高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 功与功率精品随堂练习题

8.1.1功课后练习

1．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的作用下沿平面向右移动了距离s，若物体的质量为m，物体与地面之间的摩擦力大小为Ff，则在此过程中(　　)

A．摩擦力做的功为-Ffs B．力F做的功为Fscosθ

C．合力F做的功为Fssinθ-Ffs D．重力做的功为mgs

2．如图所示，在加速向左运动的车厢中，一人用力向左推车厢（人与车厢始终保持相对静止），则下列说法正确的是（　　）

A．人对车厢做正功 B．车厢对人做负功

C．人对车厢做负功 D．车厢对人做正功

3．关于功的概念，以下说法正确的是（　　）

A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量

B．功有正、负之分，若某个力对物体做负功，表明这个力对该物体的运动起阻碍作用

C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移

D．某物体通过一段位移，作用在该物体上的力一定都不做功

4．图甲为一女士站立在台阶式台阶水平自动扶梯上正在匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼下列关于两人受到的力做功判断正确的是　　

A．甲图中支持力对人不做功 B．甲图中摩擦力对人做负功

C．乙图中支持力对人不做功 D．乙图中摩擦力对人做负功

5．某人用20N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5.0m，放手后，小车又前进了2.0m才停下来，则在小车运动过程中，人的推力所做的功为（　　）

A．100 J B．140 J C．60 J D．无法确定

6．一辆正在路面上行驶的汽车，遇到前方有人横穿马路时，司机紧急刹车制动后经过x的距离停下来才避免了一起车祸的发生，若汽车与地面间的摩擦力大小为F，则关于刹车过程中汽车与地面间摩擦力做的功，以下说法中正确的是（     ）

A．摩擦力对汽车、地面均不做功

B．摩擦力对汽车做 - Fx的功，对地面做Fx的功

C．摩擦力对汽车、地面均做 - Fx的功

D．摩擦力对汽车做 - Fx的功，对地面不做功

7．以一定速度竖直上抛一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为，则从抛出至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为　　

A．0 B． C． D．

8．如图所示，小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾，尽情玩耍．在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力做功情况是(　　)

A．先做负功，再做正功 B．先做正功，再做负功

C．一直做正功 D．一直做负功

9．用水平恒力F作用于质量为m的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离x，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移动同样的距离x，恒力F做功为W2，则两次恒力做功的关系是（     ）

A．W1 > W2 B．W1 < W2

C．W1 = W2 D．无法判断

10．物体受到两个互相垂直的作用力而运动，已知力F1做功6 J，力F2做功8 J，则力F1、F2的合力对物体做功为（　　）

A．10 J B．14 J C．2 J D．－2 J

11．如图所示，质量为m的小物体，从高为h、倾角为α的固定粗糙斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，在物体从斜面顶端滑至斜面底端的过程中，摩擦力所做的功为（　　）

A．μmghtanα B．μmghsinα

C．－ D．－

12．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

13．如图所示，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，现使斜面水平向左匀速移动距离l，物体始终与斜面保持相对静止．则在斜面水平向左匀速运动距离l的过程中（ ）

A．摩擦力对物体做的功为－μmglcos θ

B．斜面对物体的弹力做的功为mglsin θcos2 θ

C．重力对物体做的功为mgl

D．斜面对物体做的功为0

14．如图所示，小物块位于斜面光滑的斜面体上，斜面体位于光滑水平地面上，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面体对小物块的作用力（　　）

A．垂直于接触面，做功为零

B．垂直于接触面，做负功

C．不垂直于接触面，做功为零

D．不垂直于接触面，做正功

15．如图所示，木块A放在木块B的左端上方，用水平恒力F将A拉到B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功W1，生热Q1；第二次让B在光滑水平面上可自由滑动，F做功W2，生热Q2，则下列关系中正确的是（  ）

A．W1<W2，Q1=Q2 B．W1=W2，Q1=Q2

C．W1<W2，Q1<Q2 D．W1=W2，Q1<Q2

16．如图所示，木块静止在光滑的水平面上，一子弹沿水平方向射入木块并留在其中．在此过程中，子弹钻入木块的深度为d，木块的位移为L，木块对子弹的阻力大小为F，则

（1）木块对子弹的阻力做的功为多少？

（2）子弹对木块的作用力做的功为多少？

17．如图所示，一个质量的物体，受到与水平方向成37°角斜向上的力的作用，在水平地面上从静止开始向右移动的距离。已知物体和地面间的动摩擦因数，取，求外力对物体所做的总功。（，）

18．如图所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计，用力F提升原来静止的质量为m＝10 kg的物体，使其以大小为a＝2 m/s2的加速度匀加速上升，求前3 s内力F做的功．(取g＝10 m/s2)

19．一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示．求：

（1）0～6s时间内物体的位移；

（2）0～10s时间内，物体克服摩擦力所做的功．

参考答案

1．AC

【详解】

A．物体与地面之间的摩擦力大小为Ff，物体的位移的大小为s，由功的公式可得摩擦力做的功为-Ffs，故A正确；

B．力F与竖直方向成θ角，所以在水平方向的分力为Fsinθ，故F做的功为Fssinθ，故B错误；

C．物体所受合力F合=Fsinθ-Ff，故合力做的功W总=（Fsinθ-Ff）s=Fssinθ-Ffs，故C正确；

D．重力在竖直方向上，物体在竖直方向的位移是零，所以重力做的功为零，故D错误。

故选AC。

2．CD

【详解】

先确定人对车厢的作用力方向和力的作用点的位移方向，这里人对车厢除有手对车厢的推力F1外，还有个容易被疏忽的力：脚对车厢地板的静摩擦力F2，受力分析如图所示。其中F1做正功，F2做负功。由于F1和F2大小未知，因此这两个力的总功正负难以确定。于是将研究对象转换为受力情况较简单的人，在水平方向人受到车厢壁向右的力F1′和车厢地板对人向左的静摩擦力F2′，这两个力的合力使人产生向左加速运动的加速度，合力是动力，对人做正功，表示车厢对人做正功，由牛顿第三定律知，人对车厢的作用力向右，是阻力，所以人对车厢做负功，故CD正确。

故选CD。

3．B

【详解】

A．功是标量，故A错误；

B．功有正、负之分，但功的正负不是表示方向，而是表示力对物体的做功效果，故B正确；

C．当力的方向和物体位移的方向垂直时，该力对物体不做功，此时物体的位移可能不为零，故C错误；

D．当力与位移的夹角不是90°时，力对物体做功，故D错误。

故选B。

4．C

【详解】

甲图中，人匀速上楼，支持力向上，与速度方向为锐角，则支持力做正功，人不受静摩擦力，摩擦力不做功，故AB错误．乙图中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功，故C正确，D错误．

故选C .

5．A

【详解】

人的推力作用在小车上的过程中，小车的位移大小是5.0 m，故该力做功为

W＝Flcos α＝20×5.0×cos0°J＝100J

故选A。

6．D

【详解】

地面的位移为零，摩擦力对地面不做功，汽车位移为x，摩擦力对汽车做功

W = - Fx

故选D。

7．D

【详解】

上升过程：空气阻力对小球做功：W1=-Ffh；下落过程：空气阻力对小球做功：W2=-Ffh；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=-2Ffh。

故选D．

8．D

【详解】

在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力方向向上，力的方向与运动方向相反，床面对小朋友的弹力一直做负功．

故选D．

9．C

【详解】

物体沿力的方向运动，根据，两次做功中的F、x、α均相同，所以两次F做功相同，即。

故选C。

10．B

【详解】

力F1、F2的合力对物体做功

ACD错误，B正确。

故选B。

11．C

【详解】

根据功的公式，摩擦力所做的功

故选C。

12．A

【详解】

A．滑动摩擦力做功与物体运动的路径有关，故A正确；

B．做匀速圆周运动的物体，合力不做功，但物体做曲线运动，故B错误；

C．一对作用力和反作用力的作用点的位移可能同向，也可能反向，大小可以相等，也可以不等，故一对作用力和反作用力做功不一定相等，故相互作用力做功之和不一定为零，故C错误；

D．一对作用力和反作用力，可能作用力做功，而反作用力不做功，故D错误。

故选A。

13．D

【详解】

物体处于静止，对物体受力分析可得，在竖直方向 mg="Ncosθ+fsinθ" ； 在水平分析 Nsinθ=fcosθ，解得 N=mgcosθ；f=mgsinθ；支持力与竖直方向的夹角为θ，摩擦力做的功 Wf=-fcosθ•l=-mglsinθcosθ，故A错误；支持力做的功为WN=Nsinθ•s=mgssinθcosθ，支持力做功的功率为：mgcosθ•vsinθ，故B错误；重力做功为零，故C错误；由于匀速运动，所以斜面体对物体作用力的合力与速度方向垂直，则作用力做的总功为零，故D正确；

故选D．

14．B

【详解】

由于斜面是光滑的，没有摩擦力的作用，所以斜面对物块只有一个支持力的作用，方向是垂直斜面向上的；小物块对斜面体的压力垂直于斜面斜向下，由于地面光滑，该力使斜面体水平向右运动。小物块所受支持力与位移方向如图所示

支持力与物块位移间的夹角大于90°，则斜面体对物块做负功。

故选B。

15．A

【详解】

在A、B分离过程中，第一次和第二次A相对于B的位移是相等的，而热量等于滑动摩擦力乘以相对位移，因此

Q1=Q2

在A、B分离过程中，第一次A的对地位移要小于第二次A的对地位移，而F做功等于力乘以对地位移，因此

W1<W2

故选A。

16．；

【详解】

(1) 木块对子弹的阻力大小为F，子弹对地面的位移为l+d，所以木块对子弹的阻力做的功为；

(2) 子弹对木块的作用力大小为F，木块对地面的位移为l，所以子弹对木块的作用力做的功为．

17．

【详解】

对物体受力分析可知，其受到的摩擦力

方法一：先求各力的功，再求总功，拉力对物体所做的功

摩擦力对物体所做的功

由于重力、支持力对物体不做功，故外力对物体所做的总功等于和的代数和，即

方法二：先求合力，再求总功，物体受到的合力

所以

18．1080 J

【详解】

物体受到两个力的作用：拉力F′和重力mg，其中F′＝2F，由牛顿第二定律得

F′－mg＝ma

所以F′＝m(g＋a)＝10×(10＋2) N＝120 N.

则F＝F′＝60 N.

物体从静止开始运动，3 s内的位移为

l＝at2＝×2×32 m＝9 m.

方法一　力F的作用点为绳的端点，而在物体发生9 m位移的过程中，绳的端点的位移为2l＝18 m，所以，力F做的功W＝F·2l＝60×18 J＝1 080 J.

方法二　本题还可用等效法求力F做的功．

由于滑轮和绳的质量及摩擦均不计，所以拉力F做的功和拉力F′对物体做的功相等，

即WF＝WF′＝F′l＝120×9 J＝1 080 J.

19．（1）；（2）30J

【详解】

(1)由题图丙可知0～6 s时间内物体的位移为：

 (2)由题图丙可知，在6～8 s时间内，物体做匀速运动，于是有摩擦力Ff＝2 N.

0～10 s时间内物体的总位移为：

物体克服摩擦力所做的功：W＝Ffx′＝2×15 J＝30 J．