【中學(xué)教材全解】2020-2021學(xué)年人教版高中物理必修2-第7章-第2節(jié)-功課時練案

第2節(jié)功題組1功（時間：10分鐘分值：22分）1.［4分］（單選）下列現(xiàn)象中，哪些力做了功（）A.人推墻而墻不動時人的推力B.在平直大路上行駛的汽車所受的重力C.馬拉車而車不動時馬的拉力D.起重機(jī)吊起重物時懸繩的拉力圖7-2-12.［4分］（單選）如圖7-2-1所示，質(zhì)量為QUOTE的物體QUOTE靜止于傾角為QUOTE的斜面體QUOTE上，斜面體QUOTE的質(zhì)量為QUOTE，現(xiàn)對該斜面體施加一個水平向左的推力QUOTE，物體便隨斜面體一起向左勻速運(yùn)動，發(fā)生的位移為QUOTE，則在此運(yùn)動過程中斜面體QUOTE對物體QUOTE所做的功為（）圖7-2-1A.QUOTE B.QUOTEcotQUOTEC.0 D.QUOTEsin2QUOTE3.［4分］（單選）如圖7-2-2所示，質(zhì)量分別為QUOTE和QUOTE的兩物塊（均可視為質(zhì)點，且QUOTE）分別在同樣大小的恒力作用下，沿水平面由靜止開頭做直線運(yùn)動，兩力與水平面的夾角相同，兩物塊經(jīng)過的位移相同。設(shè)此過程中QUOTE對QUOTE做功為QUOTE，QUOTE對QUOTE做的功為QUOTE，則（）圖7-2-2A.無論水平面光滑與否，都有QUOTE圖7-2-2B.若水平面光滑，則QUOTEC.若水平面粗糙，則QUOTED.若水平面粗糙，則QUOTE圖7-2-34.［10分］如圖7-2-3所示，水平地面上的物體質(zhì)量為2kg，在方向與水平面成37°角、大小為10N的拉力QUOTE作用下移動2m，已知物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.2。在這一過程中，物體受到的各力所做的功分別為多少？合力所做的功為多少？（QUOTE取10QUOTE，sin37°=0.6，cos37°=0.8）圖7-2-3題組2正功和負(fù)功（時間：6分鐘分值：12分）5.［4分］（多選）下列說法中正確的是（）A.功是矢量，正負(fù)表示其方向B.功是標(biāo)量，正負(fù)表示外力對物體做功還是物體克服外力做功C.力對物體做正功還是做負(fù)功取決于力和位移的方向關(guān)系D.力對物體做的功總是在某過程中完成的，所以功是一個過程量圖7-2-46.［4分］（多選）如圖7-2-4圖7-2-4A.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7.［4分］（多選）關(guān)于摩擦力做功的下列說法中不正確的是（）A.滑動摩擦力阻礙物體的相對運(yùn)動，確定做負(fù)功B.靜摩擦力起著阻礙物體相對運(yùn)動趨勢的作用，確定不做功C.靜摩擦力和滑動摩擦力確定都做負(fù)功D.系統(tǒng)內(nèi)相互作用的兩物體間一對摩擦力做功的總和等于零題組3綜合拓展提升（時間：10分鐘分值：20分）圖7-2-58.［4分］（單選）如圖7-2-5所示，某個力QUOTE＝10N作用于半徑為QUOTE＝1m的轉(zhuǎn)盤邊緣上，力QUOTE的大小保持不變，但方向始終與作用點的切線方向保持全都，則轉(zhuǎn)動一周的過程中這個力QUOTE所做的功應(yīng)為（）圖7-2-5A.0B.20πJC.10JD.20J圖7-2-69.［4分］如圖7-2-6所示，木塊靜止在光滑的水平面上，一子彈沿水平方向射入木塊并留在其中。在此過程中，子彈鉆入木塊的深度為QUOTE，木塊的位移為QUOTE，木塊對子彈的阻力大小為QUOTE。則木塊對子彈的阻力做的功為，子彈對木塊的作用力做的功為。圖7-2-6圖7-2-710.［12分］如圖7-2-7所示，一質(zhì)量QUOTE2.0kg的物體從半徑為QUOTE5.0m的圓弧的QUOTE端，在拉力QUOTE的作用下沿圓弧緩慢運(yùn)動到QUOTE端（圓弧QUOTE在豎直平面內(nèi)）。拉力QUOTE大小不變始終為15N，方向始終與物體所在位置的切線成37°角。圓弧所對應(yīng)的圓心角為60°，QUOTE邊為豎直方向，QUOTE取10QUOTE。求這一過程中：圖7-2-7（1）拉力QUOTE做的功；（2）重力QUOTE做的功；（3）圓弧面對物體的支持力QUOTE做的功。參考答案1.D解析：由做功的兩個因素可知，A中墻沒有在人的推力方向上發(fā)生位移；B中汽車在重力方向上無位移；C中車沒有在馬的拉力方向上發(fā)生位移；D中重物在懸繩的拉力方向上發(fā)生了位移，符合做功的兩個因素。選項D正確。2.C解析：物體QUOTE受三個力的作用，分別為重力、彈力和摩擦力，重力的方向豎直向下，與位移方向垂直，重力不做功。由于物體勻速運(yùn)動，合外力為零。故彈力、摩擦力的合力方向豎直向上，也不做功。3.A解析：依據(jù)功的公式QUOTEcosQUOTE可知，QUOTE。點評：一個力對物體做的功只與力QUOTE、位移QUOTE、力與位移的夾角QUOTE有關(guān)，與物體所受的其他力及運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。4.QUOTE=0QUOTE=0QUOTE=16JQUOTE=-5.6JQUOTE=10.4J圖7-2-8解析：物體受重力、支持力、拉力、摩擦力四個力的作用，受力分析如圖7-2-8所示，其中重力和支持力與運(yùn)動方向垂直，不做功，拉力做正功，摩擦力做負(fù)功。拉力QUOTE對物體做的功為QUOTEcos37°=10×2×0.8J=16J圖7-2-8摩擦力對物體做的功為QUOTE180°QUOTE（QUOTEsin37°）QUOTE0.2×（2×10QUOTE10×0.6）×2J=-5.6J重力和支持力做的功分別為QUOTE=0，QUOTE=0合力做的功為QUOTE0J+0J+16JQUOTE5.6JQUOTE10.4J。5.BCD解析：功是標(biāo)量，是過程量，功的正負(fù)不代表其大小，也不代表其方向，只說明做功的力是動力還是阻力。6.ACD解析：設(shè)傳送帶速度大小為QUOTE，物體剛滑上傳送帶時的速度大小為QUOTE。①當(dāng)QUOTE時，物體隨傳送帶一起做勻速直線運(yùn)動，故物體與傳送帶之間不存在摩擦力，即傳送帶對物體始終不做功，選項A正確。②當(dāng)QUOTE時，物體相對傳送帶向左運(yùn)動，物體受到的滑動摩擦力方向向右，則物體先做勻加速直線運(yùn)動直到速度達(dá)到QUOTE再做勻速直線運(yùn)動，故傳送帶對物體先做正功后不做功，選項C正確。③當(dāng)QUOTE時，物體相對傳送帶向右運(yùn)動，物體受到的滑動摩擦力方向向左，則物體先做勻減速直線運(yùn)動直到速度減為QUOTE再做勻速直線運(yùn)動，故傳送帶對物體先做負(fù)功后不做功，選項D正確。7.ABCD解析：功的計算公式QUOTE＝QUOTEcosQUOTE中的l是指相對地面的位移，滑動摩擦力和靜摩擦力僅起著阻礙物體相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的作用，它們和物體對地的“確定位移”方向的夾角可能小于90°，也可能大于90°，故不愿定做負(fù)功或不做功。系統(tǒng)內(nèi)的一對摩擦力為作用力和反作用力，雖然大小相等，方向相反，但是在摩擦力方向上發(fā)生的位移也不愿定相等，故應(yīng)選A、B、C、D。8.B解析：這是一個變力做功問題，不能把物體的位移l直接代入QUOTEcosQUOTE進(jìn)行計算，正確的做法是將運(yùn)動過程分割成極短的小段來考慮問題，本題中每一瞬間大小恒定的力F與每一瞬間的位移方向相同，故累積的位移值應(yīng)為周長2πQUOTE,所以力QUOTE在一周時間內(nèi)所做的功QUOTEπQUOTE20πJ。9.QUOTEQUOTE解析：對子彈受力分析可知，子彈受到木塊對它的作用力QUOTE，其方向與子彈發(fā)生的位移方向相反，子彈發(fā)生的位移大小是QUOTE,方向與木塊（子彈）運(yùn)動方向相同。對子彈而言，力與位移的夾角QUOTE180°，所以木塊對子彈的阻力做的功QUOTE′QUOTE（QUOTE）cos180°QUOTE。由牛頓第三定律知，子彈對木塊的反作用力大小也等于QUOTE，其方向與木塊發(fā)生的位移QUOTE方向相同，故子彈對木塊的作用力做的功QUOTEcos0°QUOTE。10.（1）62.8J(2)-50J(3)0解析：（1）將圓弧QUOTE分成很多小段QUOTE、QUOTE、……、QUOTE，拉力在每小段上做的功為QUOTE、QUOTE、……、QUOTE，因拉力F大小不變，方向始終與物體所在位置的切線方向成37°角，所以：QUOTE37°