2019物理人教必修二精练：课时检测区·基础达标 7.1 追寻守恒量——能量&7.2 功含答案解析

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课时检测区·基础达标

1.(2017·徐州高一检测)如图所示,物体在力F的作用下,在水平面上沿各自运动方向均发生了一段位移l,计算这四种情形下力F对物体做的功,可以写作W=F l cosθ的是( )

世纪金榜导学号35684064

【解析】选D。A、B、C图中力F与位移l的夹角为180°-θ,力F对物体

做的功W=F l cos(180°-θ),D图中F与位移l的夹角为θ,F对物体做的

功W=F l cosθ。D正确。

2.(2017·全国卷Ⅱ)如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环,小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力( )

A.一直不做功

B.一直做正功

C.始终指向大圆环圆心

D.始终背离大圆环圆心

【解析】选A。因为大圆环对小环的作用力始终与速度垂直不做功,因此A正确、B错

误;从静止开始在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力先背离大圆环圆心,后指向大圆环圆心,故C、D项错误。

3.(多选)如图所示,在向右加速运动的车厢中,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( )

A.人对车厢做正功

B.人对车厢做负功

C.车厢对人做正功

D.推力对车厢做正功

【解析】选B、C、D。水平方向人受到车两个力:车对手向左的推力F1,车厢地板对脚向右的静摩擦力F2,由牛顿第三定律可知,车受到人手的向右的推力F′1和脚对车厢地板向左的静摩擦力F′2,则有F1=F′1,F2=F′2。人随车向右加速,F2>F1,二者的合力方向向右,与速度方向相同,二者合力对人做正功,即车对人做正功;车受到人的力,F′

′1,二者的合力方向向左,与车的速度方向相反,该合力对车厢做负功,即人对车做2>F

负功;人对车的推力F′1向右,与车的速度方向相同,该力做正功。选项B、C、D正确。

4.如图所示,滑轮和绳的质量及摩擦不计,用力F提升原来静止的质量为m=10kg的物体,使其以大小为a=2m/s2的加速度匀加速上升,求前3s内力F做的功。(g取10m/s2)

【解析】物体受到两个力的作用:拉力F′和重力mg,其中F′=2 F,由牛顿第二定律

得:F′-mg=ma,所以F′=m(g+a)=10×(10+2)N=120N。则F=F′=60N。物体从静止开始

运动,3s内的位移为l=at2=×2×32m=9m。

方法一:力F的作用点为绳的端点,而在物体发生9m位移的过程中,绳的端点的位移为2l=18m,所以,力F做的功W=F·2l=60×18J=1 080J。

方法二:本题还可用等效法求力F做的功。

由于滑轮和绳的质量及摩擦均不计,所以拉力F做的功和拉力F′对物体做的功相等,即W F=W F′=F′l=120×9J=1 080J。

答案:1 080J

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