【创新设计】学年高中物理题组训练：7.1-7.2&追寻守恒量――能量&&功（人教版必修2）（数理化网）&&人教版
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1追寻守恒量――能量2功(时间：60分钟)题组一 对功的理解1．下列四幅图片所描述的情景中，人对物体做功的是( )答案 AD解析 A项中人对物体做正功；B项中力和位移垂直，不做功；C项中重物位移为零，不做功；D项中人对拖把做正功．故A、D正确．2．一同学穿着旱冰鞋处于静止状态，推一下竖直墙壁后有了向后的速度．关于该同学推墙的过程中，下列说法正确的是( )A．墙壁对该同学做正功B．墙壁对该同学没有做功C．该同学对墙壁做正功D．该同学对墙壁没有做功答案 BD解析 (1)先分析墙壁的受力及做功情况：D→D→(2)再分析人的受力及做功情况：D→D→D→题组二 对正负功的理解及判定3．下列说法正确的是( )A．－10J的功大于＋5J的功B．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功C．一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动D．功是矢量，正、负表示方向答案 ABC解析 功是标量，功的正负既不表示方向也不表示功的大小，而是表示力对物体起动力作用(即力对物体做功)还是力对物体起阻力作用(即物体克服外力做功)．选项A、B、C正确．4．质量为m的物体，静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离l，如图7－1、2－7所示．物体相对斜面静止，则下列说法正确的是( )图7－1、2－7A．重力对物体m做正功B．合力对物体m做功为零C．摩擦力对物体m做负功D．支持力对物体m做正功答案 BCD解析 物体的受力和位移如图所示．支持力FN与位移x的夹角α<90°，故支持力做正功，D选项正确；重力与位移垂直，故重力不做功，A选项错误；摩擦力Ff与位移x的夹角大于90°，故摩擦力做负功，C选项正确；物体做匀速运动，所受合力为零，合力不做功，故B选项正确．5.有一根轻绳拴了一个物体，如图7－1、2－8所示，若整体以加速度a向下做减速运动时，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，合外力做正功答案 A解析 重力与位移同向，做正功，拉力与位移反向做负功，由于做减速运动，所以物体所受合力向上，与位移反向，做负功．题组三 功的计算6．如图7－1、2－9，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，雪橇受到的( )图7－1、2－9A．支持力做功为mglB．重力做功为mglC．拉力做功为FlcosθD．滑动摩擦力做功为－μmgl答案 C解析 支持力和重力与位移垂直，不做功，A、B错误；拉力和摩擦力分别做功为W＝Flcosθ，W＝－μ(mg－Fsinθ)l，C正确，D错误．7．如图7－1、2－10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走同样的位移(推箱的速度大小如图中所注)，比较此过程中两人分别对木箱做功的多少( )图7－1、2－10A．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 因为木箱匀速运动，小孩和大人所用的推力相等，又因为所走的位移相同所以做功一样多，C选项正确．8．如图所示，力F大小相等，物体沿水平面运动的位移l也相同，下列哪种情况F做功最少( )答案 D解析 四种情况下，F、l都相同，由公式W＝Flcosα可知，cosα越小，力F做的功越少，D中cosα最小，故选D.9.两个相互垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，如图7－1、2－11所示，物体通过一段位移时，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力对物体做的功为( )A．7J B．2JC．5JD．3.5J答案 A解析 W1＝3J，W2＝4J，故合力的功为：W＝W1＋W2＝3J＋4J＝7J，故选A.10.如图7－1、2－12所示，用恒定的拉力F拉置于光滑水平面上的质量为m的物体，由静止开始运动时间t，拉力F斜向上与水平面夹角为θ＝60°.如果要使拉力做的功变为原来的4倍，在其他条件不变的情况下，可以将( )A．拉力变为2FB．时间变为2tC．物体质量变为D．拉力大小不变，但方向改为与水平面平行答案 ABD解析 本题要讨论的是恒力做功的问题，所以选择功的公式，要讨论影响做功大小的因素的变化，比较快捷的思路是先写出功的通式，再讨论变化关系．位移x＝at2＝t2，W＝Fxcos60°＝t2，当F′＝2F时，W′＝4W，当时间变为2t时，W′＝4W；当m′＝m时，W′＝2W；当θ＝0°时，W′＝4W，由此可知，C错，A、B、D对．题组四 综合应用11.如图7－1、2－13所示，一质量m＝4.0kg的物体，由高h＝2.0m，倾角θ＝53°的固定斜面的顶端滑到底端．物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，求物体所受各个力所做的功及合外力所做的功？(g＝10m/s2)答案 见解析解析 以物体为研究对象受力分析如图．物体受重力mg、摩擦力Ff、支持力FN，FN＝mgcosθ，Ff＝μmgcosθ.物体的位移l＝，根据功的公式可求得WG＝mg?lcos(90°－θ)＝mgh＝4.0×10×2.0J＝80J，WFN＝0，WFf＝－Ff?l＝－μmgcosθ?＝－0.2×4.0×10×2.0×J＝－12J.W合＝WG＋WFN＋WFf＝80J＋0－12J＝68J.求合外力做的功也可以先求合外力，再求合力的功．F合＝mgsinθ－Ff，W合＝F合?l＝(mgsinθ－μmgcosθ)l＝(4.0×10×0.8－0.2×4.0×10×0.6)×J＝68J.12．(1)用起重机把质量为200kg的物体匀速提高了5m，钢绳的拉力做了多少功？重力做了多少功？克服重力做了多少功？这些力的总功是多少？(g＝10m/s2)(2)若物体匀加速上升，加速度a＝2m/s2，绳的拉力做了多少功？物体所受各力的总功是多少？答案 (1)1.0×104J；－1.0×104J；1.0×104J；0(2)1.2×104J；2×103J解析 (1)物体匀速提升，由平衡条件：F＝G＝2.0×103N钢绳的拉力做功：WF＝Fh＝2.0×103×5J＝1.0×104J重力做功：WG＝－mgh＝－2.0×103×5J＝－1.0×104J物体克服重力做功1.0×104J这些力所做的总功是：W总＝WF＋WG＝0即：这些力所做的总功是0.(2)根据牛顿第二定律F－mg＝ma所以F＝mg＋ma＝2400NWF＝Fh＝2400×5J＝1.2×104J各力做的总功也等于合外力做的功W总＝mah＝2.0×103J.13.如图7－1、2－14所示，绳的一端固定在天花板上，通过一动滑轮将质量m＝10kg的物体由静止开始以2m/s2的加速度提升3s．求绳的另一端拉力F在3s内所做的功．(g取10m/s2，动滑轮和绳的质量及摩擦均不计)答案 1080J解析 解法一 物体受到两个力的作用：拉力F′和重力mg，由牛顿第二定律得F′－mg＝ma所以F′＝m(g＋a)＝10×(10＋2)N＝120N则力F＝F′＝60N物体从静止开始运动，3s内的位移为l＝at2＝×2×32m＝9m力F作用在绳的端点，而在物体发生9m位移的过程中，绳的端点的位移为2l＝18m，所以力F所做的功为W＝F?2l＝60×18J＝1080J.解法二 本题还可用等效法求力F所做的功．由于动滑轮和绳的质量及摩擦均不计，所以拉力F所做的功和拉力F′对物体所做的功相等．即WF＝WF′＝F′l＝120×9J＝1080J.
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◆（一物理知识点 ）用拖把拖地时,为什么人没有做功?人是从后面推着拖把的
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必然做功的,除非假定地面光滑,完全无摩擦力.拖把拖地时,人要提供一个竖方向的压力使拖把与地面紧密接触,还有水平方向的推力来克服摩擦力使拖把移动.即使路线有来回,位移为零,其实还是做功的,这种情况力是变力,必须从微分的观点,在每一个小的位移上,力的水平分量与位移还是同向的,对ds=f(s)ds积分必然为正,所以总的功肯定是正的.
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做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过一定距离。
这个人肯定做功了啊。。。克服摩擦力做功，是不是没有重力做功？ 或者你们老师的理解是拖把来回移动所以位移是零所以没有做功。。。真心觉得这好扯
肯定啊…拖布做了而人没有…力和位移的乘积。
拖把对地做功，人没有额
如果人拖地时施力方向是与地板垂直，则在力的方向上没有位移…理所当然就没有做功…可是平常我们拖地的时候是往前下方使劲，这时力的方向就有了位移，力也就做了功…不过你还是按第一种吧…就当第二种没有说是斜着的 。
那力不和位移的方向在同一方向上，可不可以看作 力的分力和力在同一方向上呢 ？...
同求、、、我在参考书也看到了。。。我是这样想的，人对拖把施加的力是沿拖把棍的，方向也不与位移垂直，应该是做了攻的。但是参考书上说没有做攻。。。为什么？
知道了告诉我。
扫描下载二维码没多少人知道的生活小窍门，拖地时多个小动作，拖一次管半年没多少人知道的生活小窍门，拖地时多个小动作，拖一次管半年迪塞尔百家号总是听到老妈抱怨 家里面的地板早上刚拖过，等到下午的时候，就会觉得，走在上面脚底板变脏了，短短的时间里，灰尘竟堆积的如此之快，真的很让人烦恼。还有些人抱怨跪在地板上仔细擦拭，有些污渍也难以去掉，这些该怎么办呢？其实这也不是什么大事，我们可以使用一些小技巧来解决啊。比如我们地板上的灰尘，其实并不需要经常去拖，可以准备粘毛器，滚一下就干净了，很方便。还可以使用小苏打去擦拭地板，会比较干净哦。至于那些难以清除的污渍，我们可以试试牙膏，将家里面的废旧牙刷拿出来，沾取一点牙膏，轻轻的刷，可以将一些原本去不掉的污渍去掉，而且要是地板有磨损，它也可以将缝隙里的污渍给刷干净，还你一片干净的地板。虽然小技巧很重要，但是我们平时使用的一些工具，以及保养用品也很重要，这不，小编为大家准备了几款还不错的，看看吧。1.拖地板的时候，肯定要选择柔软的，如果想要吸水性好，使用这款海绵拖把吧，它下压的时候不易打滑，是强吸水优质海绵头，正反两面都可以使用。免手洗海绵拖把￥32.9购买2.如果平时拖地不想用湿拖把，可以试试这样的喷雾拖把，边拖地边喷水，功能很强大 配置也很不错，而且可以给地板深层清洁与呵护，真正做到了好用又不贵。喷水喷雾拖把￥85购买3.这是一款旋转拖把桶，它是可以边拖地边清洁拖把的，是双驱动的，里面的除螨球有一定的抑菌除螨作用，拖把杆内置了省力的装置，洗涤脱水更加的轻松。旋转拖把￥69.9购买4.平板拖把也可以选择这款，它是不锈钢的手杆，是加厚加粗了的，更加不易断裂，而且是双面都可以用的拖布，有着多向旋转的轴承，符合人体工程学的展现。平板拖把￥29购买5.如果是对付浴室里面的地板，可以使用这样的刮水器，可以严密贴合地面，迅速地将水刮干，保持地面低干燥，而且用它扫头发一点都不缠绕还可以吸附那些灰尘。伸缩杆擦窗器￥49购买本文仅代表作者观点，不代表百度立场。系作者授权百家号发表，未经许可不得转载。迪塞尔百家号最近更新：简介:今生都等不来，何必寄往来生。作者最新文章相关文章&&&&&&&&&&&&
1.【题文】倾角，质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上，质量m=2kg的木块置于斜面顶端，从静止开始匀加速下滑，经t=2s到达底端，运动路程L=4m,在此过程中斜面保持静止（），求：（1）地面对斜面的摩擦力大小与方向；（2）地面对斜面的支持力大小（3）通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。
【答案】 (1) ，方向向左。　(2) (3) 见解析
【解析】 （1）隔离法：对木块：，因为，得所以，对斜面：设摩擦力f向左，则，方向向左。（如果设摩擦力f向右，则，同样方向向左。）（2）地面对斜面的支持力大小（3）木块受两个力做功。重力做功：摩擦力做功：合力做功或外力对木块做的总功：动能的变化所以，合力做功或外力对木块做的总功等于动能的变化（增加），证毕。
2.【题文】拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tanθ0。
【答案】 (1) (2)
【解析】 （1）设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有 Fcosθ+mg="N" ①
Fsinθ="f" ②式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。按摩擦定律有 f=μN③联立①②③式得 ④（2）若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有Fsinθ≤λN⑤这时①式仍满足。联立①⑤式得⑥现考察使上式成立的θ角的取值范围。注意到上式右边总是大于零，且当F无限大时极限为零，有
⑦使上式成立的θ角满足θ≤θ0，这里θ0是题中所定义的临界角，即当θ≤θ0时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把。临界角的正切为⑧
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第七章第二节
一、选择题(1~4题为单选题,5题为多选题)
1.(临沂市重点中学学年高一下学期期中联考)在下图所描述的情景中,人对物体做功的是( )
①如图甲所示,将物块叠放在一起。
②如图乙所示,在水平方向匀速搬动一盆花。
③如图丙所示,费了很大的劲,杠铃仍纹丝不动
④如图丁所示,向前匀速推动拖把拖地。
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
解析:乙图中花盆受到的合力为零,丙图中杠铃的位移为零。
2.物体受到两个互相垂直的作用力而运动,已知力F1做功3J,物体克服力F2做功4J,则力F1、F2的合力对物体做功( )
C.1J D.-1J
解析:合力做功等于各力做功的代数和,即3J-4J=-1J。
3.如图所示,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( )
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:功是力和在力的方向上的位移的乘积,四种情况中力和在力的方向上的位移都相同, 所以四种情况做功一样多。或由W=Flcosα计算,也可判断出四种情况做功一样多,故C正确。
4.(济南一中学年高一下学期期中)起重机将质量为m的物体匀速向上吊起一段距离,关于作用在物体上的各力的做功情况,下列说法正确的是( )
A.重力做正功,拉力做负功,合力做功为零
B.重力不做功,拉力做正功,合力做正功
C.重力做负功,拉力做正功,合力做正功
D.重力做负功,拉力做正功,合力做功为零
解析:重力方向与物体位移方向相反,重力做负功;拉力方向与物体位移方向相同,拉力做正功;合力为零,合力做功为零。故D正确。
5.以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球,它上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为f。则从抛出点至回到原出发点的过程中,各力做功的情况正确的是( )
A.重力做的功为零 B.空气阻力做的功为-2fh
C.空气阻力做的功为2fh D.物体克服重力做的功为-mgh
解析:根据功的计算公式得:
Wf=f&#183;2h&#183;cos180&#176;=-2fh
所以选项AB正确。
二、非选择题
6.如图所示,建筑工人通过滑轮装置将一质量是100kg的料车沿30&#176;角的斜面由底端匀速地拉到顶端,斜面长是4m,若不计滑轮的质量和各处的摩擦力,g取10N/kg,求这一过程中:
(1)人拉绳子的力做的功;
(2)物体的重力做的功;
(3)物体受到的各力对物体做的总功。
答案:(1)2000J (2)-2000J (3)0
解析:(1)工人拉绳子的力:F=mgsinθ
工人将料车拉到斜面顶端时,拉绳子的长度:l=2L,根据公式W=Flcosα,得
W1=mgsinθ&#183;2L=2000J
(2)重力做功:
W2=-mgh=-mgLsinθ=-2000J
(3)由于料车在斜面上匀速运动,则料车所受的合力为0,故W合=0
7.如图所示,质量为20kg的小孩坐在雪橇上,现用一个与水平方向成α=37&#176;、大小为60N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以a=0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,已知雪橇的质量为20kg,求2s内雪橇上各力做的功?合力做的功是多少?
答案:重力和支持力做功为零拉力做功48J 摩擦力做功-28J 合力做功20J
解析:2s内雪橇的位移l=at2=1m
重力和支持力做功为零
WF=Flcosα=60&#215;1&#215;0.8J=48J
雪橇所受合力为
F合=ma=40&#215;0.5N=20N
合外力对物体做的功
W合=F合l=20&#215;1J=20J
摩擦力做的功
WFf=W合-WF=20J-48J=-28J
一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)
1.(潍坊市学年高一下学期三校联考)一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F,力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲和乙所示。设在第1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3,则以下关系式正确的是( )
A.W1=W2=W3 B.W1&W2&W3
C.W1&W3&W2 D.W1=W2&W3
解析:各秒内位移等于速度图线与横轴所围的“面积”,由乙图可知x1=&#215;1&#215;1m=0.5m,x2=&#215;1&#215;1m=0.5m,x3=1&#215;1m=1m,结合甲图力的大小,可以求得W1=1&#215;0.5J=0.5J,W2=3&#215;0.5J=1.5J,W3=2&#215;1J=2J,所以选B。
2.如图所示,B物体在拉力F的作用下向左运动,在运动的过程中,A、B之间有相互作用的力,则对力做功的情况的下列说法中正确的是( )
A.A、B都克服摩擦力做功
B.摩擦力对A做正功,对B做负功
C.摩擦力对B做负功,对A不做功
D.弹力对A不做功,对B做正功
解析:判断AB间是否有摩擦力时是看AB间有无相对滑动(或运动趋势),计算功的大小时涉及到的位移,都是相对地面的位移。A、B间相互作用力为Ff1与Ff2、FAB与FBA,如图所示。A没有位移,Ff2、FBA对A不做功,B有位移,Ff1做负功,FAB与位移成90&#176;,不做功,C对,A、B、D错。
3.如图所示,一物体(可视为质点)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′(此过程物体始终不会离开斜面),摩擦力做的总功为W2,若物体与各接触面的动摩擦因数均相同,则( )
A.W1=W2 B.W1&W2
C.W1&W2 D.不能确定W1、W2的大小关系
解析:设AB间距离为L,则由A滑到B点,摩擦力做的功为W1=-μmgL,由A′滑到B′摩擦力做的功为W2=-μmgcosα&#183;S上-μmgcosβ&#183;S下=-μmgL,故W1=W2。
4.一同学穿着旱冰鞋处于静止状态,推一下竖直墙壁后有了向后的速度。关于该同学推墙的过程中,下列说法正确的是( )
A.墙壁对该同学做正功
B.墙壁对该同学没有做功
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