第1章 第1节 机械功（作业）-2022-2023学年新教材高中物理必修第二册【精讲精练】鲁科版

[课下作业] [基础训练] 1．图中是小孩滑滑梯的情景，在小孩下滑过程中，下列关于各力做功的说法错误的是(　　) A．重力做正功　　　　 B．支持力做负功 C．支持力不做功 D．摩擦力做负功 解析　下滑过程，位移方向斜向下，重力竖直向下，重力做正功，支持力始终与运动方向垂直，支持力不做功，摩擦力始终与运动方向相反，摩擦力做负功。故B错误，A、C、D正确。 答案　B 2．质量为m的物体，在水平恒力F作用下第一次沿粗糙水平面匀速移动距离为s；第二次用同样大小的力F平行于光滑斜面拉物体，斜面固定，使物体沿斜面加速移动的距离也是s。设第一次F对物体做的功为W1，第二次F对物体做的功为W2，则(　　) A．W1＝W2 B．W1<W2 C．W1>W2 D．无法确定 解析　第一次物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面匀速移动距离s的过程，F对物体做功W1＝Fs；第二次用同样大小的力F平行于光滑斜面拉物体，物体沿斜面加速移动距离s的过程，F对物体做功W2＝Fs，可得W1＝W2，故A正确，B、C、D错误。 答案　A 3.如图所示，倾角为θ的斜面上有一个质量为m的物体，在水平推力F的作用下移动了距离s，如果物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则推力对物体所做的功为(　　) A．Fssin θ B．Fscos θ C．μmgscos θ D．mg(sin θ＋μcos θ)s 解析　水平推力F与物体的位移s之间的夹角为θ，根据恒力做功的计算式可求得，水平推力F对物体所做的功为Fscos θ，选项B正确。 答案　B 4.(多选)在加速运动的车厢中，一个人用力向前推车厢，如图所示，人相对车厢未移动，则下列说法中正确的是(　　) A．人对车不做功 B．人对车做负功 C．推力对车做正功 D．车对人做正功 解析　如图所示，对人在水平方向上受力分析，人所受静摩擦力f与水平弹力F方向相反，由于人也做加速运动，故有f>F。据题意知，Wf>0，WF<0，两个力作用的位移相同，故车对人做的功W>0，D选项正确。对车在水平方向上受力分析，人对车有两个方向相反的力，分别为f′和F′，据功的公式W＝Fscos α知Wf′<0，WF′>0，而F′<f′，故人对车做负功，推力对车做正功，A错误，B、C选项正确。 答案　BCD 5.如图所示，小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力(　　) A．垂直于接触面，做功为零 B．垂直于接触面，做功不为零 C．不垂直于接触面，做功为零 D．不垂直于接触面，做功不为零 解析　如图所示，斜面对小物块只有垂直于斜面向上的支持力N。 小物块沿光滑斜面向下运动，斜面沿光滑水平面向右运动，斜面对小物块的支持力N与小物块位移s间的夹角α>90°，故N对小物块做负功，做功不为零。 答案　B 6.物体A、B叠放在光滑水平面上，mA＝1 kg，mB＝2 kg。在B上作用一个大小为3 N的水平拉力F后，A、B一起前进了4 m，如图所示。在这个过程中B对A做的功为(　　) A．4 J B．12 J C．0 D．－4 J 解析　B对A做的功就是B对A的作用力对A做的功，B对A的作用力就是B施加给A的所有力的合力。对整体，由牛顿第二定律得F＝(mA＋mB)a，故a＝1 m/s2，对A，由牛顿第二定律得f＝mAa ＝1 N，所以W＝fs＝4 J。故A正确，B、C、D错误。 答案　A 7.如图所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg的料车沿30°角的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长是4 m，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g取10 m/s2，求这一过程中： (1)人拉绳子的力做的功； (2)物体的重力做的功； (3)物体受到的各力对物体做的总功。 解析　(1)工人拉绳子的力：F＝mgsin θ 工人将料车拉到斜面顶端时，拉绳子的长度：l＝2L，根据公式W＝Flcosα，得W1＝mgsinθ·2L＝2 000 J (2)重力做功： W2＝－mgh＝－mgLsin θ＝－2 000 J (3)由于料车在斜面上匀速运动，则料车所受的合力为0，故W合＝0。 答案　(1)2 000 J　(2)－2 000 J　(3)0 [能力提升] 8.如图所示，质量为m的物体P放在光滑的倾角为θ的直角劈上，同时用力F向右推劈，使P与劈保持相对静止，在前进的水平位移为s的过程中，劈对P做的功为(　　) A．F·s B． C．mgcos θ·s D．mgtan θ·s 解析　P只受到重力mg和劈施加的支持力N两个力作用，受力分析如图所示。 由于P与劈相对静止，物体P竖直方向受力平衡，则有Ncos θ＝mg，P的水平位移为s，由功的计算式W＝Fscosα得知，劈对P的作用力N所做的功为W＝Nscos(－θ)