高中物理人教版 (新课标)必修22.功精品精练

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第2节 功











1. 下列选项所示的四幅图是小华提包回家的情景，其中小华提包的力不做功的是( B )








解析：人给包一个向上的力，包向上移动了距离，人对包做功，选项A、C、D都不符合题意．人给包一个向上的力，包向上没有移动距离，包在水平方向移动了一段距离，所以人对包没有做功，选项B符合题意．


2. 如图所示，用同样大小的力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( C )








A. 甲中做功最少 B. 乙中做功最多


C. 做功一样多 D. 无法比较


解析：同样的力F拉同一物体沿力F的方向通过同样的距离，根据功的定义式W＝Fs，可知拉力F做功相同，与其他因素无关，选项C正确．


3. 如图所示，某人用恒力F拉着滑轮包在水平路面上沿直线前进的距离为s，力F与水平路面间的夹角为60°，则此过程中拉力F做的功为( D )





A. Fs B. eq \r(3)Fs


C. eq \f(\r(3),2)Fs D. eq \f(1,2)Fs


解析：恒力做功为W＝Fscsθ＝Fscs 60°＝eq \f(1,2)Fs，选项D正确，A、B、C错误．


4. 一端固定的轻质弹簧处于原长，第一次用互成角度的两个力F1、F2拉弹簧的另一端至O点，如图所示，在此过程中F1、F2分别做了6 J、8 J的功；第二次换用另一个力F仍使弹簧重复上述过程，该过程F所做的功是( D )





A. 2 J B. 8 J


C. 10 J D. 14 J


解析：F1、F2拉弹簧的作用效果与力F拉弹簧的作用效果相同，故力F拉弹簧做的功等于力F1、F2拉弹簧做功之和，故为W＝6 J＋8 J＝14 J，选项D正确．


5. 某同学家里装修，她帮着家长粉刷墙壁．关于刷子和墙之间的摩擦力做功情况，下列说法正确的是( D )





A. 刷子对墙的摩擦力做正功


B. 刷子对墙的摩擦力做负功


C. 墙对刷子的摩擦力做正功


D. 墙对刷子的摩擦力做负功


解析：墙对刷子的摩擦力与刷子的运动方向始终是相反的，所以墙对刷子的摩擦力做负功；墙始终是静止的，刷子对墙的摩擦力不做功，选项A、B、C错误，D正确．


6. 载人飞行包是一个单人低空飞行装置，如图所示，其发动机使用汽油作为燃料提供动力，可以垂直起降，也可以快速前进，若飞行包(包括人)在竖直匀速降落的过程中(空气阻力不可忽略)，下列说法正确的是( C )





A. 发动机对飞行包做正功


B. 飞行包的重力做负功


C. 空气阻力对飞行包做负功


D. 飞行包的合力做负功


解析：飞行包(包括人)在竖直匀速降落的过程中，发动机的动力向上，则发动机对飞行包做负功，故A错误．高度下降，飞行包的重力做正功，故B错误．空气阻力竖直向上，与位移方向相反，则空气阻力对飞行包做负功，故C正确．飞行包匀速运动，合力为零，则飞行包的合力不做功，故D错误．故选C.


7. (多选)如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力F阻的大小不变，则下列说法正确的是( BC )





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－eq \f(1,2)πF阻L


D. 空气阻力F阻做功为－mgL


解析：重力做功与初末位置的高度差有关，所以重力做功为 WG＝mgL，故A错误；因为绳的拉力FT始终与球的运动方向垂直，故不做功，故B正确；F阻所做的总功等于每个小弧段上F阻所做功的代数和，即WF阻＝－(F阻x1＋F阻x2＋…)＝－eq \f(1,2)πF阻L，故C正确，D错误．


8. 一质量为m的小物块以一定的初速度从放在光滑水平地面上的木板A端向右滑到木板B端，这一过程木板对地滑行距离为x，已知木板长为L，物块与木板间的动摩擦因数为μ，求这个过程摩擦力对物块做的功为__－μmg(L＋x)__，摩擦力对木板做的功为__μmgx__．





解析：物块与木板间的动摩擦力f＝μmg，滑块前进的位移为：x＝s＋L，则这个过程摩擦力对物块做的功为Wf1＝f(x＋L)·cs180°＝－μmg(L＋x)，摩擦力对木板做的功为Wf2＝fx＝μmgx.











9. 如图，在加速向右运动的车厢中，一人用力向前推车厢(人与车厢始终保持相对静止)．则下列说法正确的是( B )





A. 人对车厢做正功


B. 人对车厢做负功


C. 人对车厢不做功


D. 无法确定人是否做功


解析：在加速向右运动的车厢中，人的加速度向右，根据牛顿第二定律得出人受的合力向右，人受力在竖直方向平衡，人的合力是由车厢对人的力提供的，所以车厢对人的力向右，根据牛顿第三定律得人对车厢的力向左，而车厢向右运动，所以人对车厢做负功，选项B正确．


10. 如图所示，倾角为30°的粗糙斜面(μ已知)与倾角为60°的光滑斜面对接在一起，两斜面上分别放有质量均为m的物块甲和乙，两物块通过一跨过定滑轮的细线连在一起．在平行于斜面的拉力F的作用下两物块做匀速运动．从图示位置开始计时，在物块甲与滑轮相碰前的一段时间内(OA长为L，OB长为eq \f(L,2))，力F做的功为( A )





A. mgL(eq \f(\r(3),2)μ＋eq \f(\r(3),2)－eq \f(1,2))


B. mgL(eq \f(\r(3),2)μ＋eq \f(\r(3),2)＋eq \f(1,2))


C. mgL(eq \f(1,2)μ＋eq \f(\r(3),2)－eq \f(1,2))


D. mgL(eq \f(1,2)μ＋eq \f(\r(3),2)＋eq \f(1,2))


解析：对甲，T＋mgsin30°＝μmgcs30°；对乙，F＝T＋mgsin60°；F做的功W＝FL，解得W＝FL＝mgL·(eq \f(\r(3),2)μ＋eq \f(\r(3),2)－eq \f(1,2))，选项A正确．





11. 如图所示，绳的一端固定在天花板上，通过一动滑轮将质量m＝10 kg的物体由静止开始以2 m/s2的加速度提升3 s．求绳的另一端拉力F在3 s内所做的功．(g取10 m/s2，动滑轮和绳的质量及摩擦均不计)


解析：物体受到两个力的作用：拉力F拉和重力mg，F拉＝2F，





由牛顿第二定律得2F－mg＝ma，


则力F＝60 N.


物体从静止开始运动，3 s内的位移为s＝eq \f(1,2)at2＝eq \f(1,2)×2×32 m＝9 m，


力F作用在绳的端点，而在物体发生9 m 位移的过程中，


绳的端点的位移为2s＝18 m，


所以力F所做的功为W＝F·2s＝60×18 J＝1 080 J.


答案：1 080 J








12. 一质量m＝2 kg的物块在水平恒力F的作用下沿水平面运动，2 s末撤去力F，其v－t图象如图所示．


(1)求前2 s内合外力做的功；


(2)整个过程中摩擦力f对物块做的功．


解析：(1)由图象可知，2 s末物体的速度为2 m/s，前2 s合外力为


F＝ma＝meq \f(Δv,Δt)＝2×eq \f(2,2) N＝2 N，


位移x＝eq \f(1,2)×2×2 m＝2 m，前2 s合外力做的功：W＝Fx＝2×2 J＝4 J.


(2)由图象可知，整个过程的总位移：s＝eq \f(1,2)×6×2 m＝6 m，由图象可知，2～6 s内加速度大小：a＝eq \f(2,6－2) m/s2＝0.5 m/s2，由牛顿第二定律得：f＝ma＝2×0.5 N＝1 N，整个过程摩擦力对物体做功：W＝－fs＝－1×6 J＝－6 J.


答案：(1)4 J (2) －6 J