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1、1第第 1 1 节节 机械功机械功【二维选题表】物理观念科学思维科学 探究科学态度与责 任对功的理 解1(易),2(易)3(易)功的正负 的 判断4(中),5(易),6(易)功的 计算7(中),8(易),9(中), 10(中),11(难)7(中), 11(难)基础训练 1.(2016福建台州检测)关于功的概念,以下说法正确的是( D ) 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、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者 的乘积 解析:功是标量,“正”号表示力对物体
2、做功,“负”号表示物体克服力做功,“正、负”号 不表示方向,不参与比较,故选项 A,B 错误;力对物体做功为零可能:力为零,位移为零, 力和位移方向夹角为 90,故选项 C 错误,D 正确. 2.下列有关功的说法正确的是( A ) A.功有正负,是标量 B.功有正负,是矢量 C.功无正负,是标量 D.功有正负,但正负不表示方向,而表示大小 解析:功是标量,功的正负不表示方向,也不表示大小,只是表示动力对物体做功还是阻力对 物体做功,故选项 A 正确. 3.(2016福建福州检测)下列哪些情况中力对物体做的功为零( C ) A.向上抛出一物体,上升过程中,重力对物体做的功 B.物体下落时,空气阻
3、力对物体做的功 C.汽车匀速上坡时,车厢底部支持力对货物所做的功 D.汽车匀速上坡时,车厢底部摩擦力对货物所做的功 解析:一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦三 者的乘积.故选 C. 4.(2016浙江北仑中学检测)关于摩擦力做功,下列叙述中正确的是( C ) A.静摩擦力一定不做功 B.滑动摩擦力一定不做功 C.静摩擦力和滑动摩擦力都可能做正功 D.滑动摩擦力一定做负功2解析:摩擦力是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),而相互接触的两个物体中可能不 含有地面,做功的求解公式中 s 表示物体相对于地面的位移.故摩擦力可能不做功(相对地面 无位移)、可能做
4、正功、也可能做负功.故选 C. 5. 如图,拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法.如果受训者拖着轮胎在水平直 道上跑了 100 m,那么下列说法正确的是( A )A.摩擦力对轮胎做了负功 B.重力对轮胎做了正功 C.拉力对轮胎不做功 D.支持力对轮胎做了正功 解析:摩擦力方向与轮胎位移方向相反,摩擦力做负功,选项 A 正确;重力和支持力的方向与 轮胎位移方向垂直,不做功,选项 B,D 错误;拉力方向与轮胎位移方向成锐角,做正功,选项 C 错误. 6.如图所示,在皮带传送装置中,皮带把物体 P 匀速带至高处,在此过程中,下列说法正确的 是( C )A.摩擦力对皮带不做功 B.P 物体克服
5、摩擦力做功 C.摩擦力对 P 做正功 D.合力对 P 做正功 解析:物体匀速运动,受到沿斜面向上的静摩擦力,f 与 v 同向,做正功,选项 C 正确. 7.在上世纪七、八十年代以前,机械化生产水平较低,人们经常通过“驴拉磨”的方式把粮 食颗粒加工成粗面来食用,原理图如图所示,假设驴拉磨的平均用力大小为 500 N,运动的半 径为 1 m,则驴拉磨转动一周所做的功为( D )A.0 B.500 J C.500 J D.1 000 J 解析:驴拉磨一周的周长为 L=2R=21 m=2 m 由题图可知,驴拉磨的力始终与运动方向一致,所以转动一周,力的方向上的位移即为周长. 故做功为 W=FL=500
6、2 J=1 000 J,选项 D 正确. 8.在光滑水平面上,一个人用 100 N 的力与水平方向成 60角推一个箱子前进 6 m,如图所 示,则推力所做的功是( B )3A.100 J B.300 JC.300 J D.600 J 解析:由题意可知,恒力 F 与箱子向右的水平位移间的夹角 =60,由功的定义式 W=Fscos 知,推力 F 做的功为 W=Fscos =100 6cos 60 J=300 J.故选项 B 正确. 素养提升 9.一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0 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
7、律分别如图(a)和图(b)所示.设 在第 1 秒内、第 2 秒内、第 3 秒内力 F 对滑块做的功分别为 W1,W2,W3,则以下关系正确的是( C )A.W1=W2=W3 B.W1W3W2 C.W1W2W3 D.W1=W2W3 解析:由题知 F1=1 N,F2=3 N,F3=2 N,利用 v t 图线面积可求出各段时间内的位移,s1=s2=0.5 m,s3=1 m,故可求出 W1=0.5 J,W2=1.5 J,W3=2 J,选项 C 正确. 10.(2016江西临川检测) 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 F1=3 N 和 F2=4 N 的恒力,其合力在水平方向上,从
8、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合力为多大?合力做功是多少? 解析:(1)力 F1做的功W1=F1scos 1=310 J=18 J力 F2做的功W2=F2scos 2=410 J=32 JW1与 W2的代数和W=W1+W2=18 J+32 J=50 J.(2)F1与 F2的合力 F= N=5 N4合力 F 做的功 W=Fs=510 J=50 J. 答案:(1)18 J 32 J 50 J (2)5 N 50 J 11.人在 A 点拉着细绳通过一定滑轮吊起质量 m=50 kg 的物体,如图所示,开始时绳与水平方 向夹角为 60,当人匀速拉着物体由 A 点沿水平方向运动 s=2 m 到达 B 点时绳与水平方向 成 30.求人对绳的拉力做了多少功?(g 取 10 m/s2)解析:设开始时物体与滑轮间距离为 h,则-=s, 人由 A 走到 B 的过程中,物体 G 上升的高度 h 等于滑轮右侧绳子增加的长度,即 h=- 人对绳子做的功为 W=Gh 代入数据可得 W732 J. 答案:732 J