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第2节 功(满分100分,60分钟完成) 班级_姓名_目的要求:1理解功的概念,掌握功的计算公式WFscos,会用这个公式进行计算; 2理解正功和负功的概念,知道在什么情况下力做正功或负功; 3知道什么是几个力对物体所做的总功,知道几个力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体所做的功。第卷(选择题 共48分)一、选择题:本大题共6小题,每小题8分,共48分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确,选对的得8分,对而不全得4分。选错或不选的得0分。1汽车沿上坡路匀速向上行驶,下列说法中正确的是()A汽车受的牵引力不做功B汽车受的阻力不做功C汽车受的重力不做功D汽车受的支持力不做功2如图1所示,绳的一端通过滑轮沿水平方向成角施一恒力F,使木块水平向右移动s距离,在此过程中,恒力F做功为()图1AFscosBFs(1cos)C2FsD2Fscos3用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升,如果前后两过程运动的时间相同,不计空气阻力,则( )A加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大B匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大C两过程中拉力的功一样大D上述三种情况都有可能4如图2所示,在匀加速向左运动的车厢中,一人用力向前推车厢,若人与车厢始终保持相对静止,则下列结论正确的是( )图2A人对车厢做正功B人对车厢做负功C人对车厢不做功D无法确定5在距地面高5 m的平台上,以25 m/s的速度竖直向上抛出质量为1 kg的石块,不计空气阻力,取g10 m/s2,则抛出后第3 s内重力对石块所做的功是()A100 JB50 JC0D100 J6如图3所示,一物体以一定的速度沿水平面由A点滑到B点,摩擦力做功W1;若该物体从A沿两斜面滑到B,摩擦力做的总功为W2,已知物体与各接触面的摩擦系数均相同,则 ( )图3AW1W2BW1W2CW1W2 D不能确定W1、W2大小关系7物体受到一个水平拉力F作用,在粗糙桌面上做减速直线运动,则这个拉力F( )A一定做正功B一定做负功C可能不做功D可能做正功,也可能做负功8物体静止在光滑水平面上,先对物体施一水平向右的恒力F1,经时间t又撤去F1,立即再对它施一水平向左的恒力F2,又经时间t后物体回到原出发点,在这一过程中,F1、F2分别对物体做的功W1、W2的关系为 ( )AW1W2BW22W1CW23W1DW25W1第卷(非选择题,共52分)二、填空、实验题:本大题共3小题,每小题8分,共24分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。9质量为m的物体与水平面间的动摩擦因数为,现用与水平方向成角斜向下的推力推动物体沿水平面匀速前进了s,则物体克服摩擦所做的功为 。10如图4所示,小车的支架上用一轻绳悬挂质量为m的小球,m3kg,在小车以加速度a2 m/s2向右加速运动10 m的过程中, 绳子拉力对小球所做的功为_。图411竖直向上抛出质量为m的小球,小球上升的最大高度为h,上升和下降过程中,空气阻力的大小均为f,则从抛出到落回原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为_。三、计算题:本大题共2小题,计28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。12(12分)某人用F50 N、竖直向下的恒力拉绳的一端,使绳绕过一定滑轮(不计滑轮的摩擦和质量)拉一物体沿粗糙水平面由A移到B,如图5所示,已知定滑轮离物体的高度H3 m,物体所受阻力恒为22 N,求拉力和阻力对物体各做多少功? 图5ABF图613(16分)如图6所示,在光滑的水平地面上叠放着物体A和B,质量分别为M和m,系统由静止开始运动,A、B未发生相对滑动,求经时间t作用在物体B上的各个力做的功及摩擦力对A做的功。参考答案一、选择题:1【答案】D【点拨】只有汽车受到的支持力与汽车运动方垂直,所以汽车受支持力不做功。2【答案】B【点拨】在WFscos中的s是力F的作用点的位移,在本题中与木块移动的距离不同。本题中力F的作用点的位移在力的方向上的投影是s(1cos),所以力F做的功是 Fs(1cos)。3【答案】D【点拨】两过程运动的时间相同,前者作用力较大,后者位移较大,两过程中拉力的功无法确定。4【答案】B【点拨】车在水平方向上匀加速运动,人也与车一起做匀加速运动,以人为研究对象,人在水平方向受到车对人手的水平向右的推力F1和车对人脚的水平向左的静摩擦力F2,其中F1做负功,F2做正功,两力方向的水平位移大小相等,但F1F2,所以,车对人的合力做正功,则人对车厢的两个水平力的合力做负功。5【答案】C【点拨】物体做竖直上抛运动,根据运动学规律可知,物体在第2 s末的速度为:v2v0gt15 m/s,物体在第3 s内的位移为:hv2t2gt220。故第3 s内重力对物体所做功为:Wmgh0,选项C正确。6【答案】A【点拨】设第二运动路径中两个斜坡的倾角分别为和,斜面长分别为s1和s2,则AB间的直线距离s s1coss2cos,第一次摩擦力做功W1mgs,第二摩擦力做功W2mg s1cosmg s2cosmgs,选项A正确。7【答案】D【点拨】拉力方向与运动方向相同时做正功,拉力方向与运动方向相反时做负功。8【答案】C【点拨】物体在F1作用下经过时间t后的速度是 va1tt,运动的位移是s1a1t2 t2;物体在F2作用下经过时间t后运动的位移是 s2vta2t2t2 t2,由s2s1,解得F23F1,所以W23W1。二、填空、实验题:9【答案】mgscos/(cossin)【点拨】根据水平方向和竖直方向的受力平衡可得推力大小为F,而摩擦力大小为f Fcos,克服摩擦力做功为Wfs,综合以上三式可得mgscos/(cossin)。10【答案】60 J【点拨】在小车向右加速运动10 m的过程中,小球的水平位移也是10m。绳子拉力的水平分力做功,竖直分力不做功。拉力的水平分力提供小球加速运动的合力,Fma6N。故绳子拉力对小球所做的功为WFs60J。11【答案】2fh【点拨】空气阻力对全过程来说是变力做功,而分上升和下降过程两个阶段后,可当作恒力求功,且始终做负功。三、计算题:12【答案】127 J;76 J【解析】拉力F50 N,方向竖直向下,是恒力,其作用点在绳端,当物体从A点沿水平地面移至B点的过程中,绳端(力的作用点)下移距离为:s则人对绳的拉力F所做的功为:WFFsF()50 () J127 J。人通过细绳(质量不计)拉物体运动,因为不计滑轮质量及摩擦,人对绳的拉力所做的功与绳对物体的拉力(虽大小等于F50 N,但方向在变,是变力)所做的功相等,所以绳的拉力对物体所做的功等于WF127 J。物体从A移至B的过程中,所受地面阻力为22 N,阻力为恒力,物体的位移为:则阻力对物体所做的功为:76 J。13【答案】0,WG0,F1s;【解析】以A、B整体为研究对象,据牛顿第二定律得:a由运动学公式得时间t内A、B的位移为:GFNF1以B为研究对象,受力如图,据牛顿第二定律得B所受静摩擦力大小为:,方向与位移方向相同。B所受各力做功为:0,WG0,F1s。摩擦力对A做的功为:WAF1scos180。
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