人教版高中物理必修二提升卷：第七章12追寻守恒量——能量功

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课时提升卷(十三)
追寻守恒量——能量
功
(40分钟50分)
一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分。

每小题至少有一个选项正确)
1.(20xx·临沂高一检测)一物体质量为M,第一次用大小为F的水平拉力将其沿粗糙的水平地面拉动距离l,第二次用平行于一光滑斜面的同样大小的力F将物体沿斜面拉动了同样的距离l,关于拉力所做的功,下列叙述正确的是()
A.第一次拉力做功多,因为平面是粗糙的
B.第二次拉力做功多,因为斜面有倾角
C.两次拉力做功一样多
D.无法比较两次做功多少,因为动摩擦因数和斜面倾角未知
2.在如图所示的伽利略理想斜面实验中(斜面光滑),以下说法正确的是()
A.小球从A到B运动的过程中动能保持不变
B.小球从A到B运动的过程中势能减少
C.只有小球从B到C运动的过程中动能和势能的总和不变
D.小球在斜面CD上运动的最大距离等于AB
3.如图所示,A、B叠放着,A用绳系着固定在墙上,用力F将B拉着右移,用和分别表示A对B的摩擦力和B对A的摩擦力,则下面叙述正确的是()
A.F做正功,做负功,做正功
B.F和做正功,做负功
C.F做正功,其他力都不做功
D.F做正功,做负功,不做功
4.(20xx·泰安高一检测)如图所示,两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上,使物体发生一段位移,F1对物体做功4J,F2对物体做功3J,则力F1与F2的合力对物体做功为()
A.7 J
B.1 J
C.5 J
D.3.5 J
5.关于摩擦力对物体做功,下列说法中正确的是()
A.滑动摩擦力总是做负功
B.滑动摩擦力可能做负功,可能做正功,也可能不做功
C.静摩擦力对物体可能做负功
D.静摩擦力对物体总是做正功或不做功
6.(20xx·上海高考)质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面,绳A较长。

分别捏住两绳中点缓慢提起,直到全部离开地面,两绳中点被提升的高度分别为h A、h B,上述过程中克服重力做功分别为W A、W B。

若()
A.h A=h B,则一定有W A=W B
B.h A>h B,则可能有W A<W B
C.h A<h B,则可能有W A=W B
D.h A>h B,则一定有W A>W B
二、非选择题(本题共2小题,共20分。

要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
7.(10
分)质量为10kg的物体在拉力作用下运动,求下列各种情况下拉力做的功(g取10 m/s2)：
(1)拉力沿水平方向,物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上匀速移动4m;
(2)拉力沿水平方向,物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上以2m/s2的加速度匀加速移动4 m;
(3)用大小为50N,与水平方向成37°角的斜向上的拉力拉物体,使物体沿水平地面移动4 m,物体与地面间的动摩擦因数为0.25;
(4)物体在竖直向上的拉力作用下,以2m/s2的加速度匀加速上升4 m。

8.(10分)(能力挑战题)如图所示,一质量m=
4.0kg的物体,由高h=2.0m,倾角θ=53°的固定斜面顶端滑到底端,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2。

求物体所受合外力做的功。

(g取10m/s2)
答案解析
1.【解析】选C。

第一次拉力做功W1=F l,第二次拉力做功W2=F l,故W1=W2,C对。

2.【解析】选B。

小球从A到B运动的过程中动能增加,势能减少,A错B对;小球在整个运动过程中,动能和势能的总和都保持不变,C错;由于小球要回到原来的高度,而斜面CD的倾角小于斜面AB的倾角,故小球在斜面CD上运动的最大距离大于AB,D错。

3.【解析】选D。

力F与物体B的位移同向,力F做正功;与物体B的位移反向,做负功;A静止不动,不做功,故D对。

4.【解析】选A。

合力做的功等于它的各个分力做功的代数和,即
W合=W1+W2=4J+3J=7J。

5.【解析】选B、C。

力对物体做正功还是做负功不是由力的性质决定的,而是由力的方向与物体相对于地面的位移的方向之间的夹角决定的。

滑动摩擦力和静摩擦力的方向既可以与物体相对于地面的运动方向相反,也可以相同,还可以是垂直的。

因此,滑动摩擦力和静摩擦力都可能做负功,也可能做正功,还可能不做功。

故选项A、D均错误,选项B、C均正确。

【总结提升】力做正功还是负功的判断方法
(1)看力F与位移x的夹角α
α<90°,力做正功;α>90°,力做负功。

(2)看力F与速度v的夹角α
α<90°,力做正功;α>90°,力做负功。

(3)看速率增大还是减少,若在力作用下速率增大,此力做正功,反之做负功。

6.【解析】选B。

克服重力做的功等于重力势能的增加量,两绳都离开地面时,若h A=h B或h A<h B,则绳A的重心低于绳B的重心,克服绳A的重力做的功较小,所以W A<W B,选项A、C错;若h A>h B,则绳A的重心可能比绳B的高,也可能低,也可
能等高,所以克服绳A的重力做的功可能比克服绳B的重力做的功大,也可能小,还可能相等,故选项B对,D错。

7.【解析】(1)水平拉力大小为
F1=μmg=0.25×10×10N=25 N,
则拉力做的功为W1=F1l=25×4J=100 J。

(2)由牛顿第二定律得：F2-μmg=ma1,
水平拉力的大小为
F2=m(μg+a1)=10×(0.25×10+2)N=45 N
拉力做的功为
W2=F2l=45×4J=180 J。

(3)拉力做的功为
W3=F3l cos37°=50×4×0.8J=160 J。

(4)由牛顿第二定律得F4-mg=ma2
竖直向上的拉力大小为
F4=m(g+a2)=10×(10+2)N=120 N
拉力做的功为W4=F4l=120×4J=480 J。

答案：(1)100J (2)180 J (3)160 J (4)480 J
8.【解题指南】求解该题一般有如下两种思路：
【解析】如图所示为物体沿斜面下滑时的受力情
况,其中F f为物体所受的滑动摩擦力,则
方法一：物体所受外力的合力为F=mgsinθ-F f
=mgsinθ-μmgcosθ
=mg(sinθ-μcosθ)
=4.0×10×(sin53°-0.2×cos53°)N=27.2N。

合外力做功
W=F·=27.2×J=27.2×J=68J。

方法二：重力mg、支持力F N和摩擦力F f对物体所做的功分别为W1=mgh=4.0×10×2.0J=80J,W2=0
W3=-F f·=-μmgcosθ·
=-0.2×4.0×10×0.6×J=-12J。

故合外力做功
W=W1+W2+W3=80J+0+(-12J)=68J。

答案：68J
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