(普查练习)第11课 功和功率-2023版高考物理一轮【提分宝典】全考点普查随堂课后练(全国版)

第11课　　　　　功和功率

普查与练习11　　　　　功和功率

1．功的理解和计算

a．根据力与速度或位移的夹角判断做功与否和做功的正负

(1)(多选)(2023改编题，6分)如图所示，木块A置于上表面水平的木块B上，一起沿固定的光滑斜面(斜面倾角为θ)由静止开始下滑，在下滑过程中，木块A、B始终保持相对静止，下列说法正确的是(　　)

A．B对A的摩擦力不做功                 B．B对A的弹力做负功

C．斜面对B的弹力做负功                 D．B所受合力做正功

 

答案：BD

解析：木块A、B一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，加速度为a＝＝gsin θ，沿斜面向下，B对A的摩擦力方向水平向左，与A的运动方向夹角小于90°，摩擦力做正功，B对A的弹力方向竖直向上，与A的运动方向夹角大于90°，弹力做负功，故A项错误，B项正确。斜面对B的弹力始终垂直于B的运动方向，对B不做功，故C项错误。木块A、B一起沿固定的光滑斜面加速下滑，B所受合力沿斜面向下，与其运动方向相同，合力对B做正功，故D项正确。

 

b．运用W＝Flcos α解决恒力做功问题

(2)(2023改编题，12分)某货物传输装置如图所示，传送带与水平面夹角θ为30°，皮带在电动机的带动下保持v＝2.5 m/s的恒定速度顺时针运动，现将一质量为m＝10 kg的货物轻放在皮带上，货物和皮带间的动摩擦因数μ＝。设皮带足够长，取g＝10 m/s2，求货物与皮带发生相对滑动的过程中：

①货物与皮带间的摩擦力对货物做的功W1；

②货物与皮带间的摩擦产生的热量；

③重力对货物做的功WG。

 

答案：①93.75 J(5分)　②93.75 J(4分)

③－62.5 J(3分)

解析：①货物受到的重力可分解为沿斜面向下的分力mgsin θ和垂直于斜面向下的分力mgcos θ，

设货物与皮带相对滑动时的摩擦力大小为f，则

f＝μmgcos θ(1分)

取沿斜面向上为正方向，根据牛顿第二定律，对货物有f－mgsin θ＝ma，货物由静止开始加速，最终与皮带共速，有v＝at(1分)

货物与皮带相对滑动过程中货物的位移

s1＝at2(1分)

摩擦力对货物做的功W1＝fs1(1分)

联立以上各式并代入数据解得

W1＝93.75 J(1分)

②设货物与皮带相对滑动过程中皮带的位移为s2，则

s2＝vt (1分)

摩擦产生的热量Q＝f(s2－s1)(2分)

联立以上各式并代入数据解得Q＝93.75 J(1分)

③重力方向竖直向下，与货物位移方向的夹角为120°，故重力做功

WG＝mgs1cos 120°(2分)

代入数据解得WG＝－62.5 J(1分)

 

c．运用F－x图像求解变力做功

(3)(多选)(2023改编题，6分)如图(a)所示，质量为2 kg的物块静止放在光滑的水平地面上。以物块所在处为原点，以水平向右为正方向建立x轴，现对物块施加水平向右的外力F，F随x轴坐标变化的情况如图(b)所示，则物块向右运动6 m的过程中(g＝10 m/s2)，下列说法正确的是(　　)