（山东省专用）2018_2019学年高中物理第七章机械能守恒定律课时跟踪检测（二十）追寻守恒量功（含解析）新人教版必修2.doc

1、- 1 -课时跟踪检测（二十） 追寻守恒量能量 功1关于功的概念，以下说法正确的是( )A力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量B功有正、负之分，所以功可能有方向性C若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移D一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体在该力作用下位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积解析：选 D 功是标量，只有大小没有方向，功的正负只是说明力是动力还是阻力，A、B 选项错误；力对物体不做功，不一定物体没有位移，当力和位移夹角为 90时，力对物体也不做功，C 选项错误；根据功的计算式 W Flcos 知 D 选项正确。2有下列几种运动情况：用水平推力 F 推一质量为 m 的

2、物体在光滑水平面上前进位移 l；用水平推力 F 推一质量为 2m 的物体在粗糙水平面上前进位移 l；用与水平方向成 60角斜向上的拉力 F 拉一质量为 m 的物体在光滑水平地面上前进位移 2l；用与斜面平行的力 F 拉一质量为 3m 的物体在光滑斜面上前进位移 l。关于以上四种情况下力 F 做功的判断，正确的是( )A情况做功最多 B情况做功最少C情况做功最少 D四种情况做功一样多解析：选 D 本题考查了对功的概念的理解，求解此类题目的关键是抓住力 F、位移 l和其夹角分析，找出在每一具体的物理情景中的 F、 l、 ，代入 W Flcos 进行计算，即可得到正确的答案。3.如图所示，用水平力

3、F 拉着重为 100 N 的物体，在水平地面上向左匀速移动了 5 m，物体所受地面的摩擦力大小为 20 N，则( )A重力做的功是 500 J B拉力做的功为 100 JC拉力大小为 120 N D拉力大小为 100 N解析：选 B 重力方向上没有位移，所以重力不做功，A 选项错误；在拉力作用下匀速移动，说明受力平衡，所以拉力大小等于摩擦力大小，即拉力大小为 20 N，选项 C、D 错误；由功的计算式可得拉力做的功为 100 J，选项 B 正确。4质量为 m、初速度为零的物体，在不同变化的合外力作用下都通过位移 x0。下列各种- 2 -情况中合外力做功最多的是( )解析：选 C 根据公式 W

4、Fx 可知，图像与坐标轴 x 围成的面积表示做功多少，故 C 项做功最多。5(多选)如图所示，一端可绕 O 点自由转动的长木板上方放一个物块，手持木板的另一端，使木板从水平位置沿顺时针方向缓慢旋转，则在物块相对于木板滑动前的过程中( )A重力做正功 B摩擦力做负功C摩擦力不做功 D支持力不做功解析：选 AC 重力与速度方向成锐角，重力做正功；摩擦力与速度方向垂直，摩擦力不做功；支持力与速度方向成钝角，支持力做负功。综上所述，A、C 项正确。6如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从 A 点自由滑下，然后在水平面上前进至 B 点停下。已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数均为 ，滑雪者(包括滑雪板)

5、的质量为m， A、 B 两点间的水平距离为 L。在滑雪者经过 AB 段的过程中，摩擦力所做功的大小为( )A大于 mgL B小于 mgLC等于 mgL D以上三种情况都有可能解析：选 C 设水平部分的长度为 x1，斜坡的长度为 x2，斜坡与水平面的夹角为 ，则下滑的过程中摩擦力做功为 W mgx 1 mg cos x2 mg (x1 x2cos ) mgL 。7如图所示，均匀长木板长 l40 cm，放在水平桌面上，它的右端与桌边相齐，木板质量为 m2 kg，与桌面间的动摩擦因数 0.2。今用水平推力 F 将其匀速推下桌子，则水平推力做功为( g 取 10 m/s2)( )A0.8 J B1.6

6、 JC8 J D4 J解析：选 A 只要将木板的重心推离桌面，木板就会掉下桌面，由滑动摩擦力公式得- 3 -f N mg 0.2210 N4 N， W Fs40.2 J0.8 J，A 正确。明确木板离开桌面的临界条件，准确利用功的公式求解。8(多选)如图所示，物块 B 与水平地面接触，物块 A 置于物块 B 之上，两物块相对静止，一起向右运动(图中 a 为加速度，力 F 沿水平方向向右)，则( )A图甲中， A、 B 间摩擦力对 A 做正功B图乙中， A、 B 间摩擦力对 B 做负功C图丙中， A、 B 间摩擦力对 B 做正功D图丁中， A、 B 间摩擦力对 A 做负功解析：选 BCD 先确定

7、摩擦力方向，再结合物块相对地面的位移方向进行分析判断。对确定的研究对象，分析其所受静摩擦力方向与运动方向间的关系，根据功的定义判断做不做功、做正功还是做负功。如图甲中，两物块 a0，即匀速向右运动， A、 B 间必无摩擦力(若B 对 A 有摩擦力，则 A 水平方向所受合力不为零，必做加速运动，而不会 a0)，也就谈不上做功了。又如图乙中， A、 B 两物块相对静止，以同一加速度 a 向右运动，则 A 必受到 B 的静摩擦力(水平向右，与 a 方向一致，以产生 a)，由牛顿第三定律知， A 必对 B 施加向左的静摩擦力，与运动方向相反，对 B 做负功，故 B 正确。同理可知，C、D 正确。9.A

8、、 B 两物体的质量之比 mA mB21，它们以相同的初速度 v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图像如图所示。那么， A、 B 两物体所受摩擦力之比 FA FB与A、 B 两物体克服摩擦力做的功之比 WA WB分别为( )A21,41 B41,21C14,12 D12,14解析：选 B 由题图可知，物体 A 的加速度大小 aA ，物体 B 的加速度大小 aB ，v0t v02t根据牛顿第二定律可得，物体 A、 B 受到的摩擦力分别为 FA mAaA， FB mBaB，又mA mB21，所以 FA FB41； vt 图像中图线与横轴所围的面积表示位移，从开始运动到停止， A、 B

9、两物体的位移分别为 lA ， lB v0t，又功 W Flcos ，所以v0t2 2v0t2WA WB FAlA FBlB21，故选项 B 正确。- 4 -10一滑块在水平地面上沿直线滑行， t0 时其速度为 1 m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力 F，力 F 和滑块的速度 v 随时间的变化规律分别如图甲、乙所示。设在第 1 s 内、第 2 s 内、第 3 s 内力 F 对滑块做的功分别为 W1、 W2、 W3，则以下关系式正确的是( )A W1 W2 W3 B W1W2W3C W1W3W2 D W1 W2W3解析：选 B 由 vt 图像可知第 1 s 内、第 2 s 内、第

10、 3 s 内的力和位移均为正方向，l1 t0.5 m， l2 t0.5 m， l3 v0t1 m， F11 N， F23 N， F32 v02 v02N。 W1 F1l10.5 J， W2 F2l21.5 J， W3 F3l32 J，所以 W1W2W3。11如图所示，在光滑水平面上，物体受两个相互垂直的大小分别为 F13 N 和 F2 4 N 的恒力，其合力在水平方向上，从静止开始运动 10 m，求：(1)F1和 F2分别对物体做的功是多少？代数和为多大？(2)F1和 F2的合力为多大？合力做功是多少？解析：(1)力 F1做的功W1 F1lcos 1310 J18 J。332 42力 F2做的

11、功W2 F2lcos 2410 J32 J。432 42W1与 W2的代数和W W1 W218 J32 J50 J。(2)F1与 F2的合力 F N5 N，F12 F22 32 42合力 F 做的功 W Fl510 J50 J。答案：(1)18 J 32 J 50 J (2)5 N 50 J12一列火车质量为 1.0105 kg，从静止开始运动，其阻力为车重的 0.05 倍，其牵引- 5 -力的大小与火车前进的距离是线性关系，且 F10 3x f0(f0是火车所受的阻力)。当此火车前进 100 m 时，牵引力所做的功是多少？( g 取 10 m/s2)解析：法一：用平均力来求功。由于阻力 f0

12、0.05 mg0.05110 510 N510 4 N，又由牵引力与前进距离 x 的关系式 F10 3x f0可知，当 x0 时，牵引力 F1 f0510 4 N；当 x100 m 时，牵引力 F210 3100 N510 4 N1.510 5 N，所以在这一过程中牵引力的平均值为 N1.010 5 N，FF1 F22 5104 1.51052因此该火车前进 100 m 的过程中，牵引力做的功为W x1.010 5100 J110 7 J。F法二：用图像法求解。因为阻力 f00.05 mg0.0510 510 N510 4 N，则牵引力的表达式为 F10 3x510 4 N，其牵引力与位移的图像如图所示，则图像所包含的“面积”(阴影部分)即表示牵引力所做的功，所以 W (0.51.5)10 5100 J110 7 J。12答案：110 7 J