内容正文:
7.1 能量 功 导学案
自主学习
1.关于功,下列说法正确的是( )
A.因为功有正、负,所以功是矢量 B.因为力是矢量,所以功也是矢量
C.若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移
D.一个恒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
答案:D
2.关于力对物体做功,下列说法正确的是( )
A.静摩擦力对物体一定不做功,滑动摩擦力对物体一定做功 B.静摩擦力对物体可能做正功
C.滑动摩擦力总是做负功 D.作用力的功与反作用力的功的代数和一定为零
答案:B
3.如图所示,质量分别为M和m的两物块(均可视为质点,且M>m)分别在同样大小的恒力作用下,沿水平面由静止开始做直线运动,两力与水平面的夹角相同,两物块经过的位移相同.设此过程中F1对M做功为W1,F2对m做的功为W2,则( )
A.无论水平面光滑与否,都有W1=W2
B.若水平面光滑,则W1>W2
C.若水平面粗糙,则W1>W2 D.若水平面粗糙,则W1<W2
答案:A
4.如图所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面体上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,现使斜面体水平向左匀速运动距离l,物体始终与斜面体保持相对静止.则在斜面体水平向左匀速运动距离l的过程中 ( )
A.摩擦力对物体做的功为-μmglcos θ
B.斜面体对物体的支持力做的功为mglsin θcos2θ
C.重力对物体做的功为mgl D.斜面体对物体做的功为零
答案:D
5.一根木棒沿水平桌面从A运动到B,如图所示.若棒与桌面的摩擦力大小为Ff,则棒对桌面的摩擦力和桌面对棒的摩擦力做的功各为( )
A.-Ffx -Ffx B.Ffx -Ffx
C.0 -Ffx D.-Ffx 0
答案:C
6.(多选)如图所示,重物P放在粗糙的水平板OM上,当水平板绕O端缓慢抬高,在重物P没有滑动之前,下列说法正确的是( )
A.P受到的支持力不做功 B.P受到的支持力做正功
C.P受到的摩擦力不做功 D.P受到的摩擦力做负功
答案:BC
7.(多选)一质量为m=50 kg的滑雪运动员由某一高度无初速沿斜坡直线下滑,经测量可知出发点距离底端的高度差为h=30 m,斜坡的倾角大小为θ=30°,该运动员在下滑的过程中所受的摩擦力大小为Ff=200 N,重力加速度为g=10 m/s2.则 ( )
A.合力对运动员所做的功为3 000 J B.摩擦力对运动员所做的功为12 000 J
C.重力对运动员所做的功为15 000 J D.支持力对运动员所做的功为15 000 J
答案:AC
8.如图所示,一物体以一定的速度沿水平面由A点滑到B点,摩擦力做功为W1,若物体从A′点沿两斜面滑到B′点,摩擦力做的总功为W2,已知物体与各接触面间的动摩擦因数均相同,则( )
A.W1=W2 B.W1>W2
C.W1<W2 D.不能确定
答案:A
9.质量为M的长木板放在光滑水平地面上,如图所示.一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A端滑到B点,在木板上前进的距离为L,而木板前进的距离为l,若滑块与木板间的动摩擦因数为μ,间:
(1)摩擦力对滑块所做的功多大?
(2)摩擦力对木板所做的功多大?
解析 (1)由题图可知,木板的位移为l时,滑块的位移为l+L,与M之间的滑动摩擦力Ff=μmg.
由公式W=Flcos α可得摩擦力对滑块所做的功为Wm=μmglm=-μmg(l+L),负号表示做负功.
(2)摩擦力对木板所做的功为WM=μmglM=μmgl.
答案 (1)-μmg(l+L) (2)μmgl
10. 如图所示,利用斜面从货车上提货,每包货物的质量m=20 kg,斜面倾角α=37°,
斜面的长度l=2 m,货物与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,
求货物从斜面顶端滑到底端的过程中合力做的功.(g取10 m/s2)
解析 斜面上的货物受到重力G、斜面支持力FN和摩擦力Ff共三个力的作用,如图所示.
解法一 先求出各个力所做的功,再求总功.
重力G做的功W1=mglsin 37°=20×10×2×0.6 J=240 J.支持力FN对货物没有做功,即W2=0.
摩擦力Ff对货物做负功,有W3=μmgcos 37°·l=-0.2×20×10×0.8×2 J=-64 J.
所以,合力做的总功W=W1+W2+W3=(240+0-64) J=176 J.
解法二 先求货物所受的合力,再求合力做的功.
合力做的功W=F合l=(mgsin 37°-μmgcos 37°)l=(20×10×0.6-0.2×20×10×0.8)×2 J=176