小专题8.1 变力做功问题-新教材试题情景分组训练网丨2019-2020年高中物理小微专题精准讲义（人教必修第二册）

第八章 机械能守恒定律 小专题1　变力做功问题 【知识清单】 1.变力做功情况的的判定 (1)可利用功能关系来判定： ①力对物体做正功时物体的能量增加，力对物体做负功时物体的能量减少． ②有对应形式的势能的变力（弹簧弹力、点电荷间静电力等）做功时，对应形式的势能增大时该力做负功，否则变力做正功． （2）可利用力的方向与瞬时速度方向的夹角来判定： ①力与物体的瞬时速度方向之间的夹角始终保持为锐角（角度可以变化）时，力对物体做正功； ②力与物体的瞬时速度方向之间的夹角始终保持为直角时力不对物体做功； ③力与物体的瞬时速度方向之间的夹角始终保持为钝角时力对物体做负功． （iii）可利用力的方向与位移方向的夹角来判定： 当力的方向不变时，可由力与位移的方向间夹角来判定． 2.变力做功多少的定性比较 （1）由 可知，定性比较某些特定阶段中变力所做功时，可比较相同大小的力方向上的位移，也可比较相同位移上的分力． （2）可利用动能定理比较合力所做功或功能关系比较相应力所做功。 3.变力做功的定量计算 （1）方向不变的变力做功可用其平均值计算 如图１，当力与物体发生的位移成线性关系时，力对位移的平均值等于此过程中力的最大值与力的最小值的算术平均值（注意力对位移的平均与力对时间的平均值间的差别）． （2）力的大小不变且力的方向与物体运动方向间的夹角 恒定时，力做功可由 求解，式中ｓ是物体通过的路程， 是力与瞬时速度间的夹角． （3）变力的功率恒定时可由Ｗ＝Ｐｔ求解．变力的功率也变化时可由平均功率 求解 当功率随时间线性变化时 ． （4）变力与位移的关系图象已知时，可利用图线与位移轴所围的面积求解 力与位移的关系图象 中图线与位移轴所围面积等于力在该段位移内所做的功 （5）某些特殊情况下变力所做的功可通过转换求恒力所做功，如轻质无弹性绳两端拉力所做功。 （6）一般情况下变力所做的功可由功能原理或动能定理求解 【考点题组】 【题组一】力做功情况的判定与比较 1.如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面以加速度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。则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是(　　) A．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 2.如图所示，一根质量可以忽略不计的刚性轻杆，一端Ｏ为固定转轴，杆可在竖直平面内无摩擦的转动，杆的中心点及另一端各固定一个小球Ａ和Ｂ。已知两球质量相同，现用外力使杆静止在水平方向，然后撤去外力，杆将摆下，从开始运动到杆处于竖直方向的过程中 Ａ系统的机械能守恒 Ｂ杆的弹力对Ａ球做正功，对Ｂ球做负功 Ｃ杆的弹力对Ａ球做负功，对Ｂ球做正功 Ｄ杆的弹力对Ａ球和Ｂ球均不做功 3.如图所示，质量均为m的ab两球固定在轻杆的两端，杆可绕Ｏ点在竖直平面内无摩擦的转动，已知两球距Ｏ点的距离L1>L2.今在水平位置由静止释放，则在ａ下降过程中，杆对ｂ球的作用力： Ａ．方向沿ＢＯ，不做功 Ｂ．方向沿ＢＯ，做正功 Ｃ．方向与ＢＯ成一定夹角，做正功 Ｄ．方向与ＢＯ成一定夹角，做负功 4.如图所示，把ＡＢ小球由图中位置同时由静止释放（绳开始时拉直），则在小球向左下摆动时，下列说法正确的是 Ａ绳ＯＡ对Ａ球做正功 Ｂ绳ＡＢ对Ｂ球不做功 Ｃ绳ＡＢ对Ａ球做负功 Ｄ绳ＡＢ对Ｂ球做正功 5.如图所示, 固定的光滑竖直杆上套着一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,以大小恒定的拉力F拉绳,使滑块从A点起由静止开始上升.若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2,滑块经B、C两点时的动能分别为EkB、EkC,图中AB=BC,则一定 A.W1>W2 B.W1< W 2 C.EkB>EkC D.EkB<EkC 6.如图所示，质量相等的物体A和物体B与地面的动摩擦因数相等，在恒力F的作用下，一起沿水平地面向右移动l，则 （ ） A．摩擦力对A、B做功相等 B．A、B的动能增量相同 C．F对A做的功与F对B做的功相等 D．合外力对A做的功与合外力对B做的功相等 7.由两种不同材料拼接成的直轨道ABC，B为两种材料的分界线，长度AB>BC。先将ABC按图1方式搭建成倾角为θ的斜面，让一小物块（可看做质点）从斜面顶端由静止释放，经时间t小物块滑过B点；然后将ABC按图2方式搭建成倾角为θ的斜面，同样将小物块从斜面顶端由静止释放，小物块经相同时间t滑过B点。则小物块 A．与AB段的动摩擦因数比与BC段的动摩擦因数大 B．两次滑到B点的速率相同 C．两次从顶端滑到底端所用的时间相同 D．两次从顶端滑到底端的过程中摩擦力做功相同 8.如图所示，重球m用一条不可伸长的轻质