解析】
【详解】
AB、从抛出点至落回到原出发点的过程中，重力先做负功，后做正功，从抛出至落回出发点的过程中，位移为零，所以重力做功之和为零，故A正确，B错误．
CD、上升过程：空气阻力对小球做功W1=-fh，下落过程：空气阻力对小球做功W2=-fh，则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为W=W1+W2=-2fh，故C错误，D正确．
10．ABC
【详解】
A．小华用力推石头，但没有推动，推力没有位移，则小华对石头不做功，选项A正确；
B．小明举起杠铃后，在空中停留3秒的过程中，因为杠铃无位移，则小明对杠铃不做功，选项B正确；
C．小红提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中，有力且在力的方向上有位移，小红对书包做了功，故C正确；
D．运动员将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中，运动员对冰壶没有力的作用，则对冰壶不做功，选项D错误。
故选ABC。
11．AC
【解析】
【详解】
AB.斜面体对小物块的作用力为支持力，垂直于小物块的位移方向，所以不做功，A正确B错误
C.因为物块沿斜面下滑，竖直方向位移向下，所以重力对物体做正功，C正确
D.合力做功等于物体动能的改变量，因为斜面光滑，所以物块加速，动能变大，合力做正功，D错误
12．BD
【解析】如图所示，重力在整个运动过程中始终不变，小球在重力方向上的位移为AB在竖直方向上的投影L，所以WG=mgL．故A错误；因为拉力FT在运动过程中始终与运动方向垂直，故不做功，即WFT=0．故B正确；F阻所做的总功等于每个小弧段上F阻所做功的代数和，即WF阻=-（F阻△x1+F阻△x2+…）=-F阻πL．故C错误，D正确；故选BD.
点睛：本题考查功的计算，要注意明确各力做功的特点，如重力做功等于重力与竖直方向高度差的乘积；而阻力做功等于力与路程的乘积.
13．(1)20J；(2)20J
【详解】
(1)推力F对物体做功为
W=Fs=10×2J=20J
(2)由动能定理可知
W-Wf=0
拉力做功与克服摩擦力做功相等。即
Wf=20J
14．（1）6000J （2）-1000J （3）5000J
【解析】
【分析】
分析物体受力情况，及各力做功情况，再由功的公式可求得重力及阻力所做的功，则可求得总功。
【详解】
（1）根据功的定义可得：重力做功WG=mgh=60×10×10=6000J。
（2）阻力做功：Wf=?FL=?F?sin300=?50×2×10J=?1000J。
（3）支持力和运动方向相互垂直，故支持力不做功。
所以这个过程中所有力做的总功是：W合=WG?Wf=6000?1000J=5000J.
【点睛】
本题中考查功的计算，要注意若是阻力做功，则功一定是负值.
15．(1)；(2)；(3)
【详解】
物体处于平衡状态，对物体受力分析，则可得
(1)摩擦力做的功为
(2)弹力做的功为
(3)合力做功为
一、选择题（1-8单选，9-12多选）
1．以下关于做功的判断，正确的是（ ）
A．大小相等的力，在相同的时间内对物体所做的功一定相等
B．大小相等的力，在相同的位移上对物体所做的功一定相等
C．大小相等、方向相同的力，在相同的位移上对物体所做的功一定相等
D．相同的力作用在不同的物体上，发生相同的位移做的功不一定相等
2．关于功的概念，以下说法正确的是（ ）
A．有力且有位移，该力一定做功
B．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量
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、物体位移大小及力和位移夹角的余弦三者的乘积
3．如图所示，一物体放在水平地面上，在大小F=300N、方向与水平面成α=60°角斜向上的拉力作用下，水平向右前进一段距离l=10m，前进过程物体所受阻力Ff=50N。在此过程中F做的功为（ ）
A．300J B．1000J C．1500J D．
J
4．两个互相垂直的力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
5．如图所示，两个互相垂直的力和作用在一个初速度为的物体上，物体运动通过一段位移，力对物体做功为8J，力对物体做功为-6J，则力和的合力对物体做功为（ ）
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A．2J B．14J C．10J D．48J
6．乘客站在扶梯上不动，随自动扶梯匀加速斜向上运动，如图，下列说法正确的（ ）
A．支持力对人做的功等于人克服重力做的功
B．支持力对人做的功大于人克服重力做的功
C．魔擦力对人不做功
D．摩擦力对人做负功
7．某同学从厦门一中高中部校门口爬楼梯到达恪勤楼4楼教室，重力加速度，则在此过程中该同学克服重力做功大约为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，某个力F＝10 N作用在半径为R＝1 m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周这个力F做的总功为（ ）
A．0 B．20π J C．10 J D．10π J
9．以一定的速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力大小恒为f，则从抛出至落回出发点的过程中，下列说法正确的是( )
A．重力做功为0
B．重力做功为－mgh
C．空气阻力做功为0
D．空气阻力做功为－2fh
10．如图所示，下列过程中关于人对物体做功的说法中正确是（ ）
A．小华用力推石头，但没有推动，小华对石头不做功
B．小明举起杠铃后，在空中停留3秒的过程中，小明对杠铃不做功
C．小红提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中，小红对书包做了功
D．运动员将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中，运动员对冰壶做了功
11．如图所示，斜面体固定在水平面上，小物块A与斜面体间的接触面光滑，在小物块沿斜面体下滑的过程中
A．斜面体对小物块的作用力做功为零
B．斜面体对小物块的作用力做功不为零
C．重力做功不为零
D．合力做功为零
12．如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力F阻的大小不变，则下列说法正确的是( )
A．重力做功为
B．绳的拉力做功为0
C．空气阻力F阻做功为－mgL
D．空气阻力F阻做功为
二、解答题
13．如图所示，一个质量为m＝2 kg的物体受到水平方向的推力F＝10 N的作用，在水平地面上从静止开始移动了距离s＝2 m后撤去推力，此物体又滑行了一段距离后停止运动，动摩擦因数0.1 （g取10m/s2），求：
(1)推力F对物体做的功；
(2)全过程中克服摩擦力所做的功。
14．一位质量m=60kg的滑雪运动员从高h=10m的斜坡自由下滑。如果运动员在下滑过程中受到的阻力F=50N，斜坡的倾斜角θ=30°，运动员滑至坡底的过程中，求
（1）这个过程中重力做功；
（2）这个过程中克服阻力做功；
（3）这个过程中所有力做的总功是多少。
15．如图所示，质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，物体与斜面的动摩擦因数为，现使斜面水平向左匀速移动距离L（物体与斜面相对静止）。试求：
(1)摩擦力对物体做的功；
(2)斜面对物体的弹力做的功；
(3)合力对物体做的功。
参考答案
1．C
【详解】
根据可知，力对物体所做的功取决力和位移的大小，以及力与位移之间的夹角。所以力相等时做的功不一定相等。但大小相等、方向相同的力，在相同的位移上对物体所做的功一定相等。故ABD错误，C正确。
故选C。
2．D
【详解】
ABC．功是标量而不是矢量。做功的两个必不可少的条件是力和在力的方向上的位移，据此我们可以得出：没有力就没有功；有力而没有位移也没有功；有力且有位移但位移方向与力的方向垂直也没有功，选项ABC错误。
D．一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和位移夹角的余弦三者的乘积，选项D正确。
故选D。
3．C
【详解】
根据功的定义式可得，拉力F做的功为
故选C。
4．D
【详解】
功是标量，根据合力功的计算公式，有
故选D。
5．A
【详解】
力和的合力对物体做功等于两个力分别对物体做功的代数和，即
W=8J-6J=2J
故选A。
6．B
【详解】
人随自动扶梯匀加速斜向上运动，沿水平、竖直方向分解加速度，水平分加速度向右，故静摩擦力f向右，对人做正功，竖直分加速度向上，故支持力N大于重力mg，支持力对人做的功大于人克服重力做的功，B正确，ACD错误。
故选B。
7．B
【详解】
4楼楼高大约10m，同学体重大约50kg，则有
故选B。
8．B
【解析】
本题中力F的大小不变，但方向时刻都在变化，属于变力做功问题，可以考虑把圆周分割为很多的小段来研究.当各小段的弧长足够小时，可以认为力的方向与弧长代表的位移方向一致，故所求的总功为W＝F·Δs1＋F·Δs2＋F·Δs3＋…＝F(Δs1＋Δs2＋Δs3＋…）＝F·2πR＝20πJ，选项B符合题意.故答案为B．
【点睛】本题应注意，力虽然是变力，但是由于力一直与速度方向相同，故可以直接由W=FL求出．
9．AD
【解析】
【详解】
AB、从抛出点至落回到原出发点的过程中，重力先做负功，后做正功，从抛出至落回出发点的过程中，位移为零，所以重力做功之和为零，故A正确，B错误．
CD、上升过程：空气阻力对小球做功W1=-fh，下落过程：空气阻力对小球做功W2=-fh，则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为W=W1+W2=-2fh，故C错误，D正确．
10．ABC
【详解】
A．小华用力推石头，但没有推动，推力没有位移，则小华对石头不做功，选项A正确；
B．小明举起杠铃后，在空中停留3秒的过程中，因为杠铃无位移，则小明对杠铃不做功，选项B正确；
C．小红提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中，有力且在力的方向上有位移，小红对书包做了功，故C正确；
D．运动员将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中，运动员对冰壶没有力的作用，则对冰壶不做功，选项D错误。
故选ABC。
11．AC
【解析】
【详解】
AB.斜面体对小物块的作用力为支持力，垂直于小物块的位移方向，所以不做功，A正确B错误
C.因为物块沿斜面下滑，竖直方向位移向下，所以重力对物体做正功，C正确
D.合力做功等于物体动能的改变量，因为斜面光滑，所以物块加速，动能变大，合力做正功，D错误
12．BD
【解析】如图所示，重力在整个运动过程中始终不变，小球在重力方向上的位移为AB在竖直方向上的投影L，所以WG=mgL．故A错误；因为拉力FT在运动过程中始终与运动方向垂直，故不做功，即WFT=0．故B正确；F阻所做的总功等于每个小弧段上F阻所做功的代数和，即WF阻=-（F阻△x1+F阻△x2+…）=-F阻πL．故C错误，D正确；故选BD.
点睛：本题考查功的计算，要注意明确各力做功的特点，如重力做功等于重力与竖直方向高度差的乘积；而阻力做功等于力与路程的乘积.
13．(1)20J；(2)20J
【详解】
(1)推力F对物体做功为
W=Fs=10×2J=20J
(2)由动能定理可知
W-Wf=0
拉力做功与克服摩擦力做功相等。即
Wf=20J
14．（1）6000J （2）-1000J （3）5000J
【解析】
【分析】
分析物体受力情况，及各力做功情况，再由功的公式可求得重力及阻力所做的功，则可求得总功。
【详解】
（1）根据功的定义可得：重力做功WG=mgh=60×10×10=6000J。
（2）阻力做功：Wf=?FL=?F?sin300=?50×2×10J=?1000J。
（3）支持力和运动方向相互垂直，故支持力不做功。
所以这个过程中所有力做的总功是：W合=WG?Wf=6000?1000J=5000J.
【点睛】
本题中考查功的计算，要注意若是阻力做功，则功一定是负值.
15．(1)；(2)；(3)
【详解】
物体处于平衡状态，对物体受力分析，则可得
(1)摩擦力做的功为
(2)弹力做的功为
(3)合力做功为