高中物理人教版 (新课标)必修22.功巩固练习

第七章  机械能守恒定律

第一节  追寻守恒量——能量

第二节  功

A级　抓基础

1．下面四幅图是小新提包回家的情景，小新对提包的拉力没有做功的是(　　)

解析：根据功的概念及功的两个因素可知，只有同时满足力及在力的方向上有位移两个条件时，力对物体才做功，A、C、D做功，B没有做功．故选B.

答案：B

2.有一根轻绳拴了一个物体，如图所示，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，合力做负功

B．重力做正功，拉力做负功，合力做正功

C．重力做正功，拉力做正功，合力做正功

D．重力做负功，拉力做负功，合力做正功

解析：重力与位移同向，做正功，拉力与位移反向做负功，由于做减速运动，所以物体所受合力向上，与位移反向，做负功．故选项A正确．

答案：A

3.如图所示，轻绳下悬挂一小球，在小球沿水平面做半径为R的匀速圆周运动转过半圈的过程中，下列关于绳对小球做功情况的叙述中正确的是(　　)

A．绳对小球没有力的作用，所以绳对小球没做功

B．绳对小球有拉力作用，但小球没发生位移，所以绳对小球没做功

C．绳对小球有沿绳方向的拉力，小球在转过半圈的过程中的位移为水平方向的2R，所以绳对小球做了功

D．以上说法均不对

解析：做功的必要条件是力和力方向上的位移．对于小球来说受到两个力：重力G、绳的拉力FT，它们的合力提供小球的向心力．根据几何知识可以知道重力G、绳的拉力FT均与小球的瞬时速度垂直，说明小球不会在这两个力的方向上产生位移．同理可知合外力F的方向也与速度方向垂直，不会对小球做功．选项D正确．

答案：D

4．某人从4 m深的水井中，将50 N的水桶匀速提至地面，然后提着水桶在水平地面上匀速行走了12 m，在整个过程中，人对水桶所做的功为(　　)

A．800 J  B．600 J  C．200 J  D．－200 J

解析：人在上提过程中做的功W＝FL＝GL＝50×4 J＝200 J；而在人匀速行走时，人对水桶不做功，故人对水桶做的功为200 J，故选C.

答案：C

5．力F大小相等，物体沿水平面运动的位移s也相同，则F做功最小的是(　　)

解析：A图中，拉力做功为：W＝Fs；B图中，拉力做功为：W＝Fscos 30°＝Fs；C图中，拉力做功为：W＝Fscos 30°＝Fs；D图中，拉力做功为：W＝Fscos 60°＝Fs，D图中拉力F做功最小，故选D.

答案：D

B级　提能力

6．(多选)某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动，其中F1与加速度a的方向相同，F2与速度v的方向相同，F3与速度v的方向相反，则(　　)

A．F1对物体做正功   B．F2对物体做正功

C．F3对物体做负功   D．合外力对物体做负功

解析：物体做匀减速直线运动，F1与加速度a的方向相同，与速度的方向相反，则F1做负功，A错．F2与速度v的方向相同，则F2做正功，B对．F3与速度v的方向相反，则F3做负功，C对．合力的方向与速度方向相反，则合力做负功，D对．

答案：BCD

7.如图所示，某个力F＝10 N作用在半径为R＝1 m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周这个力F做的总功为(　　)

A．0   B．20π J

C．10 J   D．10π J

解析：本题中力F的大小不变，但方向时刻都在变化，属于变力做功问题，可以考虑把圆周分割为很多的小段来研究．当各小段的弧长足够小时，可以认为力的方向与弧长代表的位移方向一致，故所求的总功为W＝F·Δs1＋F·Δs2＋F·Δs3＋…＝F(Δs1＋Δs2＋Δs3＋…)＝F·2πR＝20π J，选项B正确．

答案：B

8.(多选)如图所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功情况可能是(　　)

A．始终不做功   B．先做负功后做正功

C．先做正功后不做功   D．先做负功后不做功

解析：当物体刚滑上传送带时若与传送带的速度相同，则传送带对物体只有支持力作用，传送带对物体不做功．若物体滑上传送带时的速度小于传送带的速度，传送带先对物体做正功．若物体滑上传送带时的速度大于传送带的速度，传送带先对物体做负功．无论物体以多大速度滑上传送带，物体最终与传送带相对静止，传送带最后都不会再对物体做功．故A、C、D均有可能．

答案：ACD

9.(多选)如图所示，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，时间为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2F

B．时间变为t

C．物体质量变为

D．拉力大小不变，但方向改为与水平面平行

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变化如何影响功的大小变化，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＝Fx·cos 60°＝t2，当F′＝2F时，W′＝4W，当时间变为t时，W′＝2W；当W′＝m时，W′＝2W；当θ＝0°时，W′＝4W，由此可知，B、C错，A、D对．

答案：AD

10.如图所示，水平传送带以2 m/s的速度匀速前进，将一质量为2 kg的工件轻轻放在传送带上，假设传送带的速度不变，且足够长．已知工件与传送带之间的动摩擦因数为0.2，则放手后工件在5 s内的位移是多少？摩擦力对工件做功是多少(g取10 m/s2)?

解析：相对于地面来说，工件向右先做匀加速直线运动，当速度和传送带的速度相等时，工件便做匀速直线运动，所以摩擦力只在匀加速过程中做功．

工件的加速度为a＝＝＝μg＝0.2×10 m/s2＝2 m/s2.传送带的速度为2 m/s，可知经过t＝＝1 s，工件的速度与传送带速度相等，以后工件随传送带一起做匀速直线运动，所以工件在5 s内的位移为s＝×2×12 m＋2×4 m＝9 m，摩擦力所做的功为WFf＝Ff·l＝μmgl＝0.2×2×10××2×12 J＝4 J.

答案：9 m　4 J