8.2 重力势能（基础达标）检测— 2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册（word含解析）
文档属性
| 名称 | 8.2 重力势能（基础达标）检测— 2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册（word含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 265.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-05-09 12:59:12 | ||
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文档简介
第八章机械能守恒定律第二节重力势能基础达标（含解析）
一、单选题
1．关于物理概念，下面说法正确的是（ ）
A．由false可知，作用在物体上的力越大，物体位移越大，这个力做功越多
B．由false可知，力在单位时间做功越多，其功率越大
C．由Ep=mgh可知，放在地面上的物体，它具有的重力势能一定为零
D．由false可知，弹簧变长时，它的弹性势能一定增大
2．关于重力势能，下列说法正确的是（ ）
A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定
B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大
C．一个物体的重力势能从false变化到false，重力势能变小了
D．离地面有一定高度的物体，其重力势能可能为零
3．关于重力做功和重力势能的变化，下列叙述正确的是（ ）
A．做竖直上抛运动的物体，在上升阶段重力做负功，重力势能减少
B．做竖直上抛运动的物体，在上升阶段重力做正功，重力势能增加
C．做平抛运动的物体，重力势能不变
D．只要物体的高度降低，其重力势能一定在减少
4．静置于光滑平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F的作用下，沿x轴正方向运动，拉力F随物块所在位置位标x的变化关系如图乙所示，图线为半圆。则小物块运动到x0处时拉力F做的功为（ ）
A．0 B．falseFmx0 C．falseFmx0 D．falsex
5．如图，一棵树上有一个质量为0.3false的熟透了的苹果P，该苹果从树上A下落到地面上C点最后滚入沟底D处。A、B、C、D、E点所在平面之间竖直距离如图所示。以地面为零势能面，g取false，则该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是（ ）
A．15.6J和-9J B．15.6J和9J C．9J和-9J D．5.6J和-15.6J
6．如图所示，A点距地面高为h，B点在地面上，一物体沿两条不同的路径ACB和ADB由A点运动到B点，则（ ）
A．沿路径ACB重力做的功多一些
B．沿路径ADB重力做的功多一些
C．沿路径ACB和路径ADB重力做的功一样多
D．无法判断沿哪条路径重力做的功多一些
7．如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设物体在桌面处的重力势能为0，则小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化为（ ）
A．mgh，减少false B．mgh，增加false
C．false，增加false D．false，减少false
8．小明在玩蹦蹦杆。在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（ ）
A．重力势能减小，弹性势能增大
B．重力势能增大，弹性势能增大
C．重力势能减小，弹性势能减小
D．重力势能增大，弹性势能减小
9．在一次演示实验中，一个被压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一个小物体，测得弹簧被压缩的长度l和小物体在粗糙水平面上滑动的距离x如下表所示．由此表可以归纳出小物体滑动的距离x跟弹簧被压缩的距离l之间的关系，并猜测弹簧的弹性势能Ep跟弹簧被压缩的距离l之间的关系分别是（选项中k1、k2是常量）
实验次数
1
2
3
4
l/cm
0.50
1.00
2.00
4.00
x/cm
4.98
20.02
80.10
319.5
A．x＝k1l，Ep＝k2l B．x＝k1l，Ep＝k2l2
C．x＝k1l2，Ep＝k2l D．x＝k1l2，Ep＝k2l2
10．如图所示，运动员在粗糙塑胶跑道上负重起跑训练．较粗弹性橡皮条一端跨套在运动员的腰上，另一端系在加重汽车轮胎上，起跑过程可简化如下：运动员起跑拉动橡皮条使其变长，稍后轮胎在橡皮条牵引下开始运动，最后轮胎与运动员一起运动．在负重起跑时，橡皮条从原长拉伸到最长过程中，下列说法正确的是( )
A．橡皮条对轮胎做了正功，弹性势能减小
B．橡皮条对人做了负功，弹性势能增加
C．橡皮条的弹性势能减小，其值等于轮胎的动能增加量
D．橡皮条的弹性势能增加，运动员的动能减小
11．如图所示，某小球以速度v向放置于光滑水平面的轻质弹簧运动，在小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中（ ）
A．弹力对小球做正功，弹簧的弹性势能减少
B．弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能减少
C．弹力对小球做正功，弹簧的弹性势能增加
D．弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能增加
12．如图所示，让质量相同的物体沿高度相同，倾角不同的斜面从顶端运动到底端，下列说法正确的是
A．甲图中重力做的功最多 B．乙图中重力做的功最多
C．丙图中重力做的功最多 D．重力做的功一样多
13．沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端，下列说法正确的是（ ）
A．沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多
B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面运动，物体克服重力做功多
C．沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动，物体克服重力做功多
D．不管沿怎样的斜面运动，物体克服重力做功相同，物体增加的重力势能也相同
14．如图中，虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹，则从起跳至入水的过程中，该运动员的重力势能( )
A．一直减小 B．一直增大
C．先增大后减小 D．先减小后增大
15．某同学用频闪相机拍摄了运动员跳远比赛时助跑、起跳、最高点、落地四个位置的照片，简化图如上图所示．则运动员起跳瞬间消耗的体能最接近（ ）
A．4J B．40J C．400J D．4000J
16．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
二、解答题
17．质量为m的均匀链条长为L，开始放在光滑的水平桌面上时，有false的长度悬在桌边缘，如图所示，松手后，链条滑离桌面，问：从开始到链条刚好滑离桌面过程中重力势能变化了多少？
18．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.
19．如图所示，一质量false的物体，由高false，倾角false的固定斜面的顶端滑到底端，物体与斜面间的动摩擦因数false，（false，false，false），求∶
(1)物体所受各个力所做的功？
(2)合外力所做的功？
参考答案
1．B
【解析】A．由false
可知，作用在物体上的力越大，物体位移越大，但是α角不确定，则这个力做功不一定越多，选项A错误；
B．由false
可知，力在单位时间做功越多，其功率一定越大，选项B正确；
C．由Ep=mgh
可知，由于零势能点不确定，则放在地面上的物体，它具有的重力势能不一定为零，选项C错误；
D．由false
可知，弹簧形变量越大，弹性势能越大；弹簧变长时，形变量不一定大，则它的弹性势能不一定增大，选项D错误。
故选B。
2．D
【解析】A．物体的位置确定了，但是零重力势能点不确定，则它的重力势能的大小也不能确定，A错误；
B．若物体在零势能点以下，则物体与零势能面的距离越大，它的重力势能越小，B错误；
C．一个物体的重力势能从false变化到false，重力势能变大了，C错误；
D．离地面有一定高度的物体，若取与物体等高处为零势能点，则其重力势能为零，D正确。
故选D。
3．D
【解析】AB．做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做负功，重力势能不断增加，故AB错误；
C．做平抛运动的物体，重力做正功，重力势能在不断减少，故C错误；
D．只要物体高度降低了，重力就对物体做正功，则物体重力势能就减少，故D正确。
故选D。
4．C
【解析】由于水平面光滑，所以拉力F即为合外力，F随物块所在位置坐标x的变化图像与横轴包围的面积即为F做的功，即false
故选C。
5．A
【解析】该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量为
false
以地面为零势能面，该苹果在D处的重力势能为false
故选A。
6．C
【解析】由于重力做功与路径无关，无论沿那条路径运动，只要初、末位置相同，重力做功就相同，因此C正确，ABD错误。
故选C。
7．D
【解析】因为以桌面为零势能的参考平面，所以对于桌面，地面高度是false，则小球落地时的重力势能为false；小球在释放点相对桌面高度为false，重力势能为false，所以小球在整个下落过程中重力势能的变化为false
即小球的重力势能减少了false
ABC错误，D正确。
故选D。
8．A
【解析】在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明相对地球的高度下降，小明的重力势能就减小；同时，弹簧被压缩，形变量逐渐增加，弹簧的弹性势能也会逐渐增加。故选项A正确，BCD错误。
故选A。
9．D
【解析】由图表不难看出，在数值上x＝20l2＝k1l2；由粗糙水平面上小物体滑行距离x所需的能量是由弹性势能转化而来的，Ep＝Ffk1l2＝k2l2．故选D．
10．B
【解析】橡皮条对轮胎的弹力方向与橡皮条伸长量方向相同，弹力对轮胎做正功，轮胎对橡皮条做负功，弹性势能增加，故A错误；橡皮条对人的弹力方向与橡皮条伸长量方向相反，弹力对人做负功，弹性势能增加，故B正确；橡皮条从原长拉伸到最长过程中，弹性势能增加，运动员的动能也增加，故CD错误；故选B．
11．D
【解析】在小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧对小球的弹力方向向右，与位移方向相反，则弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能增加，故ABC错误，D正确．故选D.
12．D
【解析】据此可知，重力做功与路径无关，只取决于斜面的高度．故重力做的功一样多。
故选D。
13．D
【解析】重力做功只与初末位置间的高度有关，与路径无关，而两个斜面的高度相同，因此，题中所述几种情况重力做功一样多．故ABC错误．由于克服重力做功的多少，物体重力势能就增加多少，所以物体增加的重力势能相同．故D正确．故选D．
点睛：重力在物理学中称为保守力，它和电场力一样做功只跟始末位置有关，跟路径无关．要知道物体重力势能的变化取决于重力做功的多少
14．C
【解析】试题分析：重力势能的大小与高度有关，在上升过程中重力势能增大，在下降过程中重力势能减小，故选C
考点：考查重力势能
点评：本题难度较小，重力势能的大小与高度的关系是关键
15．C
【解析】人跳高时消耗的体能，等于克服自身的重力做功，即false
故C正确，ABD错误。
故选C。
16．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：false，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．
17．false
【解析】设桌面为参考平面，开始时重力势能false
末态时重力势能false
所以重力势能变化falsemgL
18．(1)－3000J (2)－1000J (3)0
【解析】物体受力情况如图所示
(1)根据false，得false
(2) 由受力分析知，摩擦力false
根据false，得false
(3) 物体做匀速运动，false，故false.
19．(1)false；false；false；(2)false
【解析】(1)重力做功false
支持力方向与位移方向垂直，不做功，则有false
滑动摩擦力为false
则摩擦力做功为false
(2)合外力做功为false
一、单选题
1．关于物理概念，下面说法正确的是（ ）
A．由false可知，作用在物体上的力越大，物体位移越大，这个力做功越多
B．由false可知，力在单位时间做功越多，其功率越大
C．由Ep=mgh可知，放在地面上的物体，它具有的重力势能一定为零
D．由false可知，弹簧变长时，它的弹性势能一定增大
2．关于重力势能，下列说法正确的是（ ）
A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定
B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大
C．一个物体的重力势能从false变化到false，重力势能变小了
D．离地面有一定高度的物体，其重力势能可能为零
3．关于重力做功和重力势能的变化，下列叙述正确的是（ ）
A．做竖直上抛运动的物体，在上升阶段重力做负功，重力势能减少
B．做竖直上抛运动的物体，在上升阶段重力做正功，重力势能增加
C．做平抛运动的物体，重力势能不变
D．只要物体的高度降低，其重力势能一定在减少
4．静置于光滑平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F的作用下，沿x轴正方向运动，拉力F随物块所在位置位标x的变化关系如图乙所示，图线为半圆。则小物块运动到x0处时拉力F做的功为（ ）
A．0 B．falseFmx0 C．falseFmx0 D．falsex
5．如图，一棵树上有一个质量为0.3false的熟透了的苹果P，该苹果从树上A下落到地面上C点最后滚入沟底D处。A、B、C、D、E点所在平面之间竖直距离如图所示。以地面为零势能面，g取false，则该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是（ ）
A．15.6J和-9J B．15.6J和9J C．9J和-9J D．5.6J和-15.6J
6．如图所示，A点距地面高为h，B点在地面上，一物体沿两条不同的路径ACB和ADB由A点运动到B点，则（ ）
A．沿路径ACB重力做的功多一些
B．沿路径ADB重力做的功多一些
C．沿路径ACB和路径ADB重力做的功一样多
D．无法判断沿哪条路径重力做的功多一些
7．如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设物体在桌面处的重力势能为0，则小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化为（ ）
A．mgh，减少false B．mgh，增加false
C．false，增加false D．false，减少false
8．小明在玩蹦蹦杆。在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（ ）
A．重力势能减小，弹性势能增大
B．重力势能增大，弹性势能增大
C．重力势能减小，弹性势能减小
D．重力势能增大，弹性势能减小
9．在一次演示实验中，一个被压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一个小物体，测得弹簧被压缩的长度l和小物体在粗糙水平面上滑动的距离x如下表所示．由此表可以归纳出小物体滑动的距离x跟弹簧被压缩的距离l之间的关系，并猜测弹簧的弹性势能Ep跟弹簧被压缩的距离l之间的关系分别是（选项中k1、k2是常量）
实验次数
1
2
3
4
l/cm
0.50
1.00
2.00
4.00
x/cm
4.98
20.02
80.10
319.5
A．x＝k1l，Ep＝k2l B．x＝k1l，Ep＝k2l2
C．x＝k1l2，Ep＝k2l D．x＝k1l2，Ep＝k2l2
10．如图所示，运动员在粗糙塑胶跑道上负重起跑训练．较粗弹性橡皮条一端跨套在运动员的腰上，另一端系在加重汽车轮胎上，起跑过程可简化如下：运动员起跑拉动橡皮条使其变长，稍后轮胎在橡皮条牵引下开始运动，最后轮胎与运动员一起运动．在负重起跑时，橡皮条从原长拉伸到最长过程中，下列说法正确的是( )
A．橡皮条对轮胎做了正功，弹性势能减小
B．橡皮条对人做了负功，弹性势能增加
C．橡皮条的弹性势能减小，其值等于轮胎的动能增加量
D．橡皮条的弹性势能增加，运动员的动能减小
11．如图所示，某小球以速度v向放置于光滑水平面的轻质弹簧运动，在小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中（ ）
A．弹力对小球做正功，弹簧的弹性势能减少
B．弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能减少
C．弹力对小球做正功，弹簧的弹性势能增加
D．弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能增加
12．如图所示，让质量相同的物体沿高度相同，倾角不同的斜面从顶端运动到底端，下列说法正确的是
A．甲图中重力做的功最多 B．乙图中重力做的功最多
C．丙图中重力做的功最多 D．重力做的功一样多
13．沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端，下列说法正确的是（ ）
A．沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多
B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面运动，物体克服重力做功多
C．沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动，物体克服重力做功多
D．不管沿怎样的斜面运动，物体克服重力做功相同，物体增加的重力势能也相同
14．如图中，虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹，则从起跳至入水的过程中，该运动员的重力势能( )
A．一直减小 B．一直增大
C．先增大后减小 D．先减小后增大
15．某同学用频闪相机拍摄了运动员跳远比赛时助跑、起跳、最高点、落地四个位置的照片，简化图如上图所示．则运动员起跳瞬间消耗的体能最接近（ ）
A．4J B．40J C．400J D．4000J
16．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
二、解答题
17．质量为m的均匀链条长为L，开始放在光滑的水平桌面上时，有false的长度悬在桌边缘，如图所示，松手后，链条滑离桌面，问：从开始到链条刚好滑离桌面过程中重力势能变化了多少？
18．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.
19．如图所示，一质量false的物体，由高false，倾角false的固定斜面的顶端滑到底端，物体与斜面间的动摩擦因数false，（false，false，false），求∶
(1)物体所受各个力所做的功？
(2)合外力所做的功？
参考答案
1．B
【解析】A．由false
可知，作用在物体上的力越大，物体位移越大，但是α角不确定，则这个力做功不一定越多，选项A错误；
B．由false
可知，力在单位时间做功越多，其功率一定越大，选项B正确；
C．由Ep=mgh
可知，由于零势能点不确定，则放在地面上的物体，它具有的重力势能不一定为零，选项C错误；
D．由false
可知，弹簧形变量越大，弹性势能越大；弹簧变长时，形变量不一定大，则它的弹性势能不一定增大，选项D错误。
故选B。
2．D
【解析】A．物体的位置确定了，但是零重力势能点不确定，则它的重力势能的大小也不能确定，A错误；
B．若物体在零势能点以下，则物体与零势能面的距离越大，它的重力势能越小，B错误；
C．一个物体的重力势能从false变化到false，重力势能变大了，C错误；
D．离地面有一定高度的物体，若取与物体等高处为零势能点，则其重力势能为零，D正确。
故选D。
3．D
【解析】AB．做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做负功，重力势能不断增加，故AB错误；
C．做平抛运动的物体，重力做正功，重力势能在不断减少，故C错误；
D．只要物体高度降低了，重力就对物体做正功，则物体重力势能就减少，故D正确。
故选D。
4．C
【解析】由于水平面光滑，所以拉力F即为合外力，F随物块所在位置坐标x的变化图像与横轴包围的面积即为F做的功，即false
故选C。
5．A
【解析】该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量为
false
以地面为零势能面，该苹果在D处的重力势能为false
故选A。
6．C
【解析】由于重力做功与路径无关，无论沿那条路径运动，只要初、末位置相同，重力做功就相同，因此C正确，ABD错误。
故选C。
7．D
【解析】因为以桌面为零势能的参考平面，所以对于桌面，地面高度是false，则小球落地时的重力势能为false；小球在释放点相对桌面高度为false，重力势能为false，所以小球在整个下落过程中重力势能的变化为false
即小球的重力势能减少了false
ABC错误，D正确。
故选D。
8．A
【解析】在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明相对地球的高度下降，小明的重力势能就减小；同时，弹簧被压缩，形变量逐渐增加，弹簧的弹性势能也会逐渐增加。故选项A正确，BCD错误。
故选A。
9．D
【解析】由图表不难看出，在数值上x＝20l2＝k1l2；由粗糙水平面上小物体滑行距离x所需的能量是由弹性势能转化而来的，Ep＝Ffk1l2＝k2l2．故选D．
10．B
【解析】橡皮条对轮胎的弹力方向与橡皮条伸长量方向相同，弹力对轮胎做正功，轮胎对橡皮条做负功，弹性势能增加，故A错误；橡皮条对人的弹力方向与橡皮条伸长量方向相反，弹力对人做负功，弹性势能增加，故B正确；橡皮条从原长拉伸到最长过程中，弹性势能增加，运动员的动能也增加，故CD错误；故选B．
11．D
【解析】在小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧对小球的弹力方向向右，与位移方向相反，则弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能增加，故ABC错误，D正确．故选D.
12．D
【解析】据此可知，重力做功与路径无关，只取决于斜面的高度．故重力做的功一样多。
故选D。
13．D
【解析】重力做功只与初末位置间的高度有关，与路径无关，而两个斜面的高度相同，因此，题中所述几种情况重力做功一样多．故ABC错误．由于克服重力做功的多少，物体重力势能就增加多少，所以物体增加的重力势能相同．故D正确．故选D．
点睛：重力在物理学中称为保守力，它和电场力一样做功只跟始末位置有关，跟路径无关．要知道物体重力势能的变化取决于重力做功的多少
14．C
【解析】试题分析：重力势能的大小与高度有关，在上升过程中重力势能增大，在下降过程中重力势能减小，故选C
考点：考查重力势能
点评：本题难度较小，重力势能的大小与高度的关系是关键
15．C
【解析】人跳高时消耗的体能，等于克服自身的重力做功，即false
故C正确，ABD错误。
故选C。
16．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：false，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．
17．false
【解析】设桌面为参考平面，开始时重力势能false
末态时重力势能false
所以重力势能变化falsemgL
18．(1)－3000J (2)－1000J (3)0
【解析】物体受力情况如图所示
(1)根据false，得false
(2) 由受力分析知，摩擦力false
根据false，得false
(3) 物体做匀速运动，false，故false.
19．(1)false；false；false；(2)false
【解析】(1)重力做功false
支持力方向与位移方向垂直，不做功，则有false
滑动摩擦力为false
则摩擦力做功为false
(2)合外力做功为false