2022届高考物理一轮复习专题38功的求解练习含解析
展开1.[2021·安徽江淮十校联考]如图所示,水平路面上有一质量为M的汽车,车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢,在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中,下列说法正确的是( )
A.人对车的推力F做的功为FL
B.人对车做的功为maL
C.车对人的作用力大小为ma
D.车对人的摩擦力做的功为(F-ma)L
2.(多选)物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带与弧形轨道平滑相接,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体的做功情况可能是( )
A.始终不做功 B.先做负功后做正功
C.先做正功后做负功D.先做负功后不做功
3.
如图所示,木板质量为M,长度为L,小木块质量为m,水平地面光滑,一根不计质量的轻绳跨过定滑轮分别与M和m连接,小木块与木板间的动摩擦因数为μ,开始时木块静止在木板左端,现用水平向右的力将m缓慢拉至右端,拉力做功为( )
A.μmgLB.2μmgL
C.μmgL/2D.μ(M+m)gL
4.
[2021·海南临高中学月考]一质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿水平面由静止开始运动,在t0时刻撤去水平恒力F,其v-t图像如图所示.已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则下列关于力F的大小和力F做的功W的大小的表达式,正确的是( )
A.F=μmgB.F=2μmg
C.W=μmgv0t0D.W=eq \f(3,2)μmgv0t0
5.如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度.木箱获得的动能一定( )
A.小于拉力所做的功
B.等于拉力所做的功
C.等于克服摩擦力所做的功
D.大于克服摩擦力所做的功
6.如图甲所示,在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力随位移x变化的图像如图乙所示,已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5,g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.物体先做加速运动,推力撤去时开始做减速运动
B.物体在水平面上运动的最大位移是10m
C.物体运动的最大速度为2eq \r(15)m/s
D.物体在运动中的加速度先变小后不变
7.用铁锤把小铁钉钉入木板,设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比,已知铁锤第一次将钉子钉进d,如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同,那么,第二次钉子进入木板的深度是( )
A.(eq \r(3)-1)dB.(eq \r(2)-1)d
C.eq \f((\r(5)-1)d,2)D.eq \f(\r(2),2)d
8.
如图所示,固定的光滑竖直杆上套着一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,以大小恒定的拉力F拉绳,使滑块从A点起由静止开始上升.若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1和W2,图中AB=BC,则( )
A.W1>W2
B.W1
D.无法确定W1和W2的大小关系
9.
如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下,然后在水平面上前进至B点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m,A、B两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB段运动的过程中,克服摩擦力做的功( )
A.大于μmgLB.小于μmgL
C.等于μmgLD.以上三种情况都有可能
10.(多选)如图所示,
摆球质量为m,悬线长为L,把悬线拉到水平位置后放手.设在摆球运动过程中空气阻力F阻的大小不变,则下列说法正确的是( )
A.重力做功为mgL
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-eq \f(1,2)F阻πL
专题38 功的求解
1.A 根据功的定义式可知,人对车的推力F做的功为WF=FL,选项A正确;由牛顿第二定律可知,在水平方向上,车对人的作用力为F′=ma,所以由牛顿第三定律可知人对车的作用力为-ma,故人对车做的功为W=-maL,选项B错误;因车在竖直方向上对人还有支持力,大小等于mg,故车对人的作用力大小为F1=eq \r((ma)2+(mg)2),选项C错误;根据牛顿第三定律可知,车厢对人的推力大小F′=F,对人,由牛顿第二定律可得Ff-F′=ma,故Ff=F+ma,故车对人的摩擦力做的功为Wf=(F+ma)L,选项D错误.
2.AD 3.A 4.D 5.A 6.B
7.B 铁锤每次敲钉子时对钉子做的功等于钉子克服阻力做的功.由于阻力与深度成正比,可用阻力的平均值求功,据题意可得:
W=F1d=eq \f(kd,2)d①
W=F2d′=eq \f(kd+k(d+d′),2)d′②
联立①②式解得d′=(eq \r(2)-1)d.
8.A 绳子对滑块做的功为变力做功,可以通过转换研究对象,将变力的功转化为恒力的功;因绳子对滑块做的功等于拉力F对绳子做的功,而拉力F为恒力,W=F·Δl,Δl为绳拉滑块过程中力F的作用点移动的位移,大小等于滑轮左侧绳长的缩短量,由图可知,ΔlAB>ΔlBC,故W1>W2,A项正确.
9.C
设斜坡与水平面的交点为C,BC长度为L1,AC水平长度为L2,AC与水平面的夹角为θ,如图所示,则滑雪者在水平面上摩擦力做功W1=-μmgL1,在斜坡上摩擦力做功W2=-μmgcsθeq \f(L2,csθ)=-μmgL2,所以在滑雪者经过AB段过程中,摩擦力做功W=W1+W2=-μmg(L1+L2)=-μmgL.所以滑雪者克服摩擦力所做的功为μmgL.故选项C正确.
10.ABD
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