吉林省松原市扶余縣第一中學(xué)高一物理 72功練習(xí)題

1、.吉林省松原市扶余縣第一中學(xué)高一物理 72功知 識(shí) 導(dǎo) 讀1.功(1)定義：物體在力的作用下_發(fā)生了變化，這個(gè)力一定對(duì)物體做了功(2)做功的兩個(gè)因素_；物體在_發(fā)生的位移(3)功的計(jì)算：WFlcos力對(duì)物體所做的功，等于力的_、_、_夾角的余弦這三者的乘積注意：公式WFlcos中，lcos是指在力的方向上發(fā)生的位移(4)功的單位國際單位制中，功的單位是_，簡稱_，符號(hào)是_2正功和負(fù)功根據(jù)WFlcos可知：(1)當(dāng)_時(shí)，W0.即當(dāng)力F和位移l_時(shí)，力對(duì)物體不做功這種情況，物體在力F的方向上沒有發(fā)生位移(2)當(dāng)_<_時(shí)，W>0.即當(dāng)力F跟位移l的夾角為_(銳、鈍)角時(shí)，力F對(duì)物體做正功

2、，這時(shí)力F是_(動(dòng)、阻)力，所以_(動(dòng)、阻)力對(duì)物體做正功(3)當(dāng)_<_時(shí)，W<0.即當(dāng)力F跟位移l的夾角為_(銳、鈍)角時(shí)，力F對(duì)物體做負(fù)功，這時(shí)力F是_(動(dòng)、阻)力，所以_(動(dòng)、阻)力對(duì)物體做負(fù)功一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功，又常說成物體_這個(gè)力做功(取絕對(duì)值)3總功的計(jì)算總功的計(jì)算有如下方法：(1)W合_(為F合與位移l的夾角)(2)W合WF1WF2WFn(即總功為各個(gè)分力所做功的_)導(dǎo)讀校對(duì)1(1)位移(2)力力的方向上(3)大小位移的大小力與位移(4)焦耳焦J2(1)90°垂直(2)0°90°銳動(dòng)動(dòng)(3)90°180°鈍阻阻克服3(

3、1)F合lcos(2)代數(shù)和基 礎(chǔ) 熱 身1.下列說法正確的是()A只要物體運(yùn)動(dòng)，就一定有力對(duì)它做功B作用在物體上的力越大，做功越多C物體發(fā)生的位移越大，做的功越多D兩個(gè)大小不同的力，做的功有可能相等解析：做功的兩個(gè)必要條件：力和在力方向上的位移若有力，但沒有位移，這個(gè)力不會(huì)對(duì)物體做功；若有力有位移，但位移不是在力方向上的，這個(gè)力也不會(huì)對(duì)物體做功，A錯(cuò)功的多少由力的大小、位移的大小以及力和位移夾角的余弦共同決定，所以BC錯(cuò)D正確答案：D2一個(gè)力一直對(duì)物體做負(fù)功，則說明()A這個(gè)力一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)B這個(gè)力不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)C這個(gè)力與物體運(yùn)動(dòng)方向的夾角>90°D這個(gè)力與物體運(yùn)動(dòng)

4、方向的夾角<90°答案：AC3.有一根輕繩系一個(gè)物體，如圖所示，在懸點(diǎn)O以加速度a向下做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，作用在物體上的各力做功的情況是()A重力做正功，拉力做負(fù)功，合外力做負(fù)功B重力做正功，拉力做負(fù)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重力做負(fù)功，拉力做負(fù)功，合外力做正功解析：物體向下運(yùn)動(dòng)，重力方向與速度方向相同，重力做正功，拉力方向向上、做負(fù)功，重力與拉力的合力方向向上，合外力做負(fù)功，故A正確答案：A4下列說法中正確的是()A功是矢量，正、負(fù)表示方向B功是標(biāo)量，正號(hào)表示外力對(duì)物體做功，負(fù)號(hào)表示物體克服外力做功C力對(duì)物體做正功還是做負(fù)功，取決于力和位移的方向關(guān)系

5、D力做功總是在某過程中完成的，所以功是一個(gè)過程量解析：功是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，故A錯(cuò)功有正負(fù)，正功表示外力對(duì)物體做功，負(fù)功表示物體克服外力做功，功的正負(fù)取決于力和位移的夾角，即力和位移的方向關(guān)系，故B、C正確功總與一段位移相對(duì)應(yīng)，因此是過程量，故D正確答案：BCD課 堂 學(xué) 案【疑難精講】一、功1物體受到力的作用，并且在力的方向上發(fā)生一段位移，就叫做力對(duì)物體做了功2計(jì)算功的一般公式WFlcos.其中F在位移l上應(yīng)為恒力，是F與位移l的夾角力和在力的方向上發(fā)生的位移是做功的兩個(gè)不可缺少的因素3功是標(biāo)量4功的單位在國際單位制中，功的單位是焦耳符號(hào)是J.二、正功和負(fù)功1當(dāng)時(shí)，cos0，W0.這

6、表示力F的方向跟位移l的方向垂直時(shí)，力F不做功例如，物體在水平桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力G和支持力F都跟位移方向垂直，這兩個(gè)力都不做功(如圖所示)2當(dāng)<時(shí)，cos>0，W>0.這表示力F對(duì)物體做正功例如，人用力推車前進(jìn)時(shí)，人的推力F對(duì)車做正功(如圖所示)3.<時(shí)，cos<0，W<0.這表示力對(duì)物體做負(fù)功例如，人用力阻礙車前進(jìn)時(shí)，人的推力F對(duì)車做負(fù)功(如圖所示)4正負(fù)功的意義功是標(biāo)量，功的正負(fù)不表示方向，正功表示是動(dòng)力對(duì)物體做功，負(fù)功表示是阻力對(duì)物體做功一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功，往往說成物體克服這個(gè)力做功(取絕對(duì)值)，這兩種說法意義等同三、總功與合外力的功1總功等于各個(gè)力對(duì)

7、物體做功的代數(shù)和，WW1W2W32總功等于合外力所做的功，WF合lcos.四、幾點(diǎn)說明1功是力在空間上的積累效應(yīng)2功是屬于力的，說“功”必須說是哪個(gè)力做的功3功是標(biāo)量，它的正負(fù)僅表示力對(duì)物體做功還是物體克服該力做功4摩擦力對(duì)物體既可以做正功，也可以做負(fù)功，也可以不做功5公式WF合lcos只適用于求恒力所做的功，不能用于求變力所做的功.互 動(dòng) 探 究題型1做功條件的判斷例1如圖所示，小物塊位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，從地面上看，在小物塊沿斜面下滑的過程中，斜面對(duì)小物塊的作用力()A垂直于接觸面，做功為0B垂直于接觸面，做功不為0C不垂直于接觸面，做功為0D不垂直于接觸面，做功不為

8、0解析：小物塊在下滑過程中受到斜面的支持力，由于支持力屬于彈力，其方向總是垂直于接觸面指向被支持的物體，所以此時(shí)斜面對(duì)小物塊的作用力應(yīng)垂直于接觸面小物塊下滑過程中斜面向右運(yùn)動(dòng)，小物塊相對(duì)地面的位移與斜面不平行，所以小物塊所受支持力與物塊位移方向不垂直，支持力做功不為0.答案：B方法歸納：斜面靜止時(shí)，小物塊的位移方向平行于斜面，支持力與位移方向垂直，故支持力不做功本題指明“斜面位于光滑的水平地面上”，所以小物塊下滑時(shí)實(shí)際參與了兩種運(yùn)動(dòng)，一是相對(duì)于斜面的滑動(dòng)，二是跟隨斜面向右的運(yùn)動(dòng)，使得支持力與小物塊的對(duì)地位移不垂直斜面向右運(yùn)動(dòng)的這一因素并不影響支持力的方向，但影響支持力是否做功要學(xué)會(huì)具體問題具體

9、分析，不能套用斜面靜止這一特殊情景中的結(jié)論【變式訓(xùn)練】1下列關(guān)于做功的說法中正確的是()A凡是受力作用的物體，一定有力對(duì)物體做功B凡是發(fā)生了位移的物體，一定有力對(duì)物體做功C只要物體受力的同時(shí)又有位移發(fā)生，則一定有力對(duì)物體做功D只要物體受力，又在力的方向上發(fā)生位移，則一定有力對(duì)物體做功解析：做功的兩個(gè)必要條件是：力和在力的方向上的位移，也就是說，只有力或只有位移，是不符合做功條件的，故A、B錯(cuò)誤；若物體發(fā)生位移的同時(shí)也受力的作用，當(dāng)力與位移垂直時(shí)，此力并不做功，故C錯(cuò)、D對(duì)答案：D題型2功的計(jì)算例2 如圖所示，質(zhì)量為m的物體沿著傾角為的斜面下滑了長為L的距離若物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求這一過

10、程：(1)重力做的功；(2)彈力做的功；(3)滑動(dòng)摩擦力做的功；(4)力對(duì)物體做的總功解析：對(duì)物體受力分析，結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求出物體受到的各個(gè)力以及各力與位移的夾角，代入功的計(jì)算公式WFlcos，求出各分力的功，然后再求總功答案：(1)mgLsin(2)0(3)mgLcos(4)mgLsinmgLcos方法歸納：一個(gè)力做的功只和力的大小、位移的大小、力與位移方向的夾角有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、接觸面的光滑程度以及是否受到其他力無關(guān)計(jì)算某力所做功的方法：(1)分析物體經(jīng)歷的某一過程所受力的大小和方向；(2)弄清這一過程物體發(fā)生的位移的大小和方向；(3)找出力與位移的夾角；(4)代入功的計(jì)算公式WFlco

11、s進(jìn)行計(jì)算【變式訓(xùn)練】2有下列幾種運(yùn)動(dòng)情況a用水平推力F推一質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上前進(jìn)位移sb用水平推力F推一質(zhì)量為2m的物體在粗糙水平面上前進(jìn)位移sc用與水平方向成60°角斜向上的拉力F拉一質(zhì)量為m的物體在光滑水平地面上前進(jìn)位移2sd用與斜面平行的力F拉一質(zhì)量為3m的物體在光滑斜面上前進(jìn)位移s關(guān)于上述四種情況下拉力F做功多少的判斷正確的是()Ab情況做功最多Ba情況做功最多Cd情況做功最少 D四種情況做功一樣多解析：根據(jù)功的計(jì)算公式找出每一具體的物理情景中計(jì)算功的各個(gè)量，然后代入WFscos計(jì)算，可得到正確的判斷這就是運(yùn)用基本概念進(jìn)行推理判斷答案：D題型3摩擦力的力例3如圖所

12、示，一子彈以水平速度射入放置在光滑水平面上原來靜止的木塊，并留在木塊當(dāng)中，在此過程中子彈鉆入木塊的深度為d，木塊的位移為l，木塊對(duì)子彈的摩擦力大小為F.則木塊對(duì)子彈的摩擦力做的功為_，子彈對(duì)木塊的摩擦力做的功為_解析：對(duì)子彈受力分析可知，子彈受到木塊對(duì)它的作用力F是阻力，與子彈發(fā)生的位移方向相反，子彈發(fā)生的位移大小是ld，方向與木塊(子彈)運(yùn)動(dòng)方向相同對(duì)子彈而言，力與位移夾角180°，所以木塊對(duì)子彈的摩擦力做的功是：WF(ld)cos180°F(ld)由牛頓第三定律知，子彈對(duì)木塊的反作用力大小也是F，其方向與木塊發(fā)生的位移l方向相同，故子彈對(duì)木塊的摩擦力做的功是：WFsco

13、s0°Fl.答案：F(ld)Fl方法歸納：本題旨在考查對(duì)功的概念的深入理解以及如何熟練地計(jì)算力對(duì)物體做功在功的計(jì)算公式中并未特別指出位移的大小、方向是相對(duì)的，在具體計(jì)算時(shí)應(yīng)當(dāng)選什么樣的參考系來確定位移的大小例如，子彈相對(duì)于地的位移是ld，而以木塊為參考系，子彈相對(duì)于木塊的位移是d，摩擦力對(duì)子彈做的功是F(ld)還是Fd呢？這是有待于初學(xué)者繼續(xù)思考的問題【變式訓(xùn)練】3如下圖所示，水平的傳送帶以速度v6 m/s順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，兩傳動(dòng)輪M、N之間的距離為L10 m，若在M輪的正上方，將一質(zhì)量為m3 kg的物體輕放在傳送帶上，已知物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.3，在物體由M處傳送到N處的過程中

14、，傳送帶對(duì)物體的摩擦力做了多少功？(g取10 m/s2)解析：物體放在傳送帶上后的加速度ag3 m/s2設(shè)一段時(shí)間后物體的速度增大到v6 m/s，此后物體與傳送帶速度相同，二者之間不再相對(duì)滑動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力隨之消失，可見滑動(dòng)摩擦力的作用時(shí)間為t s2 s在這2 s內(nèi)物體水平向右運(yùn)動(dòng)的位移為lat2×3×22 m6 m<L10 m故滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體所做的功為WFlmgl0.3×3×10×6 J54 J.答案：54J考 題 示 例例4(2010·深圳月考)如圖所示，一物體以一定的初速度沿水平面由A點(diǎn)滑到B點(diǎn)，摩擦力做功為W1，若該物體

15、由A點(diǎn)沿兩斜面滑到B點(diǎn)，摩擦力做功為W2，已知物體與各接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同，則()AW1W2BW1>W2CW1<W2D不能確定W1和W2的大小關(guān)系解析：若物體沿水平面從A滑到B，摩擦力所做的功為W1，W1F·xmg·x若沿兩斜面由A滑到B，摩擦力做功W2，則W2mgcos·l1mgcos·l2而l1·cosl2·coss所以W2mg·xW1，A正確答案：A隨 堂 小 結(jié)功隨 堂 練 案【見學(xué)生練案91頁】一、選擇題1關(guān)于功的概念，下列說法中正確的是()A力對(duì)物體做功多，說明物體的位移一定大B力對(duì)物體做功少，說

16、明物體受的力一定小C力對(duì)物體不做功，說明物體一定沒有位移D功的多少是由力的大小和物體在力的方向上的位移大小確定的解析：由功的公式WFlcos可知，力F對(duì)物體做功的多少取決于三個(gè)因素：力的大小、位移的大小、力和位移的夾角(或說成是兩個(gè)因素：力的大小和物體在力的方向上的位移大小)，比功的多少時(shí)，要看這幾個(gè)因素力對(duì)物體做功多，是F、l、cos三者的乘積大；力對(duì)物體做功少，可能是l和cos較小；力對(duì)物體不做功，可能是90°.所以題給的四個(gè)選項(xiàng)中，只有D是正確的答案：D2一人乘電梯從1樓到20樓，在此過程中經(jīng)歷了先加速，后勻速，再減速的運(yùn)動(dòng)過程，則電梯支持力對(duì)人做功情況是()A加速時(shí)做正功，勻

17、速時(shí)不做功，減速時(shí)做負(fù)功B加速時(shí)做正功，勻速和減速時(shí)做負(fù)功C加速和勻速時(shí)做正功，減速時(shí)做負(fù)功D始終做正功解析：在加速、勻速、減速的過程中，支持力與人的位移方向始終相同，所以支持力始終對(duì)人做正功答案：D3下列哪些情況中力做的功為零()A向上拋出一物體，上升過程中，重力對(duì)物體做的功B衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，衛(wèi)星受到的引力對(duì)衛(wèi)星所做的功C汽車勻速上坡時(shí)，車廂底部對(duì)貨物的支持力對(duì)貨物所做的功D汽車勻速上坡時(shí)，車廂底部摩擦力對(duì)貨物所做的功解析：A、D項(xiàng)在力的方向上位移均不為零，所以做功不為零；而B、C項(xiàng)位移方向始終與力的方向垂直所以力做的功為零答案：BC4關(guān)于作用力和反作用力做功的問題，下列說法錯(cuò)誤的有(

18、)A如果作用力不做功，則反作用力也不做功B作用力做正功時(shí)，反作用力一定做負(fù)功C作用力和反作用做的功大小肯定相等D作用力和反作用力可能都做正功，也可能都做負(fù)功解析：雖然作用力與反作用力大小相等、方向相反，但是作用力和反作用力的功是一對(duì)不相關(guān)的量，因?yàn)橄嗷プ饔玫膬蓚€(gè)物體的位移沒有確定關(guān)系，所以只有選項(xiàng)D符合題目要求答案：ABC5一物體在相互垂直的兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中F1對(duì)物體做功3 J，F(xiàn)2對(duì)物體做功4 J，則F1與F2的合力對(duì)物體做功()A1 JB5 JC7 J D無法計(jì)算解析：本題不能求出F1、F2的合力，所以不能直接用合力計(jì)算功但可用WW1W2來計(jì)算總功W3 J4 J7

19、 J.答案：C6如圖所示，物體沿弧形軌道滑下后進(jìn)入足夠長的水平傳送帶，傳送帶以圖示方向勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，則傳送帶對(duì)物體做功情況可能是()A始終不做功B先做負(fù)功后做正功C先做正功后不做功D先做負(fù)功后不做功解析：設(shè)傳送帶速度大小為v1，物體剛滑上傳送帶時(shí)的速度大小為v2，當(dāng)v1v2時(shí)，物體與皮帶間無摩擦力，始終不做功；當(dāng)v1<v2時(shí)，物體相對(duì)皮帶向右運(yùn)動(dòng)，物體受到的滑動(dòng)摩擦力向左，物體先勻減速直到為v1才勻速，故先做負(fù)功后不做功；當(dāng)v1>v2時(shí)，物體先勻加速直到增為v1才勻速，故先做正功后不做功答案：ACD7關(guān)于摩擦力對(duì)物體做功，以下說法中正確的是()A滑動(dòng)摩擦力總是做負(fù)功B滑動(dòng)摩擦力可能做負(fù)

20、功，也可能做正功C靜摩擦力對(duì)物體一定做負(fù)功D靜摩擦力對(duì)物體總是做正功解析：力對(duì)物體做功的兩個(gè)要素是：力和物體在力的方向上的位移而力對(duì)物體做功的正負(fù)取決于力與物體位移的夾角，即力充當(dāng)?shù)氖俏矬w運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力還是阻力滑動(dòng)摩擦力與靜摩擦力均是既可以提供物體運(yùn)動(dòng)的力，又可以做為物體運(yùn)動(dòng)的阻力，還可以與物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直，即滑動(dòng)摩擦力與靜摩擦力即可以對(duì)物體做正功，也可以對(duì)物體做負(fù)功，還可以做零功答案：B8如下圖所示，站在小車上的人用20 N拉力慢慢地拉動(dòng)一端固定在墻上的繩子，使自己前進(jìn)了2 m，則墻通過繩子對(duì)人和車做功為()A10 J B20 JC40 J D0 J解析：墻對(duì)繩子有拉力作用，但與之接觸的繩頭并

21、不發(fā)生位移，所以我們很明確地判斷出墻對(duì)繩子不做功答案：D9大小相等的水平拉力分別作用于原來靜止、質(zhì)量分別為m1、m2的物體A和B上，使A沿光滑水平面移動(dòng)了位移s，使B沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)了同樣的位移，則拉力F對(duì)A、B做的功W1和W2相比較()AW1>W2 BW1<W2CW1W2 D無法比較解析：分析本題的關(guān)鍵是理解功的定義：力對(duì)物體做的功等于物體受到的力與物體在力的方向上發(fā)生的位移，與物體受到的其他力以及物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)答案：C10(2010·臨沂月考)如圖所示，人站在電動(dòng)扶梯的水平臺(tái)階上，假定人與扶梯一起沿斜面勻加速上升，在這個(gè)過程中人腳所受的靜摩擦力()A等于零，對(duì)人不

22、做功B水平向左，對(duì)人不做功C水平向右，對(duì)人做正功D沿斜面向上，對(duì)人做正功解析：人受水平向右的靜摩擦力，該力與人的水平位移方向相同，故該力對(duì)人做正功答案：C二、填空題11如圖所示，一個(gè)人用與水平方向成60°角的力F40 N拉一木箱，在水平地面上沿直線勻速前進(jìn)8 m，則(1)拉力F對(duì)木箱所做的功是_J.(2)摩擦力對(duì)木箱所做的功是_J.(3)外力對(duì)木箱所做的總功是_J.解析：木箱受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用，其中重力和支持力的方向與位移方向垂直，所以不做功，只有拉力和摩擦力對(duì)木箱做功由于木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以摩擦力與拉力在水平方向的分力大小相等，方向相反，摩擦力做負(fù)功，拉力做正

23、功根據(jù)功的公式WFlcos，可得(1)拉力F對(duì)木箱所做的功為W1Flcos60°40×8×J1.6×102J(2)摩擦力f對(duì)木箱所做的功為W2flcos180°40××8×(1)J1.6×102J.(3)外力對(duì)木箱做的總功為WW1W21.6×102J(1.6×102J)0.或者：F合0(因?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng))，WF合·l0.答案：(1)1.6×102(2)1.6×102(3)012近幾年報(bào)上多次報(bào)導(dǎo)大型樓房整體移位的消息，這種整體移位大致是這樣進(jìn)行的：施工人員

24、將樓房與地面脫離后，在樓房與地面之間鋪上石英砂，用4個(gè)液壓機(jī)水平頂推(如圖所示)，已知樓房質(zhì)量為4×105kg，假設(shè)樓房與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，樓房做勻速直線運(yùn)動(dòng)每臺(tái)液壓機(jī)對(duì)樓房的推力是_N，若頂推的位移是14 cm，則每臺(tái)液壓機(jī)對(duì)樓房做的功是_J(g10 m/s2). 解析：Fmg×0.2×4×105×10N2×105 NWF·s2×105×0.14 J2.8×104J.答案：2×1052.8×104三、計(jì)算題13一個(gè)人從4 m深的水井中勻速提取50 N的水桶到地面，在

25、水平道路上勻速行走了12 m，再勻速走下6 m深的地下室，求整體過程中人用來提水桶的力對(duì)水桶做的功？解析：分析本題時(shí)，可以把題目中敘述的過程分成三個(gè)小過程第一個(gè)過程：人從井里提水桶的過程，對(duì)水桶分析，由于水桶勻速上升，人對(duì)水桶的拉力大小等于50 N，方向豎直向上，人對(duì)水桶做的功為W1FH1200 J第二個(gè)過程；人提著水桶沿水平路面勻速前進(jìn)的過程，對(duì)水桶分析，人對(duì)水桶的作用力豎直向上大小等于50 N，但是水桶的位移卻是水平的，故人對(duì)水桶不做功，即W20 J第三個(gè)過程：人提著水桶向地下室勻速行進(jìn)的過程，對(duì)水桶分析得，人對(duì)水桶的作用力大小仍為50 N，方向豎直向上，故人對(duì)水桶做的功為W3FH2300 J所以全過程中，人對(duì)水桶做的功為WW1W2W3100 J.答案：100 J14利用斜面從貨車上卸貨，每包貨物的質(zhì)量m20 kg，斜面傾斜角37°，斜面的長度L0.5 m，貨物與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，求貨物從斜面頂端滑到底部的過程中受到的各個(gè)力所做的功以及合外力做的功(取g10 m/s2)解析：斜面上的貨物受到重力G、斜面支持力FN和摩擦力Ff三個(gè)力的作用貨