卷子答案网-一个不只有答案的网站第一章 功和机械能 第一节 机械功
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作业
一、单选题
1.如图1所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100 m，那么下列说法正确的是 ( )
A．轮胎受到地面的摩擦力做了负功
B．轮胎受到的重力做了正功
C．轮胎受到的拉力不做功
D．轮胎受到地面的支持力做了正功
2．一个力对物体做了负功，则说明( )
A．这个力一定阻碍物体的运动
B．这个力不一定阻碍物体的运动
C．这个力与物体运动方向一定在一条直线上
D．这个力与物体运动方向的夹角α<90°
3.有一根轻绳系一个物体，如图2所示，在悬点O以加速度a向下做匀减速运动时，作用在物体上的各力做功的情况是( )
A．重力做正功，拉力做负功，合外力做负功
B．重力做正功，拉力做负功，合外力做正功
C．重力做正功，拉力做正功，合外力做正功
D．重力做负功，拉力做负功，合外力做正功
4．如图3所示，用同样的力F拉同一物体，在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通过同样的距离，则拉力F的做功情况是( )
图3
A．甲中做功最少 B．丁中做功最多 C．做功一样多 D．无法比较
5．以一定的初速度竖直向上抛出一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小值为f，则从抛出到回到原出发点的过程中，下列说法中正确的是( )
A．空气阻力对小球做的功为零，重力对小球做的功也为零
B．空气阻力对小球做的功为零，重力对小球做的功为2mgh
C．空气阻力对小球做的功为－2fh，重力对小球做的功为零
D．空气阻力对小球做的功为－2fh，重力对小球做的功为2mgh
6．关于两物体间的作用力和反作用力的做功情况，下列说法正确的是( )
A．作用力做功，反作用力一定做功 B．作用力做正功，反作用力一定做负功
C．作用力和反作用力可能都做负功
D．作用力和反作用力做的功一定大小相等，且两者代数和为零
7.物体A、B叠放在光滑水平面上，mA＝1 kg，mB＝2 kg。在B上作用一个大小为3 N的水平拉力F后，A、B一起前进了4 m，如图4所示。在这个过程中B对A做的功为( )
A．4 J B．12 J C．0 D．－4 J
8.质量为2 kg的物体置于水平面上，在运动方向上受到水平拉力F的作用，沿水平方向做匀变速运动，拉力F作用2 s后撤去，物体运动的速度图像如图5所示，则下列说法正确的是(取g＝10 m/s2)( )
A．拉力F做功150 J B．拉力F做功350 J
C．物休克服摩擦力做功100 J D．物体克服摩擦力做功150 J
9．如图所示，A、B叠放在一起，A用绳连在墙上，B用力F拉着向右移动，用F拉、fAB、fBA分别表示绳子的拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则下列说法中正确的是( )
A．F做正功，fAB做负功，fBA做正功，F拉不做功
B．F和fBA做正功，F拉和fAB做负功
C．F做正功，fAB做负功，fBA和F拉不做功
D．F做正功，其他力不做功
二、计算题
10.如图6所示，一个质量为m＝2 kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向下方的推力F1＝10 N作用，在水平地面上移动了距离s1＝2 m后撤去推力，此后物体又滑行了s2＝1.4 m的距离后停止了运动。设物体与
地面间的滑动摩擦力为它们间弹力的0.2倍，(取g＝10 m/s2)求：
(1)推力F1对物体做的功；
(2)全过程中摩擦力对物体所做的功；
(3)推力作用时合外力对物体所做的总功。
11.如图7所示，质量为m的物体静止于倾角为α的斜面体上，当斜面受力后，物体随斜面一起沿水平面匀速移动距离s，在这过程中，求：
(1)物体所受各力对物体做的功分别是多少？
(2)物体所受斜面的力做功是多少？
(3)合外力做的功是多少？
12. 质量为M的长木板放在光滑水平面上，一个质量为m的滑块以速度v沿木板表面从A点滑到B点，在木板上前进了L，而木板在水平面上前进了s，如图1－1－6所示。 设滑块与木板间的动摩擦因数为μ。求：
(1)摩擦力对滑块做的功；
(2)摩擦力对木板做的功；
(3)摩擦力做的总功。
【参考答案】：
1.如图1所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100 m，那么下列说法正确的是
( )
A．轮胎受到地面的摩擦力做了负功 图1
B．轮胎受到的重力做了正功
C．轮胎受到的拉力不做功
D．轮胎受到地面的支持力做了正功
解析：根据力做功的条件，轮胎受到的重力和地面的支持力都与位移垂直，这两个力均不做功，B、D错误；轮胎受到地面的摩擦力与位移反向，做负功，A正确；轮胎受到的拉力与位移夹角小于90°，做正功，C错误。
答案：A
2．一个力对物体做了负功，则说明( )
A．这个力一定阻碍物体的运动
B．这个力不一定阻碍物体的运动
C．这个力与物体运动方向一定在一条直线上
D．这个力与物体运动方向的夹角α<90°
解析：由功的表达式W＝Fscos α知，只有当α>90°时，cos α<0，力对物体做负功，此力阻碍物体的运动，故选项A正确。
答案：A
3.有一根轻绳系一个物体，如图2所示，在悬点O以加速度a向下做匀减速运动时，作用在物体上的各力做功的情况是( )
A．重力做正功，拉力做负功，合外力做负功
B．重力做正功，拉力做负功，合外力做正功 图2
C．重力做正功，拉力做正功，合外力做正功
D．重力做负功，拉力做负功，合外力做正功
解析：重力与位移同向，做正功，拉力与位移反向，做负功。由于物体向下做匀减速运动，所以物体所受合外力向上，合外力与位移反向，合外力做负功。
答案：A
4．如图3所示，用同样的力F拉同一物体，在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通过同样的距离，则拉力F的做功情况是( )
图3
A．甲中做功最少 B．丁中做功最多
C．做功一样多 D．无法比较
解析：同样的力F使物体在力的方向上通过同样的距离，由W＝Fs知拉力F做功一样多，C正确。
答案：C
5．以一定的初速度竖直向上抛出一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小值为f，则从抛出到回到原出发点的过程中，下列说法中正确的是( )
A．空气阻力对小球做的功为零，重力对小球做的功也为零
B．空气阻力对小球做的功为零，重力对小球做的功为2mgh
C．空气阻力对小球做的功为－2fh，重力对小球做的功为零
D．空气阻力对小球做的功为－2fh，重力对小球做的功为2mgh
解析：空气阻力的方向始终与小球运动方向相反，做负功，其中上升阶段做功－fh，下降阶段做功－fh。上升阶段重力做功－mgh，下降阶段重力做功mgh，故全过程中阻力做功为－2fh，重力做功为零。
答案：C
6．关于两物体间的作用力和反作用力的做功情况，下列说法正确的是( )
A．作用力做功，反作用力一定做功
B．作用力做正功，反作用力一定做负功
C．作用力和反作用力可能都做负功
D．作用力和反作用力做的功一定大小相等，且两者代数和为零
解析：比较一对作用力和反作用力的功时，不要只看到力的大小相等，还要分析两力对应的物体的位移情况。作用力和反作用力各自做功，没有必然的联系。故C正确。
答案：C
7.物体A、B叠放在光滑水平面上，mA＝1 kg，mB＝2 kg。在B上作用一个大小为3 N的水平拉力F后，A、B一起前进了4 m，如图4所示。在这个过程中B对A做的功为( ) 图4
A．4 J B．12 J
C．0 D．－4 J
解析：B对A做的功就是B对A的作用力对A做的功，B对A的作用力就是B施加给A的所有力的合力。对整体，由牛顿第二定律得F＝(mA＋mB)a，故a＝1 m/s2，对A，由牛顿第二定律得f＝mAa＝1 N，所以W＝fs＝4 J。
答案：A
8.质量为2 kg的物体置于水平面上，在运动方向上受到水平拉力F的作用，沿水平方向做匀变速运动，拉力F作用2 s后撤去，物体运动的速度图像如图5所示，则下列说法正确的是(取g＝10 m/s2)( )
A．拉力F做功150 J
B．拉力F做功350 J
C．物休克服摩擦力做功100 J 图5
D．物体克服摩擦力做功150 J
解析：由题图可以求出0～2 s内的加速度a1＝2.5 m/s2,2～6 s内的加速度a2＝－2.5 m/s2，F＋f＝ma1，f＝ma2，得F＝10 N，f＝－5 N，由题图还可求出前2 s内的位移s1＝15 m,2～6 s内的位移s2＝20 m。所以拉力做功WF＝Fs1＝10×15 J＝150 J；摩擦力做功Wf＝f(s1＋s2)＝－5×(15＋20) J＝－175 J，即物体克服摩擦力做功175 J，故A正确。
答案：A
9．如图1－1－4所示，A、B叠放在
一起，A用绳连在墙上，B用力F拉着向
右移动，用F拉、fAB、fBA分别表示绳子
的拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦
力，则下列说法中正确的是 ( C )
A．F做正功，fAB做负功，fBA做正功，F拉不做功
B．F和fBA做正功，F拉和fAB做负功
C．F做正功，fAB做负功，fBA和F拉不做功
D．F做正功，其他力不做功
10.如图6所示，一个质量为m＝2 kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向下方的推力F1＝10 N作用，在水平地面上移动了距离s1＝2 m后撤去推力，此后物体又滑行了s2＝1.4 m的距离后停止了运动。设物体与
地面间的滑动摩擦力为它们间弹力的0.2倍，(取g＝10 m/s2)求： 图6
(1)推力F1对物体做的功；
(2)全过程中摩擦力对物体所做的功；
(3)推力作用时合外力对物体所做的总功。
解析：(1)WF1＝F1s1cos 37°＝10×2×0.8 J＝16 J
(2)N1＝mg＋F1sin 37°＝20 N＋6 N＝26 N
N2＝mg＝20 N
Wf＝Wf1＋Wf2＝－0.2N1s1－0.2N2s2＝－16 J
(3)W＝(F1cos 37°－0.2N1)s1＝(8－5.2)×2 J＝5.6 J
答案：(1)16 J (2)－16 J (3)5.6 J
11.如图7所示，质量为m的物体静止于倾角为α的斜面体上，当斜面受力后，物体随斜面一起沿水平面匀速移动距离s，在这过程中，求：
(1)物体所受各力对物体做的功分别是多少？ 图7
(2)物体所受斜面的力做功是多少？
(3)合外力做的功是多少？
解析：(1)物体做匀速直线运动，在重力G，支持力N和摩擦力f这三个力的作用下处于平衡状态，各力均为恒力，由物体受力分析图可得各力的大小分别为：
G＝mg，N＝mgcos α，f＝mgsin α。
物体的位移方向水平向右，与重力G的夹角为；与支持力N的夹角为＋α；与摩擦力f的夹角为α。根据公式W＝Fscos α可得WG＝G·cos ＝0
WN＝N·scos (＋α)＝mgcos α·s·(－sin α)＝－mgssin αcos α＝－
Wf＝fsin α·scos α＝。
(2)WN＋Wf＝0或N与f的合力与G等大反向，做功为零。即斜面对物体做功为0。
(3)因物体平衡，F合＝0，故W总＝0
或W总＝WG＋WN＋Wf＝0＋(－)＋＝0，即合力对物体做功为0。
答案：(1)WG＝0 WN＝－ Wf＝
(2)0 (3)0
12. 质量为M的长木板放在光滑水平面上，一个质量为m的滑块以速度v沿木板表面从A点滑到B点，在木板上前进了L，而木板在水平面上前进了s，如图1－1－6所示。 设滑块与木板间的动摩擦因数为μ。求：
(1)摩擦力对滑块做的功；
(2)摩擦力对木板做的功；
(3)摩擦力做的总功。
[审题指导] 在审题时应把握以下两点：
(1)m的位移(s＋L)、M的位移s。
(2)m所受摩擦力向左，M所受摩擦力向右。
[解析] 分别对滑块和木板进行受力分析，如图所示。
f＝μmg，f′＝f。
(1)摩擦力对滑块做的功为
W1＝－f(s＋L)＝－μmg(s＋L)。
(2)摩擦力对木板做的功为
W2＝f′s＝μmgs。
(3)摩擦力做的总功为
W＝W1＋W2＝－μmgL。
[答案] (1)－μmg(s＋L) (2)μmgs (3)－μmgL
图1
图2
图4
图5
图6
图7
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