鲁科版高中物理必修第二册精品课件 第1章 功和机械能 第1节 机械功 分层作业册

面夹角为 0°时,W4=4W。由此可知,C 错误,A、B、D 正确。
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10.关于摩擦力做功问题,下列叙述正确的是( B )
A.摩擦力总是阻力,故只能做负功
B.摩擦力可能做正功也可能做负功
C.静摩擦力出现的地方物体间无相对位移,故肯定不做功
D.滑动摩擦力对两个相互作用的物体大小相等,方向相反,故对两个物体所
5.如图所示,一倾角为30°的斜面静止在水平地面上,斜面上静止放着一个
物块,现给斜面施加一个水平向左的推力使它们一起向左做匀加速直线运
动,加速度大小为0.5g,重力加速度为g,下列说法正确的是( C )
A.斜面对物块的支持力不做功
B.斜面对物块的摩擦力做正功
C.斜面对物块的作用力做正功
D.物块的重力对物块做正功
做的功大小相同,效果相反
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解析 滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,但与运动方向可以相同,
也可以相反,物体受滑动摩擦力也有可能位移为零,故可能做负功,可能做
正功,也可能不做功,A错误,B正确;静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方
向相反,但与运动方向可以相同,也可以相反,还可以与运动方向垂直,故静
力对物块做负功,支持力方向与运动方向的夹角为锐角,支持力对物块做正
功,重力方向与运动方向垂直,重力不做功,A、B、D错误;斜面对物块的作
用力有两个效果,竖直方向的分力与物块重力平衡,该分力不做功,水平方
向的分力提供物块的加速度,即该分力方向水平向左,与运动方向相同,对
物块做正功,C正确。
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速运动,所以物体所受合外力向上,与位移反向,做负功,A正确。
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7.如图所示,两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体沿虚线方
向运动,在通过一段位移的过程中,F1对物体做功4 J,F2对物体做功3 J,则F1
和F 的合力对物体做的功为 7 J。
物体刚好加速运动10 m时的速度
v0= 2 = 60 m/s=2 15 m/s
由于 v=6 m/s<v0=2 15 m/s,所以物体先加速至 6 m/s 再匀速运动,加速过程
的位移为
2
l'=2
=
36
2×3
m=6 m
摩擦力做功W=fl'=μmgl'=9×6 J=54 J。
(2)由于v'=9 m/s>v0= 2 15 m/s,所以物体从A至B的过程中一直加速
6.有一根轻绳系了一个物体,如图所示,若整体以加速度a向下做减速运动,
作用在物体上的各力做功的情况是( A )
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
解析 重力与位移同向,做正功,拉力与位移反向,做负功,由于物体向下做减
D.拉力大小不变,但方向改为与水平面平行
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解析 位移
1 2 1 cos60° 2
s= at =
t ,W=Fscos
2
2

2 cos2 60° 2
60°=
t 。当拉力变为
2
2F
1
时,W1=4W;当时间变为 2t 时,W2=4W;当质量变为2m 时,W3=2W;当拉力与水平
摩擦力可以做正功,可以做负功,也可以不做功,C错误;滑动摩擦力是作用
在两个物体上的力,但两物体的位移大小可能不相等,故滑动摩擦力对两个
物体所做的功不一定大小相等、效果相反,D错误。
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11.(2023黑龙江黑河高一期末)农家乐旅游地有驴拉磨磨玉米面的情境,假
D.该同学对墙壁没有做功
解析 先分析墙壁的受力及做功情况,墙壁受推力但没有位移,该同学对墙
壁不做功,C错误,D正确;再分析人的受力及做功情况,墙壁对人的作用力是
作用在手上的,人的手在力的作用下没有位移,墙壁对人不做功,A错误,B正
确。
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3.用水平恒力F作用于质量为m的物体上,使之在光滑的水平面上沿力的方
解得Wf=1.12×108 J。
(2)飞机做匀变速直线运动,有v2=2as
由牛顿第二定律,有F-F阻=ma
联立解得a=2 m/s2,F=2.1×105 N。
(3)在滑跑阶段,牵引力所做的功W=Fs
解得W=3.36×108 J。
答案 (1)1.12×108 J
(2)2.1×105 N
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1
4
m=7.0×10 kg,滑跑时受到的阻力为自身重力的
,重力加速度g取10
10
m/s2,在飞机滑跑过程中,求:
(1)飞机克服阻力所做的功;
(2)牵引力的大小;
(3)牵引力对飞机所做的功。
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解析 (1)飞机克服阻力所做的功
Wf=F阻·s
F阻=0.1mg
向移动距离l,恒力F做功为W1;再用该恒力作用在质量为2m的物体上,使之
在粗糙的水平面上沿力的方向移动同样的距离l,恒力F做功为W2。两次恒
力做功的关系是( C )
A.W1>W2
B.W1<W2
C.W1=W2
D.无法判断
解析 物体沿力的方向运动,恒力F做的功W=Flcos α,两次做功中的F、l、α
均相同,所以两次F做功相同,即W1=W2。
设驴拉磨的平均作用力大小为800 N,运动的半径为1.25 m,π取3,则驴拉磨
转动一周所做的功为 6 000
J。
解析 由于F的方向与作用点的速度方向一致,因此可把圆周划分成很多小
段研究,如图所示。
当各小段的弧长Δli足够小(Δli→0)时,在这Δli内F的方向几
乎与该小段的位移方向重合,故
WF=F·Δl1+F·Δl2+F·Δl3+…=F·2πR=6 000 J。
摩擦力做功W'=fl=μmgl=9×10 J=90 J。
答案 (1)54 J
(2)90 J
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解析 如图所示,假设物块受到的静摩擦力方向沿斜面向上,将物块的加速
度进行分解,沿斜面向下的加速度ax和垂直于斜面向上的加速度ay,根据牛
顿第二定律可得mgsin 30°-f=macos 30°,解得f=
2- 3
mg>0,说明静摩擦力
4
方向与假设方向相同,可知静摩擦力方向与运动方向的夹角为钝角,静摩擦
A级
必备知识基础练
1.(多选)物体在一恒力作用下做匀加速直线运动,关于这个恒力做功的情
况,下列说法正确的是( BD )
A.在相等的时间内做的功相等
B.在相等的位移上做的功相等
C.做功的多少与物体运动速度有关
D.做功的多少与物体运动速度无关
解析 由题意知,恒力的方向和物体速度方向成锐角,根据W=Fscos α,只要位
2
解析 功是标量,求合力的功用两个功的代数和而不是根据平行四边形定则
求解。故W合=W1+W2=7 J。
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8.假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动,当位移
s=1.6×103 m时才能达到起飞所要求的速度v=80 m/s。已知飞机质量
(3)3.36×108 J
B级
关键能力提升练
9.(多选)如图所示,用恒定的拉力F拉着质量为m的物体在光滑水平面上运
动,由静止开始运动时间t,拉力F斜向上与水平面夹角为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( ABD )
A.拉力变Leabharlann 2FB.时间变为2t
C.物体质量变为 2
程中:
(1)物体的重力所做的功;
(2)摩擦力所做的功;
(3)物体所受各力的合力所做的功。
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解析 物体受力情况如图所示。
(1)WG=-mgLsin θ=-3 000 J。
(2)f=μN=μmgcos θ,Wf=-fL=-μmgcos θ·L=-1 000 J。
移大小相等,恒力做的功就相等,与其他因素无关,B、D正确。
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2.(多选)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,下列说法正确的是( BD )
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
C.f对子弹做功为-fd
D.f对子弹做功为-f(l+d)
解析 根据题意可知,木块在摩擦力作用下的位移为l,则摩擦力对木块做正
功,W木=fl,故A、B错误;摩擦力对子弹做负功,而子弹在有摩擦力作用下的
位移为l+d,则可知摩擦力对子弹做功为W弹=-f(l+d),故C错误,D正确。
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4.(2023江苏常州高一阶段练习)如图所示,木块放在光滑水平面上,一子弹
以水平速度射入木块,并留在木块当中,在此过程中子弹钻入木块的深度为
d,木块的位移为l,木块与子弹间的摩擦力大小为f,则( D )
A.f对木块做功为-fl
B.f对木块做功为f(l+d)
(3)WF=FL=4 000 J
W=WF+WG+Wf=0。
答案 (1)-3 000 J
(2)-1 000 J (3)0
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13.如图所示,水平传送带以速度v顺时针运转,两传动轮M、N之间的距离
为l=10 m,若在M轮的正上方将一质量为m=3 kg的物体轻放在传送带上,已
知物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.3,在以下两种情况下物体由A处传
送到B处的过程中,传送带对物体的摩擦力做了多少功?(g取10 m/s2)
(1)传送带速度v=6 m/s;
(2)传送带速度v=9 m/s。
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解析 (1)物体在传送带上加速运动时a=μg=3 m/s2
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12.如图所示,用沿斜面向上、大小为800 N的力F,将质量为100 kg的物体沿
倾角为θ=37°的固定斜面由底端匀速地拉到顶端,斜面长L=5 m,物体与斜
面间的动摩擦因数为0.25,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求这一过