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1、2014年春高中物理 7.2功课时练5 新人教版必修2 课时跟踪训练(满分50分时间30分钟)一、选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分,每小题至少有一个选项正确)1一个质量为m的物体,在水平拉力F的作用下,在粗糙的水平面上运动,下列哪些说法是正确的()A如果物体做加速直线运动,F一定对物体做正功B如果物体做减速直线运动,F一定对物体做负功C如果物体做减速直线运动,F也可能对物体做正功D如果物体做匀速直线运动,F一定对物体做正功解析:在水平拉力F的作用下,物体在粗糙的水平面上做加速运动时,拉力F与物体发生的位移同向,因此,F一定对物体做正功,选项A正确;物体做减速直线运动时,拉力F也可能与
2、物体发生的位移同向,即F也可能对物体做正功,故选项B错误、C正确;物体做匀速直线运动时,水平拉力F一定与物体发生的位移同向,即F一定对物体做正功,故选项D正确。答案:ACD2一物块置于水平地面上,在10 N的水平拉力作用下向前移动了 5 m,撤去外力后又向前滑行了3 m。在此过程中,拉力所做的功为()A20 JB30 JC50 J D80 J解析:公式WFlcos 中的lcos 为物体在力F方向上发生的位移,此题中0,l5 m,将其代入公式得W105cos 0 J50 J,答案为C。答案:C3.如图1所示,物体A、B叠放着,A用绳系在固定的墙上,用力F拉着B右移。用F拉、FAB、FBA分别表示
3、绳中拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力,则下面叙述中正确的是() 图1AF做正功,FAB做负功,FBA做正功,F拉不做功BF、FBA做正功,FAB、F拉不做功CF做正功,FAB做负功,FBA和F拉不做功DF做正功,其他力都不做功解析:由WFlcos 知,力F的作用点位移不为0,且位移的方向与F的方向相同,所以F做正功;绳中拉力F拉的作用点位移为0,所以F拉不做功;FBA的作用点位移为0,则FBA不做功;FAB的作用点位移不为0,且位移的方向与FAB的方向相反,所以FAB做负功。故C正确。答案:C4.质量为2 kg的物体置于水平面上,在运动方向上受到水平拉力F的作用,沿水平方向做匀变速运动,拉
4、力F作用2 s后撤去,物体运动的速度图象如图2所示,则下列说法正确的是(取g10 m/s2)()A拉力F做功150 JB拉力F做功350 JC物体克服摩擦力做功100 J图2D物体克服摩擦力做功175 J解析:由题图可以求出02 s内的加速度a12.5 m/s2,26 s内的加速度a22.5 m/s2,由FFfma1,Ffma2联立,得F10 N,Ff5 N,由题图还可求出前2 s内的位移l115 m,26 s内的位移l220 m。所以拉力做功WFFl11015 J150 J,摩擦力做功WFfFf(l1l2)5(1520)J175 J,即物体克服摩擦力做功175 J,故A、D正确。答案:AD5
5、.如图3所示,恒力F通过定滑轮将质量为m的物体P提升,物体P向上的加速度为a,在P上升h的过程中,力F做功为()Amgh BFhC(Fma)h Dm(ga)h图3解析:根据牛顿第二定律有Fmgma,所以Fm(ga),则恒力F做功为WFhm(ga)h。答案:BD6如图4所示,质量为m的物体置于倾角为的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为,在外力作用下,斜面体以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体m与斜面体相对静止。关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是()图4A支持力一定做正功B摩擦力一定做正功C摩擦力可能不做功 D摩擦力可能做负功解析:支持力方向垂直斜面向上,故支持力一定做正
6、功。而摩擦力是否存在需要讨论。当agtan 时,摩擦力不存在,不做功当agtan ,摩擦力沿斜面向下,做正功当agtan ,摩擦力沿斜面向上,做负功。综上所述,B是错误的。答案:B7以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为F,则从抛出点至落回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为()A0 BFhC2Fh D4Fh解析:把握好力的方向与位移的夹角是决定做功的正、负的关键。正确答案应为C,很多同学错选 A,原因是他们认为整个过程的位移为零,由WFlcos 可得WF0,造成这一错误的原因是没有掌握公式WFlcos 中的F必须为恒力,正确的分析是:物体在上升过
7、程和下落过程中空气阻力都阻碍物体运动,都做负功,所以全过程中空气阻力对物体做功为:WFWF上WF下Fh(Fh)2Fh。答案:C8一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t的变化规律分别如图5(a)和(b)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()图5AW1W2W3 BW1W2W3CW1W3W2 DW1W2W3解析:各秒内位移等于速度图线与横轴所围的“面积”,由(b)图可知:x111 m0.5 m,x211 m0.5 m,x311 m1 m,结
8、合(a)图力的大小,可以求得:W110.5 J0.5 J,W230.5 J1.5 J,W321 J2 J,所以选B。答案:B二、非选择题(本题共2小题,共18分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)9(9分)如图6所示,质量为m的物体在恒力F作用下,由静止开始加速运动,发生的位移为l,物体与接触面间的动摩擦因数为,则:(图中角为已知)图6(1)恒力F做的功各是多少?(2)物体克服摩擦阻力做的功又各是多少?解析:(1)各图中恒力F做的功甲图:W1Fl乙图:W2Flcos ()Flsin 丙图:W3Flcos (2)各图中阻力做的功甲图:W4mgl乙图:W5(mg
9、Fcos )l丙图:W6(mgFsin )l各图中物体克服阻力做功分别为mgl(mgFcos )l(mgFsin )l答案:(1)FlFlsin Flcos (2)mgl(mgFcos )l(mgFsin )l10(9分)人在A点拉着绳子,通过一定滑轮吊起一质量m50 kg的物体,如图7所示。开始时绳与水平方向间的夹角为60,在匀速提起物体的过程中,人由A点沿水平方向运动了l2 m到达B点,此时绳与水平方向成30角。求人对绳的拉力做了多少功。(取g10 m/s2) 图7解析:人对绳的拉力的方向时刻在变,是变力,故不能用WFlcos 直接求拉力的功。但人对绳的拉力所做的功和绳对物体的拉力所做的功是相等的,物体匀速上升,则绳的拉力恒等于重力。设滑轮距人手的高度为h,则h(cot 30cot 60)l,人由A运动到B的过程中,重物上升的高度h,故人对绳的拉力所做的功Wmgh,代入数据得W732 J。答案:732 J4