8.1 功与功率 第1课时 功 分层同步练习 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

1. 功与功率 第1课时　功 一、必备知识基础 题组一 对功的理解和计算 1.如图所示,下列过程中人对物体做了功的是(　　) A.小华用力推石头,但没有推动 B.小明举起杠铃后,在空中停留3 s的过程中 C.小超提着书包,随电梯一起匀速上升的过程中 D.小陈将冰壶推出后,冰壶在水平冰面上滑行了5 m的过程中 2.如图,质量为m的物块在与水平方向成30°的恒力F作用下,向左运动位移L。下列关于F做功表达式正确的是(　　) A.FLcos 30° B.-FLcos 30° C.FLsin 30° D.-FLsin 30° 3.某快递员搬运一批总质量为50 kg的货物,以2 m/s的速度沿水平方向匀速走了8 m,重力加速度g取10 m/s2,则匀速运动过程中快递员对货物做的功为(　　) A.400 J B.1 000 J C.0 D.100 J 4.(2025常州市合格性考试训练)用与斜面平行的恒力F将质量为m的物体沿倾角为θ的斜面拉动一段距离,拉力做功W1;用同样大小的水平力将物体沿水平面拉动同样的距离,拉力做功W2,则(　　) A.W1<W2 B.W1>W2 C.W1=W2 D.无法判断 5.如图所示,完全相同的四个木块放于水平地面上,在大小相等的恒力F作用下沿水平地面发生了相同的位移。关于力F做功,下列表述正确的是(　　) 甲　乙 丙　丁 A.图甲中,因为木块与地面间没有摩擦力,所以力F做的功最少 B.图乙中,力F做的功等于摩擦力对木块做的功 C.图丙中,力F做的功等于木块重力所做的功 D.图丁中,力F做的功最少 6.如图所示,两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上,使物体通过一段位移的过程中,力F1对物体做功4 J,力F2对物体做功3 J,则力F1与F2的合力对物体做功为(　　) A.7 J B.1 J C.5 J D.3.5 J 7.(2025徐州合格考模拟)如图所示,小朋友在蹦床上玩耍,由最低点向上弹起至恰好离开床面的过程中,蹦床对小朋友的做功情况是(　　) A.始终做正功 B.始终做负功 C.先做负功后做正功 D.先做正功后做负功 8.手拿球拍托着乒乓球跑是校运动会中一项常见的趣味项目,如图所示,某段时间内乒乓球相对球拍静止一起水平向右做匀速直线运动,若不计空气阻力,则此过程中(　　) A.乒乓球受到的重力对乒乓球做负功 B.乒乓球所受合力对乒乓球做正功 C.球拍对乒乓球的摩擦力不做功 D.球拍对乒乓球的支持力对乒乓球做正功 二、关键能力提升 9.翻斗车自卸货物的过程可以简化成如图所示模型,翻斗车始终静止在水平地面上,原来处于水平的车厢,在液压机的作用下,与水平方向的夹角θ开始缓慢增大(包括货物下滑过程中θ也在增加)。下列说法正确的是(　　) A.货物受到的支持力先减小后增加 B.货物受到的摩擦力先减小后增加 C.货物受到的支持力一直不做功 D.货物受到的摩擦力先不做功后做负功 10.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向左推劈,使P与劈保持相对静止。当前进的水平位移为s时,劈对P做的功为(　　) A.mgstan θ B.mgssin θ C.Fs D.mgscos θ 11.如图所示,大小为12 N、沿水平方向的恒力F作用在质量为2 kg的木箱上,使木箱在水平地面上沿直线运动。已知木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.20,g取10 m/s2,当木箱从静止开始运动了10 m时(　　) A.力F做的功W1=120 J B.重力做的功W2=200 J C.克服摩擦力做的功W3=120 J D.合力做的功W合=0 12.一个质量m=150 kg的物体,受到与水平方向成θ=37°角斜向左上方、大小为500 N的拉力F作用,在水平地面上移动的距离l=5 m(如图所示)。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100 N,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求: (1)力F对物体所做的功; (2)摩擦力对物体所做的功; (3)合力对物体所做的总功。 13.起重机用钢缆把质量m=300 kg的重物从地面由静止竖直向上吊起到高度h=8 m处,所用时间t=8 s,此过程可看成两段连续的、对称的匀变速直线运动,即加速、减速时重物的加速度大小不变,重物到达h处时速度恰好为0,重力加速度大小g取10 m/s2。求: (1)重物的加速度大小a; (2)钢缆对重物拉力所做的功W。 三、学科素养培优 14.如图所示,升降机内斜面的倾角θ=30°,质量为2 kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动。在升降机以5 m/s的速度匀速上升4 s的过程中,g取10 m/s2,求: (1)斜面对物体的支持力所做的功; (2)斜面对物体的摩擦力所做的功; (3)物体重力所做的功; (4)合力对物体所做的功。 参考答案 1.C 2.B　解析 力F与位移方向夹角为钝角,做负功,做功的表达式为W=-FLcos θ=-FLcos 30°,故选B。 3.C 4.C　解析 根据功的计算公式W=Flsin θ可得W1=W2=Fl,故选C。 5.D　解析 由W=Flcos α可知,F、l相同,α越大,力F做的功越少,D正确,A错误;图乙中,力F做的功与摩擦力对木块做的功的大小关系不能判断,选项B错误;图丙中,重力做功为零,则力F做的功大于木块重力所做的功,选项C错误。 6.A　解析 力F1对物体做功4 J,力F2对物体做功3 J,则力F1与F2的合力对物体做功为W合=W1+W2=4 J+3 J=7 J,故选A。 7.A 8.D　解析 乒乓球受到的重力方向与运动方向垂直,可知重力对乒乓球不做功,选项A错误;乒乓球做匀速运动,合力为零,可知所受合力对乒乓球不做功,选项B错误;球拍对乒乓球的摩擦力沿斜面向上,与速度方向夹角为钝角,可知摩擦力对球做负功,选项C错误;球拍对乒乓球的支持力与球拍垂直,与速度方向夹角为锐角,则支持力对乒乓球做正功,选项D正确。 9.D 10.A　解析 P与楔形物体相对静止,二者必定都向左加速运动,即P的合外力方向水平向左,画出P的受力图,根据几何关系得FN=,所以劈对P做的功为W=FNssin θ=mgstan θ,A项正确。 11.A 12.(1)2 000 J　(2)-500 J　(3)1 500 J 解析 (1)由功的定义式,可得力F做的功 WF=Flcosθ=500 N×5 m×cos 37°=2 000 J。 (2)摩擦力对物体做功 WF阻=F阻lcos 180°=-100 N×5 m=-500 J。 (3)合力做的总功等于各个力做功的代数和,所以总功为 W总=WF+WF阻=2 000 J+(-500 J)=1 500 J。 13.(1)0.5 m/s2　(2)2.4×104J 解析 (1)由已知条件知,重物做匀加速直线运动的时间为t1==4 s 加速的距离为h1==4 m 有h1= 解得a=0.5 m/s2。 (2)加速阶段钢缆对重物的拉力F1=mg+ma1=3 150 N 减速阶段加速度大小为a2=a1=a=0.5 m/s2 钢缆对重物的拉力F2=mg-ma2=2 850 N 钢缆对重物的拉力所做的功W=F1h1+F2h2=3 150×4 J+2 850×4 J=2.4×104J。 14.(1)300 J　(2)100 J　(3)-400 J　(4)0 解析 物体置于升降机内随升降机一起匀速运动过程中,处于受力平衡状态,受力分析如图所示。 由平衡条件得Ffcos θ-FNsin θ=0, Ffsin θ+FNcos θ-G=0 代入数据得Ff=10 N,FN=10 N 升降机上升x=vt=20 m。 (1)斜面对物体的支持力所做的功 WN=FNxcos θ=300 J。 (2)斜面对物体的摩擦力所做的功 Wf=Ffxcos (90°-θ)=100 J。 (3)物体重力做的功WG=Gxcos 180°=-400 J。 (4)合力对物体做的功 方法一:W合=WN+Wf+WG=0。 方法二:F合=0,W合=F合xcos α=0。 学科网（北京）股份有限公司 $