课后提升训练(1) 机械功（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中物理必修第二册（鲁科版2019）

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，ABD错误． 9．(2021·大连市第一中学高一月考)如图所示，木块B上表面是水平的，当木块A置于B上，一起沿光滑斜面由静止开始下滑，下滑过程中A与B保持相对静止，且斜面体相对地面静止．A和B在下滑过程中(　　) A．地面对斜面体的摩擦力为零 B．木块B对A的摩擦力做负功 C．A对B做正功 D．A对B不做功 D　解析：A．光滑斜面，A、B一起沿斜面向下加速，因此具有沿斜面向下的加速度，此时加速度有水平向左的分加速度，将A、B和斜面体看成整体，地面对斜面体的摩擦力水平向左，故A错误； B．A、B一起沿斜面向下加速，此时加速度有水平向左的分加速度，则B对A的摩擦力水平向左，A的位移沿斜面向下与摩擦力方向的夹角小于90°，所以B对A的摩擦力做正功，故B错误； C．将A、B看成整体，整体具有沿斜面向下的加速度，将a正交分解为竖直方向a1，水平方向a2，如图 竖直方向上由牛顿第二定律可知mg－FN＝ma1 水平方向上f＝ma2 设斜面与水平方向的夹角为θ，摩擦力与弹力的合力与水平方向上的夹角为α，由几何关系可知 a1＝g sin θsin θ，a2＝g sin θcos θ tan α＝ 联立解得tan α＝，cot θ＝tan 所以α＋θ＝90 ° 因此B对A的作用力与斜面垂直，所以B对A的合力不做功，根据牛顿第三定律可知，A对B的作用力也不做功，故C错误； D．由于B对A的作用力与斜面垂直，所以A对B的作用力不做功，故D正确． 10．如图所示，水平传送带匀速运行的速度为v＝2 m/s，传送带两端A、B间距离为x0＝10 m，当质量为m＝5 kg的行李箱无初速度地放在传送带A端后，传送到B端，传送带与行李箱间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)行李箱开始运动时的加速度大小a； (2)行李箱从A端传送到B端所用时间t； (3)整个过程行李箱对传送带的摩擦力做的功W. (1)2 m/s2　(2)5.5 s　(3)－20 J 解析：(1)行李箱刚放上传送带时的加速度大小 a＝＝μg＝2 m/s2 (2)经过t1时间二者共速 t1＝＝1 s 行李箱匀加速运动的位移为 x1＝at＝×2×12 m＝1 m 行李箱随传送带匀速运动的时间 t2＝＝4.5 s 则行李箱从A传送到B所用时间 t＝t1＋t2＝1 s＋4.5 s＝5.5 s (3)t1时间内传送带的位移 x2＝vt1＝2×1 m＝2 m 根据牛顿第三定律，传送带受到行李箱的摩擦力大小 Ff′＝Ff 行李箱对传送带的摩擦力做的功 W＝－Ff′x2＝－μmgx2＝－0.2×5×10×2 J＝－20 J 学科网（北京）股份有限公司 $$