人教版2020高中物理 第七章 机械能守恒定律 1 追寻守恒量 - 能量 2 功学案 新人教版必修2

2.(正负功的判断)(多选)如图12所示,人站在台阶式自动扶梯上不动,随扶梯向上匀速运动,下列说法中正确的是( )

图12

A.重力对人做负功 B.摩擦力对人做正功 C.支持力对人做正功 D.合力对人做功为零 答案 ACD

解析 因为人匀速向上运动,所以只受重力和支持力,且二力平衡,不受摩擦力,B错误.重力方向和运动方向夹角大于90°,重力做负功,A正确.支持力方向和运动方向夹角小于90°,支持力做正功,C正确.合力为零,因此总功一定为零,D正确. 【考点】对功的正负的理解及判断 【题点】对正负功的判断

3.(功的计算)用水平恒力F作用于质量为m的物体上,使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离l,恒力F做功为W1;再用该恒力作用在质量为2m的物体上,使之在粗糙的水平面上沿力的方向移动同样的距离l,恒力F做功为W2,则两次恒力做功的关系是( ) A.W1>W2 C.W1=W2 答案 C

解析 物体沿力的方向运动,恒力做功就是指力F做的功,根据W=Flcosα,两次做功过程中F、l、α均相同,所以两次F做功相同,即W1=W2. 【考点】恒力做功的计算 【题点】单个力做功的计算

4.(总功的计算)如图13所示,质量m=50kg的滑雪运动员从高度h=30m的坡顶由静止下滑,斜坡的倾角θ=37°,滑雪板与雪面之间的动摩擦因数μ=0.1.则运动员滑至坡底的过程中:(g取10m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8,装备质量不计)

2

B.W1

图13

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(1)滑雪运动员所受的重力对他做了多少功? (2)各力对运动员做的总功是多少? 答案 (1)1.5×10J (2)1.3×10J 解析 (1)重力做的功为:

4

4

WG=mgh=50×10×30J=1.5×104J

(2)运动员所受合力:

F合=mgsin37°-μmgcos37°=260N

合力方向沿斜坡向下,沿合力方向的位移l==50m

sin37°合力做的功W合=F合·l=260×50J=1.3×10J. 【考点】恒力做功的计算

【题点】合力做功或外力做功之和的计算

4

h

一、选择题

考点一 功的概念的理解及正负功的判断

1.下列选项所示的四幅图是小华提包回家的情景,其中小华提包的力不做功的是( )

答案 B

【考点】对功的理解及是否做功的判断 【题点】力是否做功的判断

2.如图1所示,在皮带传送装置中,皮带把物体P匀速送至高处,在此过程中,下列说法正确的是( )

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图1

A.摩擦力对物体做正功 B.摩擦力对物体做负功 C.支持力对物体做正功 D.合外力对物体做正功 答案 A

解析 摩擦力方向平行皮带向上,与物体运动方向相同,故摩擦力对物体做正功,A对,B错;支持力始终垂直速度方向,不做功,C错;合力为零,不做功,D错. 【考点】对功的正负的理解及判断 【题点】对正负功的判断

3.如图2所示,一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面上走相同的位移(推箱的速度大小如图中所示),比较此过程中两人分别对木箱做功的多少( )

图2

A.大人做的功多 B.小孩做的功多

C.大人和小孩做的功一样多 D.条件不足,无法判断 答案 C

解析 由平衡条件知大人与小孩的推力相等(即都等于各自木箱受到的滑动摩擦力,两木箱受到的滑动摩擦力相等),又由于两木箱的位移相同,故由W=Fl知两人做功一样多. 【考点】对功的理解及是否做功的判断 【题点】对功的理解

4.一人乘电梯从1楼到20楼,在此过程中经历了先加速,再匀速,最后减速的运动过程,则电梯对人的支持力做功的情况是( ) A.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功 B.加速时做正功,匀速和减速时做负功 C.加速和匀速时做正功,减速时做负功 D.始终做正功 答案 D

解析 在加速、匀速、减速的过程中,支持力与人的位移方向始终相同,所以支持力始终对人做正功,故D正确.

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【考点】对功的正负的理解及判断 【题点】对正负功的判断 考点二 功的计算

5.如图所示,力F大小相等,A、B、C、D选项中物体沿水平面运动的位移l也相同,哪种情况F做功最少( )

答案 D

解析 A选项中,拉力做功W=Fl;B选项中,拉力做功W=Flcos30°=拉力做功W=Flcos30°=

3

Fl;C选项中,2

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Fl;D选项中,拉力做功W=Flcos60°=Fl,故D选项中拉力22

F做功最少.

【考点】恒力做功的计算 【题点】单个力做功的计算

6.如图3所示,质量为m的物体A静止在倾角为θ的斜面体B上,斜面体B的质量为M.现对该斜面体B施加一个水平向左的推力F,使物体A随斜面体B一起沿水平方向向左匀速运动,物体A与斜面体始终保持相对静止,当移动的距离为l时,斜面体B对物体A所做的功为( )

图3

A.Fl C.mglsinθ 答案 D

解析 对物体A进行受力分析,其受到重力mg、支持力FN、静摩擦力Ff,如图所示,由于物体A做匀速运动,所以支持力FN与静摩擦力Ff的合力即斜面体B对物体A的作用力,方向竖直向上,而位移方向水平向左,斜面体B对物体A的作用力的方向与位移方向垂直,斜面体B对物体A所做的功为0,D正确.

B.mglsinθ·cosθ D.0

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