高中粤教版 (2019)第一节 功优质课备课课件ppt

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4.1 功  同步练习一、单选题1．（2022·福建·厦门一中高一）图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式自动扶梯上匀速上楼。下列关于两人受到的力以及做功情况正确的是（　　）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．两人受到电梯的作用力的方向不相同【答案】C【解析】AB．甲图受力分析，可知受重力和支持力作用，不受摩擦力作用，如图所示甲图中支持力与运动方向成锐角，根据做功的定义支持力对人做功正功，摩擦力不做功，AB错误；C．乙图受力分析如图所示支持力与运动方向垂直，支持力对人不做功，C正确；D．甲乙两人均匀速，处于平衡状态，两人受到电梯的作用力均与重力平衡，即两人受到电梯的作用力竖直向上，D错误。故选C。2．（2022·江苏省郑梁梅高级中学高一）下列有关功的说法的正确的是（     ）A．公式中的l是物体运动的路程B．物体只要受力且运动，该力就一定做功C．功有正负之分，所以功是矢量D．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【答案】D【解析】A．公式中的l是物体运动的位移，故A错误；B．物体受力且运动，如果该力与位移垂直，则该力不做功，故B错误；C．功有正负之分，但功是标量，故C错误；D．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，故D正确。故选D。3．（2021·福建师大二附中高一期中）一物体同时受到四个不同力的作用，其中、、、四个力做的功分别为30J、0 J、-60 J、-50 J，则下列说法正确的是（　　）A．力做的功最少 B．力的大小一定等于零C．力做的功最多 D．物体所受合力做的功为140J【答案】A【解析】AC．功的绝对值表示大小，故力做的功最少，力做的功最多，故A正确，C错误；B．当力的方向与位移方向垂直时，做的功必然为零，但力的大小不一定等于零，故B错误；D．物体所受合力做的功等于各分力做功的代数和，则物体所受合力做的功为-80J，故D错误。故选A。4．（2022·江苏·东台创新高级中学高一）关于功的概念，以下说法不正确的是（　　）A．力是矢量，位移是矢量，但功是标量B．摩擦力可以对物体做正功C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移D．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【答案】C【解析】A．力是矢量，位移是矢量，但功是标量，故A正确；D．功有正、负之分，但功的正负不是表示方向，是表示力对物体做功的效果，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，故D正确；B．摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功，故B正确；C．根据功的计算式可知若某一个力对物体不做功，说明该物体可能是没有位移，还可能是物体发生的位移与施加的力垂直，故C错误。本题选不正确项，故选C。5．（2021·江苏淮安·高一）如图所示，质量为的小物体，从高为、倾角为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，重力加速度为，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． B． C． D．【答案】C【解析】根据功的定义，摩擦力所做的功故ABD错误，C正确。故选C。6．如图所示的a、b、c、d中，质量为M的物体甲受到相同的恒力F的作用，在力F作用下物体甲在水平方向移动相同的位移。μ表示物体甲与水平面间的动摩擦因数，乙是随物体甲一起运动的小物块，比较物体甲移动的过程中力F对甲所做的功的大小（　　）A．Wa最小 B．Wd最大C．Wa<Wc D．四种情况一样大【答案】D【解析】依据公式W=Fl cos α本题中四种情况下，F、l、α均相同，故四种情况下力F对甲所做的功一样大，选项D正确。7．（2022·江苏·吴江市高级中学高一）质量为的物体在水平面上沿直线运动，受阻力大小恒定。经某点开始沿运动方向的水平拉力F与运动距离x的关系如图所示，物体做匀速直线运动。下列对图示过程的说法正确的是（　　）A．在处物体加速度大小为B．物体克服阻力做功为C．拉力对物体做功为D．合力对物体做功为【答案】B【解析】A．物体做匀速直线运动，水平拉力与阻力等大反向，由题图可知物体受到的阻力为4N。在处物体受到的拉力为物体的加速度为故A错误；B．物体克服阻力做功为故B正确；C．图线与坐标轴所围面积表示拉力所做的功，则拉力对物体做功为故C错误；D．合力对物体做功为故D错误。故选B。8．（2022·福建省连城县第一中学高一）如图所示，质量为的滑块（可视为质点），从半径为的半球面的上端A点处以初速度滑下，B为最低点，为球心，A、O、C三点等高，从A到C滑动过程中滑块所受的摩擦力大小恒为，则滑块（　　）A．从A到B过程，重力做功为零 B．从A到B过程，弹力做功不为零C．从A到B过程，摩擦力做功为 D．从A到C过程，摩擦力做功为【答案】D【解析】AB．由图可得从A到B过程，重力做正功，弹力始终与速度垂直不做功，故AB错误；C．从A到B过程，摩擦力做功为故C错误；D．从A到C过程，摩擦力做功为故D正确。故选D。9．（2022·福建·莆田一中高一开学考试）如图所示，从斜面体ABC的底端用一沿斜面向上的恒力F从静止向上推一个物体，推到AB的中点D时，撤去F，物体恰好运动到斜面顶端A点并开始返回。物体从底端到顶端所需时间为t，从顶端滑到底端返回时所需时间也为t，则以下说法中正确的是（　　）A．物体上滑过程中从B点到D点的加速度大小大于从D点到A点的加速度大小B．物体上滑过程到D点时的速率和物体返回到B点的速率相等C．推力F与物体所受摩擦力Ff大小之比为2：1D．推力F做的功与整个过程中物体克服摩擦力Ff做的功相等【答案】B【解析】A．由于上升时两个阶段中第一上升过程初速度是0，末速度为v，第二上升过程，初速是v，末速度是0，两个阶段位移大小相同，根据和可以知道两个阶段的加速度大小相等，运动时间相等，故A错误；B．对上升过程，有对下降过程，有联立解得故B正确；C．第一上升过程，根据牛顿第二定律，有第二上升过程，根据牛顿第二定律，有下降过程，根据牛顿第二定律，有设斜面长为2s，上升时间为2t，对上升第一过程对下降过程联立解得联立解得故C错误；D．推力F做的功克服摩擦力做功由于，故故D错误。故选B。10．（2021·吉林·延边二中高一期中）如图甲所示，质量为4kg的物体在水平推力作用下从静止开始运动，推力F随位移x变化的情况如图乙所示，运动4m后撤去推力F，物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，g取10m/s2，则（　　）A．全程克服摩擦力做功100JB．从开始运动到停止运动，物体的位移为10mC．物体在运动过程中的加速度先减小后不变D．因推力是变力，无法确定推力做的功【答案】B【解析】ABD．F-x图线与横轴所围图形的面积表示推力做的功，则对整个过程根据动能定理即有代入数据，可得则全程克服摩擦力做功B正确，AD错误；C．根据公式可得，滑动摩擦力为当推力大于20N时，物体做加速度减小的加速运动，当推力减小到20N时，加速度为零；当推力小于20N时，物体做加速度增大的减速运动，当推力减小为零后，物体做匀减速运动直至停止，C错误。故选B。二、多选题11．（2022·福建·厦门市湖滨中学高一）质量为m的滑块沿着高为h，长为L的固定粗糙斜面恰能匀速下滑，在滑块从斜面顶端下滑到底端的过程中，下列说法中正确的是（　　）A．重力对滑块所做的功等于 B．滑块克服阻力所做的功等于C．合外力对滑块所做的功等于 D．支持力对滑块所做的功为零【答案】ABD【解析】A．重力做功与路径无关，只与下降高度有关，故重力做功等于，选项A正确；B．由动能定理可知故滑块克服阻力做功等于，选项B正确；C．由动能定理可知，合外力对滑块做功为零，选项C错误；D．支持力与速度方向垂直，不做功，支持力对滑块所做的功为零，故D正确。故选ABD。12．（2021·河北·武安市第一中学高一）放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在0~6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图甲、乙所示。下列说法错误的是（　　）A．0~6s内物体的位移大小为30mB．0~6s内拉力做的功为100JC．合力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等D．滑动摩擦力的大小为5N【答案】BD【解析】A．0～6s内物体的位移大小A不符合题意；B．在0～2s内，物体的加速度由图，当P=30W时，v=6m/s，得到牵引力在0～2s内物体的位移为x1=m=6m则拉力做功为W1=Fx1=5×6J=30J2～6s内拉力做的功W2=Pt=10×4J=40J所以0～6s内拉力做的功为W=W1+W2=70JB符合题意；C．在内与内动能变化相同，则根据动能定理可知，合外力在内做的功与内做的功相等，C不符合题意；D．在2～6s内，v=6m/s，P=10W，物体做匀速运动，摩擦力f=F得到D符合题意。故选BD。13．（2022·吉林·长春市第二中学高一期末）如图，水平地面上有一个坑，其竖直截面为四分之一圆弧ab，半径为R，O点为圆心，c点为圆弧的中点。若在O点以某一初速度v（v>0）沿Oa方向抛出一个小球，小球落在坑中。若忽略空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）A．当小球的初速度为时，恰好能打到c点B．小球的初速度v越大，在空中运动的时间就越短C．小球的初速度v越大，落到坑上时速度的偏转角越小D．小球的初速度v越大，落到坑上时动能就越大【答案】BC【解析】A．设合位移方向与水平方向夹角为，平抛时间为t，竖直方向有水平方向：恰好打到c点时，，解得A错误；B．小球初速度越大，落点越靠上，下落高度越小，运动时间越短，B正确；C．小球初速度越大，落点越靠上，下落高度越小，位移偏转角越小，则落到坑中的速度偏转角越小，C正确；D．小球初速度越大，落点越靠上，下落高度越小，重力做功越小，落地动能可能大，可能小，D错误。故选BC。14．（2021·广东·深圳实验学校高中部高一）a、b两物体（均可视为质点）的质量之比为1∶2，紧挨着放在同一水平面上的同一位置，分别受到水平恒力F1、F2的作用，由静止开始同时沿同一直线分别做匀加速直线运动，经过时间t0和4t0速度大小分别达到2v0和v0时分别撤去F1、F2，然后物体继续做匀减速直线运动直至停止，如图所示为a、b两物体v-t图象. 下列说法中正确的是（　　）A．a、b物体的总位移大小之比为5∶6B．a、b物体所受摩擦力大小之比为1∶2C．F1和F2的大小之比为6∶5D． F1和F2对a、b物体做功之比为5∶6【答案】BC【解析】A．物体v-t图象中的图线与时间轴所围成的面积表示运动的位移，则位移大小之比为6∶5，A错误；B．从图象可知，两物块匀减速运动的加速度大小都为，根据牛顿第二定律，匀减速运动中有f=ma故a、b物体所受摩擦力之比为1∶2，B正确；C．根据图象知，匀加速运动的加速度分别为、，根据牛顿第二定律，匀加速运动中有解得F1和F2的大小之比为6∶5，C正确；D．设F1和F2对a、b物体做功为、，对整个过程运用动能定理得可解得∶=6∶5D错误。故选BC。三、解答题15．（2022·江苏省太湖高级中学高一）如图所示，质量为m=2kg的物体静止在水平地面上，受到与水平地面夹角为θ=37°、大小F=10N的拉力作用，物体移动了l=2m，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.3，g取10m/s2，cos37°=0.8。求：（1）物体所受各个力所做的功；（2）合力F合所做的功W。【答案】（1）重力和支持力做功均为零，拉力做功16J，摩擦力做功-8.4J；（2）7.6J【解析】（1）对物体进行受力分析，如图所示拉力F所做的功W1=Flcos37°=16J重力和支持力方向与位移方向垂直，做功为零。摩擦力Ff=μFN=μ(mg-Fsin37°)摩擦力做功W2=Fflcos 180°=-8.4 J（2）总功W=W1+W2 =7.6 J16．（2021·四川·宜宾市翠屏区棠湖学校高一开学考试）在抗击新型冠状病毒肺炎疫情的特殊时期，小马同学设计了如图所示的装置进行“无接触传送”物品。现有质量 M=25 kg 的木箱，长 L=5 m，高 h=3 m 的固定斜面，他用 F=100N 的力拉绳，使木箱以 V=0.2 m/s 的速度沿斜面匀速地由底端上升到顶端，此过程因绳和滑轮间的摩擦而做的额外功 W0=20 J。已知动滑轮质量 m=1kg，连接动滑轮的绳子拉直且与斜面平行，不计绳的质量、木箱大小和木箱到动滑轮间的绳长，g 取10N/kg。求：（1）木箱由斜面底端上升到顶端所用的时间； （2）小马同学拉力的功率；（3）整个装置的机械效率；（4）斜面对木箱的摩擦力大小。【答案】（1）25s；（2）40W；（3）75%；（4）40N【解析】（1）木箱由斜面底端上升到顶端所用的时间为（2）小马同学拉绳子的速度拉力的功率（3）有用功为总功为整个装置的机械效率为（4）动滑轮重力做的额外功斜面对木箱的摩擦力做的功为斜面对木箱的摩擦力