高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 功与功率第一课时巩固练习

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 功与功率第一课时巩固练习，共10页。试卷主要包含了关于功的概念，以下说法正确的是，下列说法错误的是，7.5 m/s　562.5 J等内容，欢迎下载使用。
第1课时 功
考点一 对功的理解
1．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做功
2．如图所示，下列过程中人对物体做了功的是( )
A．小华用力推石头，但没有推动
B．小明举起杠铃后，在空中停留3秒的过程中
C．小超提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中
D．小陈将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中
考点二 正、负功的理解
3．下列说法错误的是( )
A．－10 J的功大于＋5 J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
4.如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，在液压机的作用下，车厢与水平方向的夹角θ缓慢增大到一定角度，此过程中货物相对车厢一直静止，下列说法正确的是( )
A．货物受到的支持力做正功
B．货物受到的支持力不做功
C．货物受到的摩擦力做负功
D．货物受到的摩擦力做正功
5.如图是无人机送货时的情景，其中无人机对货物做负功的是( )
A．加速上升
B．减速上升
C．匀速下降
D．悬停空中
考点三 恒力做功及总功的计算
6.(2023·连云港市期末)如图所示，一位老爷爷在一片平坦的草地上遛狗，拉狗的绳子与地面的夹角为30°，设绳的拉力始终是20 N，在向前移动2 m的过程中，绳子的拉力对老爷爷做的功为( )
A．40 J B．－20eq \r(3) J
C．－40 J D．20eq \r(3) J
7.如图所示，一物块沿水平地面向左运动，水平恒力的大小为F，物块与地面间的摩擦力大小为Ff，在物块向左运动位移大小为x的过程中，水平恒力F做功为( )
A．Fx B．－Fx
C．－Ffx D．(F－Ff)x
8.如图所示，小明同学将手臂与水平面成θ角倾斜地捧着一硬皮本，又将一手机盒放在硬皮本上，手臂、硬皮本、手机盒始终保持相对静止。已知手机盒质量为m，重力加速度为g，当他保持手臂的姿势不变，匀速水平向前运动了距离x的过程中( )
A．手机盒所受的重力对手机盒做功mgx
B．手机盒所受的支持力对手机盒做功mgxcs θ
C．手机盒所受的合力对手机盒所做的总功为mgxsin θ
D．手机盒所受的摩擦力对手机盒做功－mgxsin θcs θ
9.如图所示，质量为m的小物体，从高为h、底边长为L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．－μmgeq \f(h2,L) B．－eq \f(μmgh2,\r(L2＋h2))
C．－μmgL D．－μmgeq \r(L2＋h2)
10.质量为m＝20 kg的箱子静止在光滑水平面上。如果给这个箱子施加两个大小都是F＝50 N且互成120°角的水平恒力，问：
(1)3 s末箱子的速度v是多大？
(2)3 s内两个力对箱子做的总功是多少？
11.如图所示，升降机内斜面的倾角θ＝30°，质量为2 kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动，在升降机以5 m/s的速度匀速上升4 s的过程中(g取10 m/s2)。求：
(1)斜面对物体的支持力所做的功；
(2)斜面对物体的摩擦力所做的功；
(3)物体重力所做的功；
(4)合外力对物体所做的功。
12．(2023·泰州中学校考阶段练习)如图所示，木块B上表面是水平的，木块A置于B上并与B保持相对静止，二者一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中( )
A．A所受的合外力对A不做功
B．B对A的弹力对A做正功
C．B对A的摩擦力对A做正功
D．A对B的正压力等于A的重力
1 功与功率
第1课时 功
1．B [功是标量，A错误；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，B正确；当力的方向和物体位移的方向垂直时，该力对物体不做功，C、D错误。]
2．C [A、B选项所述情景中，位移都为零，D中冰壶滑行时，不受人的推力，故人对物体不做功，只有C选项所述情景人对物体做了功。]
3．D [功的正、负只代表方向不代表大小，－10 J的功大于＋5 J的功，A正确；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，B正确，D错误；一个力对物体做负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动，C正确。]
4．A [车厢与水平方向的夹角θ缓慢增大的过程中，支持力垂直车厢向上，支持力与速度方向相同，故支持力做正功，A正确，B错误；摩擦力沿车厢向上，与速度方向垂直，所以摩擦力不做功，故C、D错误。]
5．C [加速上升时，位移向上，无人机对货物的拉力向上，则无人机对货物做正功，选项A错误；减速上升，位移向上，无人机对货物的拉力向上，则无人机对货物做正功，选项B错误；匀速下降，位移向下，无人机对货物的拉力向上，则无人机对货物做负功，选项C正确；悬停空中，位移为零，无人机对货物的拉力向上，则无人机对货物不做功，选项D错误。]
6．D [绳子的拉力与老爷爷的位移夹角为30°，所做的功为W＝Flcs 30°＝20eq \r(3) J，故选D。]
7．B [水平恒力F与运动方向相反，做负功，做功大小W＝－Fx，故B正确，A、C、D错误。]
8．D [手机盒在重力的方向上位移为零，则重力做功为零，A错误；手机盒所受支持力为mgcs θ，则支持力做功为W＝FNxcs (90°－θ)＝mgxcs θsin θ，B错误；匀速水平向前运动，合力为零，合力对手机盒做功为零，C错误；手机盒所受摩擦力为mgsin θ，则摩擦力做功为Wf＝Ffxcs (180°－θ)＝－mgxcs θsin θ，D正确。]
9．C [设斜面倾角为α，则tan α＝eq \f(h,L)，根据功的公式，摩擦力所做的功
W＝－μmgcs α·eq \f(h,sin α)＝－μmgeq \f(h,tan α)＝－μmgL，故C正确。]
10．(1)7.5 m/s (2)562.5 J
解析 (1)两个互成120°角的力，其合力大小为F合＝2Fcs 60°＝50 N
根据牛顿第二定律得F合＝ma
解得a＝2.5 m/s2
所以箱子3 s末的速度为v＝at
解得v＝7.5 m/s
(2)箱子3 s内的位移为x＝eq \f(1,2)at2
3 s内的总功为W＝F合x
解得W＝562.5 J。
11．(1)300 J (2)100 J (3)－400 J (4)0
解析 物体置于升降机内随升降机一起匀速运动过程中，处于受力平衡状态，受力分析如图所示，
由平衡条件得
水平方向上Ffcs θ－FNsin θ＝0
竖直方向上Ffsin θ＋FNcs θ－mg＝0
代入数据得Ff＝10 N，FN＝10eq \r(3) N
(1)斜面对物体的支持力所做的功WN＝FNxcs θ＝FNvtcs θ＝10eq \r(3)×5×4×cs 30° J＝300 J。
(2)斜面对物体的摩擦力所做的功Wf＝Ffxsin θ＝10×5×4×sin 30° J＝100 J。
(3)物体重力做的功WG＝－mgx＝－20×5×4 J＝－400 J。
(4)合外力对物体做的功
方法一 W合＝WN＋Wf＋WG＝0。
方法二 W合＝F合xcs α＝0。
12．C [木块向下加速运动，木块A所受合外力对A做正功，故A错误；B对A的弹力竖直向上，与位移夹角大于90°，则B对A的弹力对A做负功，故B错误；因为A、B整体具有沿斜面向下的加速度，则加速度有水平向左的分量，则物块A所受B的摩擦力水平向左，由于此摩擦力与位移的夹角小于90°，则B对A的摩擦力对A做正功，故C正确；整体具有沿斜面向下的加速度，加速度有竖直向下的分量，对A受力分析，竖直方向有GA－FN＝ma，则B对A的支持力为FN＝GA－ma