1、1追寻守恒量能量 功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=Flcos 的是 ( )【解析】选 D。A、B、C 图中力 F 与位移 l 的夹角为 180-,力 F 对物体做的功 W=Flcos(180-),D 图中 F 与位移 l 的夹角为 ,F 对物体做的功 W=Flcos。D 正确。2.(2017全国卷)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
2、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2D.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
3、 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,F 2F1,二者的合力方向向右,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 2F 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= 232m=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=F2l=6018J=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WF=WF =F l=1209J=1 080J。答案:1 080J3
