第1章 课时精练(一) 机械功-【金版新学案】2024-2025学年新教材高一物理必修第二册同步课堂高效讲义教师用书word（鲁科版2019）

课时精练(一)　机械功 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) [基础达标] 1．关于功的概念，以下说法正确的是(　　) A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量 B．功有正、负之分，所以功也有方向性 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。 D　[力是矢量，位移是矢量，但是功是标量，选项A错误；功有正、负之分，但是功没有方向性，选项B错误；若某一个力对物体不做功，可能是该力的方向与物体的位移方向垂直，选项C错误；一个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，选项D正确。] 2．(多选)一个力对物体做了负功，则说明(　　) A．这个力一定阻碍物体的运动 B．这个力不一定阻碍物体的运动 C．这个力与物体运动方向的夹角α<90˚ D．这个力与物体运动方向的夹角α>90˚ AD　[由功的表达式W＝Fs cos α知，只有当α>90˚时，cos α<0，力对物体做负功，此力阻碍物体的运动，故A、D正确。] 3．如图所示的人，没有对物体做功的是(　　) A　[根据功的定义可知，力对物体是否做功关键是看力及力的方向上的位移两个因素，上述情景中，A项在力的方向上没有位移，故人对墙没做功，应选A项。] 4.(2022·河北石家庄期中)载人飞行包是一个单人低空飞行装置，如图所示，其发动机使用汽油作为燃料提供动力，可以垂直起降，也可以快速前进，若飞行包(包括人)在竖直匀速降落的过程中(空气阻力不可忽略)，下列的说法正确的是(　　) A．发动机对飞行包做正功 B．飞行包的重力做负功 C．空气阻力对飞行包做负功 D．飞行包的合力做负功 C　[飞行包(包括人)在竖直匀速降落的过程中，发动机的动力向上，则发动机对飞行包做负功，故A错误。匀速下降，飞行包的重力做正功，故B错误。空气阻力竖直向上，与位移方向相反，则空气阻力对飞行包做负功，故C正确。飞行包匀速运动，合力为零，则飞行包的合力不做功，故D错误。] 5．(多选)如图所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动过程中，A、B之间有相互作用的摩擦力(B与地面之间无摩擦力)，则对摩擦力做功的情况，下列说法中正确的是(　　) A．A、B都克服摩擦力做功 B．摩擦力对A不做功 C．摩擦力对B做负功 D．摩擦力对A、B都不做功 BC　[对A、B水平方向受力分析如图所示，物体A在f2作用下没有位移，B正确，A错误；对物体B，f1与位移夹角为180˚，摩擦力对B做负功，C正确，D错误。] 6．如图所示，力F大小相等，物体运动的位移s也相同，哪种情况F做功最小(　　) D　[A中，力F做的功W1＝Fs；B、C中，力F做的功均为W2＝Fs cos 30˚＝Fs；D中，力F做的功W3＝Fs cos 60˚＝Fs。故选D。] 7．(多选)如图所示，在匀加速运动的车厢内，一个人用力向前推车厢，若人与车厢始终保持相对静止，则以下结论中正确的是(　　) A．人对车厢的推力不做功 B．人对车厢的摩擦力做负功 C．人对车厢的作用力不做功 D．人对车厢的作用力做负功 BD　[在水平方向上，人对车厢的作用力有两个：对车厢向右的推力和对车厢地板向左的摩擦力，车厢的运动方向向右，所以人对车厢的推力做正功，人对车厢的摩擦力做负功，故A错误，B正确；由于人随车厢向右做匀加速运动，故车厢对人的作用力(即车厢对人的推力和摩擦力的合力)向右，人对车厢的作用力向左，所以人对车厢的作用力做负功，故C错误，D正确。] 8．(多选)一个质量是5 kg的物体被人用手匀加速向上托高1 m，g取10 m/s2，下列说法中正确的是(　　) A．手对物体做功50 J B．合力对物体做功0 J C．物体克服重力做功50 J D．手对物体做正功，且大于50 J CD　[因为物体向上做匀加速运动，手对物体的作用力F>mg＝50 N且为恒力，故手对物体做的功W1＝Fh>mgh＝50 J，合力做功W合＝(F－mg)h>0，故A、B错误，D正确；重力做功W2＝－mgh＝－50 J，故C正确。] [能力提升] 9.(多选)如图所示，某商场的电动扶梯坡面与水平面成θ角，质量为m的人站在电梯上，并始终随电梯一起从静止开始匀加速上升，达到规定的速度后匀速上升，最后匀减速上升直到停止。若用G表示人受到的重力，用N表示人受到的支持力，用f表示人受到的摩擦力，则下列说法正确的是(　　) A．上升过程中，f一直做负功 B．上升过程中，G一直做负功 C．上升过程中，N一直做正功 D．上升过程中，f一直做正功 BC　[向上加速时摩擦力水平向右，与位移夹角始终为锐角，此时摩擦力做正功，A错误；因为人的高度一直升高，故重力一直做负功，B正确；上升过程中支持力竖直向上，与位移的夹角始终为锐角，故支持力一直做正功，C正确；减速上升过程中，人受到的摩擦力水平向左，与位移夹角为钝角，故摩擦力做负功，D错误。] 10.(多选)如图所示，用恒定的拉力F拉置于光滑水平面上的质量为m的物体，由静止开始运动，时间为t，拉力F斜向上与水平面夹角为θ＝60˚。如果要使拉力做的功变为原来的4倍，在其他条件不变的情况下，可以将(　　) A．拉力变为2F B．时间变为t C．物体质量变为 D．拉力大小不变，但方向改为与水平面平行 AD　[物体在拉力作用下做匀加速运动，由牛顿第二定律可知F cos θ＝ma 解得a＝，时间t内的位移s＝at2 拉力做的功W＝Fs cos θ＝t2。 拉力变为2F，此时拉力做的功变为原来的4倍，故A正确；时间变为t，此时拉力做的功变为原来的2倍，故B错误；物体质量变为，此时拉力做的功变为原来的2倍，故C错误；拉力大小不变，但方向改为与水平面平行，此时拉力做的功变为原来的4倍，故D正确。] 11.(2022·山东聊城二中高一检测)如图所示，质量为60 kg的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将他的身体视为一根直棒，已知重心在C点，其垂线与脚、两手连线中点间的距离OA、OB分别为1.0 m和0.60 cm，若他在1 min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4 m，则运动员1 min内克服重力做功约为(　　) A．150 J　 B．204 J　 C．4 500 J　 D．7 200 J C　[由几何知识可知，人肩部上升的距离为0.4 m时，人重心上升的高度为h＝×0.4 m＝0.25 m，则1次俯卧撑克服重力做功W克1＝mgh＝60×10×0.25 J＝150 J。1 min内做了30个俯卧撑，1 min内克服重力做功W克＝30W克1＝30×150 J＝4 500 J，故C正确。] 学生用书第5页 12.如图所示，倾角为30˚的光滑斜面上用固定的竖直挡板夹住一个质量为m的光滑球，重力加速度为g，当整个装置沿水平面向左匀速运动距离s的过程中，求： (1)重力对球做的功； (2)竖直挡板以及斜面对球的弹力分别做的功； (3)球所受合力做的功。 解析：　(1)由于装置沿水平面运动，重力方向竖直向下，故重力做的功WG＝0。 (2)设竖直挡板以及斜面对球的支持力大小分别为N和N′，则N′cos 30˚＝mg，N′sin 30˚＝N联立解得N′＝mg，N＝mg，则竖直挡板以及斜面对球的弹力做的功分别为 W1＝－Ns＝－mgs W2＝N′s cos 60˚＝mgs。 (3)球的合力做的功为W合＝WG＋W1＋W2＝0。 答案：(1)0　(2)－mgL　mgL　(3)0 学科网（北京）股份有限公司 $$