内容正文:
课后提升训练(一)
[对应学生用书P119]
1.(2021·浙江湖州市·高一期末)如图,缆车的车厢始终保持水平,车厢内某游客站立不动且未扶扶手,下列说法正确的是( )
A.在加速上升阶段支持力对该游客做正功
B.在匀速上升阶段支持力对该游客不做功
C.在减速上升阶段支持力对该游客做负功
D.整个上升过程支持力对该游客不做功
A 解析:依题意,可知人在整个上升过程中,所受支持力均不为0,根据功的定义W=Fs cos θ由于支持力方向与人位移方向的夹角小于90°,所以支持力对该游客一直做正功,故选A.
2.(2021·四川乐山市·高一期末)如图所示,质量为m的物体置于倾角为θ的斜面体上,物体与斜面之间的动摩擦因数为μ,在外力F作用下,斜面体沿水平方向向左做匀速运动,运动中物体m与斜面体相对静止.则关于斜面体对m的支持力和摩擦力的做功情况,下列说法中正确的是( )
A.支持力一定不做功
B.摩擦力一定做正功
C.摩擦力可能不做功
D.摩擦力一定做负功
D 解析:A.支持力的方向垂直斜面向上,与位移的夹角为锐角,可知支持力做正功,选项A错误;
BCD.摩擦力方向沿斜面向上,与位移方向的夹角为钝角,可知摩擦力做负功,选项BC错误,D正确.故选D.
3.(2021·安徽亳州市·亳州二中高一期末)某人用恒力将一质量为1 kg的物体由静止向上提升1 m,使其做匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s2,则下列说法正确的是(g取10 m/s2)( )
A.手对物体拉力为10 N
B.合力对物体做功12 J
C.合力对物体做功2 J
D.重力对物体做功10 J
C 解析A.根据物体的加速度a=2 m/s2
根据牛顿第二定律F-mg=ma
解得F=12 N
所以手对物体拉力为W=Fs=12 J
故A错误;
BC.物体受到的合力大小为F合=ma=2 N
所以合力的功为W合=F合h=2×1 J=2 J
故B错误,C正确;
D.物体重力做的功为WG=-mgh=-10 J
即物体克服重力做功10 J,故D错误.
4.(2021·汕头市澄海中学高一月考)如图,力F大小相等,物体运动的位移s也相同,F做功最小的是( )
D 解析:根据功的定义W=Fs cos θ
可知在锐角的情况下,θ越大,F做的功越小,与动摩擦因数大小无关.
5.(2021·浙江宁波市·高一期末)如图是高一某男同学参加引体向上体能测试,试估算每次引体向上过程该同学克服重力做功值最接近( )
A.30 J B.60 J
C.300 J D.600 J
C 解析:人的体重约为60 kg,引体向上时重心上移约为0.5 m;故克服重力所做的功W=mgh=600×0.5 J=300 J.
6.(2021·河南高一期末)一物体在F=10 N的水平拉力作用下沿水平面运动,在t=5 s时水平拉力变为F′=4 N,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0~10 s内拉力对物体做的功为( )
A.100 J B.250 J
C.400 J D.475 J
C 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
W=Fl1+F′l2=10× J+4× J=400 J.
7.(2021·广州市北大附中为明广州实验学校高一期中)如图所示,质量为m=2 kg的物体静止在水平地面上,受到与水平地面夹角为θ=37°、大小F=10 N的拉力作用,物体移动了l=2 m,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.3,g取10 m/s2,求:
(1)拉力F所做的功W1;
(2)摩擦力Ff所做的功W2;
(3)重力G所做的功W3;
(4)弹力FN所做的功W4;
(5)合力F合所做的功W.
(1)16 J (2)-8.4 J (3)0 (4)0 (5)7.6 J
解析:(1)对物体进行受力分析,如图所示,由功的计算公式可得拉力做功为
W1=Fl cos θ=10×2×0.8 J=16 J
(2)摩擦力做功
W2=-Ffl=-μ(mg-F sin θ)l=-0.3×(20-6)×2 J=-4.2×2 J=-8.4 J
(3)物体在重力方向没有产生位移,因此重力G做功W3=0
(4)物体在弹力方向没有产生位移,因此弹力FN做功W4=0
(5)合力F所做的功
W=W1+W2+W3+W4=7.6 J
8.(2021·福建南平市·高一期末)如图所示,在向右加速运动的车厢中,一个人用力沿车前进的方向推车厢.已知人与车厢始终保持相对静止,那么人对车厢做功的情况是( )
A.做正功 B.不做功
C.做负功 D.无法确定
C 解析:由于人向右加速运动,可知车对人的水平合力向右,由牛顿第三定律可知,人对车的水平合力向左,与运动方向相反,故人对车做负功,故C正确,AB