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1、8.1功和功率第一课时功一、选择题.关于功的单位,下列各式中能表示的是()A. JB. N-mC. kg-m2/s3D. kg-m2/s2【答案】ABD【解析】根据功的的公式W = &即1J = lNm结合牛顿第二定律:F = ma即IN = 1kg-m/s2故 lJ = lkgm2/s2c错误,ABD正确。故选ABD。1 .关于功的概念,下列说法正确的是()A.物体受力越大,位移越大,力对物体做功越多B.合力做的功等于各分力做功的矢量和C.摩擦力可以对物体做正功D.功有正负,但正负不表示方向,而表示大小【答案】C【解析】A.因功的决定因素为力、位移及二者的夹角,若力大、位移大,但两者夹角为9
2、0。,则做 功为0,故A错误;BD.功是标量,有正负之分,但功的正负不表示功的大小,而表示力对物体的做功效果, 合力做的功等于各分力做功的代数和,所以B、D错误;C.摩擦力可以做正功,也可做负功,这要看摩擦力与位移的方向关系,故C正确。2 .篮球比赛时,小王同学跳起投篮。在离地上升过程中,下列设法正确的是()A.重力对小王做负功B.重力对小王做正功C.手对球的作用力大于球对手的作用力D.手对球的作用力小于球对手的作用力【答案】A【解析】AB.小王立刻上升过程中,位移(运动)方向与重力方向相反,重力做负功,故A正确,B 错误;CD.根据作用力与反作用力关系,手对球的作用力与球对手的作用力大小相等
3、,故CD错误。 故选Ao某快递小哥搬运一批总质量为50kg的货物,以2m/s的速度沿水平方向匀速走了 8m, 重力加速度g=10m/s2,则匀速运动过程中此人对货物做的功为()A. 400JB. 1000JC. 0D. 100J【答案】c【解析】人对货物的作用力竖直向上,与货物运动方向垂直,所以匀速运动过程中此人对货 物做的功为0,故选C。4. 一个人乘电梯从1楼到30楼,在此过程中经历了先加速、再匀速、后减速的运动过程, 则电梯支持力对人做功情况是()A.始终做正功B.加速时做正功,匀速和减速时做负功C.加速和匀速时做正功,减速时做负功D.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功【答案】A【
4、解析】在加速、匀速和减速的过程中,支持力的方向始终竖直向上,从1楼到30楼,支 持力的方向与运动方向相同,则支持力始终做正功,A正确;B、C、D错误.5. 一个质量为50 g的物体,在竖直向上的力F的作用下,以2 m/s2的加速度由静止向上匀 加速运动,则力F在前5 s内所做的功为(g=“10”m/s2)()A. 15 JB. 1.5 JC. 12.5 JD. 2.5 J【答案】A【解析】试题分析:根据牛顿第二定律有尸一摩则F=0.6“N,再由匀加速运动的位移公式有力=必,可得物体上升的高度为25 m,再根据功的公式W二Fh,则力F在前52s内所做的功为15J.因此选项A正确.考点:本题考查功
5、的公式,牛顿第二定律和运动学 公式.7 .如图所示,一个物体放在水平面上,在与竖直方向成。角的斜向下的推力厂的作用下沿 平面移动了距离s,若物体的质量为2,物体与地面之间的摩擦力大小为人则在此过程中 ()A.摩擦力做的功为/scos。B.力/做的功为尸scos。C.力/做的功为国sin。D.重力做的功为帆变【答案】C【解析】摩擦力做功W=fs,则物体克服摩擦力做功为fs,故A错误;力/做功为Eycos(90 0) = Fssm 0,故B错误,C正确;重力与位移相互垂直,故重力不做功,故D错误.8 .如图所示,力F大小相等,4、8、C、。物体运动的位移L也相同,哪种情况F做功最小 ( )“0“0
6、【答案】DA. /D.60【解析】根据功的概念,则图A中力F做功为Wi=FL图B中力F做功为 W2=FLcos30= FL 2图c中力F做功为W3=FLcos30= FL 2图 D 中力 F做功为 A/4=FLcos60=FL则四种情况下做功最小的是D。故选Do.一物体在b=10N的水平拉力作用下沿水平面运动,在尸5s时水平拉力变为广=4N,方向不变,物体在水平面上运动的速度-时间图像如图所示。则在ls内拉力对物体做的功为【答案】C【答案】CC. 400JD. 475J【解析】根据图像面积求出前后两段的位移,然后根据功的计算得10x5(10 + 5)x5W = Fll + F72=10W =
7、Fll + F72=10xJ + 4x-2J = 400J故选C。9 .两个相互垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体运动,如图所示,物体通过一段位移时,力对物体做功6J, F2对物体做功8J,则Fi和F2的合力对物体做功为()B. 2JC. 10JD. 14J【答案】D【解析】试题分析:当有多个力对物体做功的时候,总功的大小就等于用各个力对物体做功 的和;由于力Fi对物体做功6J,力F2对物体做功8J,所以Fi与F2的合力对物体做的总功就 为6J+8J=14J,故选D.10 .如图1,质量为2t货车以27m/s的速度在平直的高速公路上匀速行驶。因司机看到前方 警示标识,采取紧急制动。车厢
8、内货物向前滑行,恰好在车停止时与车厢前壁相撞并反弹, 其VV图像如图2所示。设货车匀减速刹停后不再移动。重力加速度g取l()m/s2。则从货车 开始刹车到物块停止运动的过程中,求:(1)货物与车厢间的动摩擦因数;(2)货车的位移大小;(3)货物相对车厢滑行的位移大小;(4)摩擦力对货物做的功。Ac C【解析】对货物由I图像可知弋=(十)向s2=4.根据牛顿第二定律有11mg fl解得 =0.4(2)设货车制动前速度为%,制动距离为王,用时为3则有 =T/ = ?x6m = 81m(3)设货物碰撞车厢时的速度大小为匕,碰撞前的位移大小为马,碰撞后瞬间速度大小为可,返回的位移大小为七。由UT图像可
9、知X2= =(4F)x6 = 90m又因为2%=匕2/222即占=m = 0.5m 2a 2x4设货物相对车厢的位移为Ax,则有以=/-工3解得Ax = 8.5m(4)摩擦力对货物做的功卬=-2gd+忍bf.ZdxlO51.如图所示,平板人静置于水平地面上,物块B (可视为质点)置于平板最左端平板质量M=2kg,物块质量m=lkg,物块与平板间动摩擦因数产0.5,平板与水平面间动摩擦因数 2=0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。f=0开始,物块B受到大小为10N的水平向右的力; 上1s时,力大小不变方向反向;t=l.5s时,撤去该力。整个过程中,物块始终未离开平板, 不计空气阻力,重力加速度取
10、g=10m/s2求:(1)t=ls时,物块和平板的速度大小;(2)平板长度至少为多少?(3)整个过程中,该力对物块所做的总功。Bnf/ _ 777777777777777777777777777777777777125 【答案】(1) 5m/s, lm/s; (2) 2.5 m; (3) J8【解析】(1)物块的加速度大小为尸-解得 =5m/s?平板的加速度大小为咫-4(M +祖)g = Ma2解得a2 =1 m/s2所以t=ls时,物块的速度大小为匕=/ = 5m/s平板的速度大小为眩=a2t =丽/s(2) 0ls,物块相对于平板的位移大小为AT|=J(4-%)=2m第Is末,力反向,大小不变,物块的加速度大小为尸+从3=吗解得。3=15m/s2 平板的加速度不变,令经历h时间两者共速。则匕-和=岭+出4解得:=025s 共速时的速度大小为u = :m/s4物块相对平板的位移大小为M = 卓4 -殳了4 =0.5m随后物块相对于平板向左运动,所以平板的长度至少为/= +必=2.5m(3)物块与平板达到共同速度v后,物块相对于平板向左运动。物块的加速度为F 4/ng =4解得% =5m/s2。令再经历t2时间,物块速度减为零,贝八二卬?解得,2=025s 即t=1.5 s刚撤去外力时,物块速度恰好减为零。整个过程中,外力对物块所做的总功为卬=唯一(与+1 =聆