【配套K12】2017_2018学年高中物理课时跟踪检测一机械功鲁科版必修2

课时跟踪检测（一）机械功
1．(多选)下列说法中正确的是( )
A．功是矢量，正负表示其方向
B．功是标量，正负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功
C．力对物体做正功还是做负功取决于力和位移的方向关系
D．力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量
解析：选BCD 功是标量，是过程量，功的正负不代表其大小，也不代表其方向，只说明做功的力是动力还是阻力。

2．关于力对物体做功的说法中，正确的是( )
A．力作用到物体上，力一定对物体做功
B．只要物体通过一段位移，就一定有力对物体做了功
C．只要物体受到力的作用，而且还通过了一段位移，则此力一定对物体做了功
D．物体受到力的作用，而且有位移发生，则力有可能对物体做功，也可能没有做功解析：选D 做功的两个必备条件是：物体受力和在力的方向上发生位移。

物体受力而且有位移，不一定有力做功。

如物体沿光滑水平面做匀速运动时，所受的两个力(重力和支持力)都不做功，A、B、C错。

再如沿粗糙斜面下滑的物体，重力和摩擦力做功，支持力不做功，D正确。

3．2015年8月1日至9日，东亚杯足球赛在中国武汉进行，比赛时某足球运动员用20 N的力，把重为5 N的足球踢出10 m远，在这一过程中运动员对足球做的功为( ) A．200 J B.50 J
C.98 J
D.无法确定
解析：选D 足球运动员用20 N的力作用在足球上，一瞬间就能把足球踢出去，足球在这个力的作用下的位移不知道，所以无法计算运动员对足球所做的功，故D正确。

4．关于两物体间的作用力和反作用力的做功情况，下列说法正确的是( )
A．作用力做功，反作用力一定做功
B．作用力做正功，反作用力一定做负功
C．作用力和反作用力可能都做负功
D．作用力和反作用力做的功代数和为零
解析：选C 比较功时，不要只看到力的大小和方向，还要分析两力对应的物体的位移情况，作用力和反作用力分别对各自的受力物体做功，没有必然的联系，故只有C正确。

5．如图1所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速传送至高处，在此过程中，下述说法正确的是( )
图1
A．摩擦力对物体做正功B．摩擦力对物体做负功
C．支持力对物体做正功 D.合外力对物体做正功
解析：选A 摩擦力方向平行皮带向上，与物体运动方向相同，故摩擦力做正功，A对，B错；支持力始终垂直速度方向，不做功，C错；合力为零，不做功，D错。

6.如图2所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了距离s。

若物体的质量为m，物体与地面之间的摩擦力大小为f，则在此过程中( )
图2
A．摩擦力做的功为fs B.力F做的功为Fs cos θ
C．力F做的功为Fs sin θ D.重力做的功为mgs
解析：选C 物体与地面之间的摩擦力大小为f，物体的位移的大小为s，由功的公式可得W＝－fs，所以A错误。

力F与竖直方向成θ角，所以在水平方向的分力为F sin θ，所以F做的功为Fs sin θ，所以B错误，C正确。

重力在竖直方向上，物体在竖直方向的位移是零，所以重力的功为零，所以D错误。

7.以一定速度竖直上抛一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f，则从抛出至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为( )
A．0 B.－fh
C．－2fh D．－4fh
解析：选C 上升阶段，空气阻力做功W1＝－fh。

下落阶段空气阻力做功W2＝－fh，整个过程中空气阻力做功W＝W1＋W2＝－2fh，故C选项正确。

8.力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动一段位移，如果力F1对物体做功为6 J，物体克服力F2做功为9 J，则F1、F2的合力对物体所做的功为( )
A．3 J B.－3 J
C.15 J
D.－15 J
解析：选B F1、F2做的功分别为W1＝6 J，W2＝－9 J，则它们的合力做功W＝W1＋W2＝－3 J，B正确。

9．(多选)质量为2 kg 的物体置于水平面上，在运动方向上受到水平拉力F 的作用，沿水平方向做匀变速运动，拉力F 作用2 s 后撤去，物体运动的速度图像如图3所示，则下列说法正确的是(取g ＝10 m/s 2
)( )
图3
A ．拉力F 做功150 J
B ．拉力F 做功350 J
C ．物体克服摩擦力做功100 J
D ．物体克服摩擦力做功175 J
解析：选AD 由题图可以求出0～2 s 内的加速度a 1＝2.5 m/s 2,
2～6 s 内的加速度a 2
＝－2.5 m/s 2
，由F ＋f ＝ma 1，f ＝ma 2，得F ＝10 N ，f ＝－5 N ，由题图还可求出前2 s 内的位移s 1＝15 m,2～6 s 内的位移s 2＝20 m 。

所以拉力做功W F ＝Fs 1＝10×15 J＝150 J ；摩擦力做功W f ＝f (s 1＋s 2)＝－5×(15＋20)J ＝－175 J ，即物体克服摩擦力做功175 J ，故A 、D 正确。

10.如图4所示，在光滑水平面上，物体受两个相互垂直的大小分别为F 1＝3 N 和F 2＝4 N 的恒力，其合力在水平方向上，从静止开始运动10 m ，求：
图4
(1)F 1和F 2分别对物体做的功是多少？代数和为多大？ (2)F 1和F 2合力为多大？合力做功是多少？
解析：(1)力F 1做的功
W 1＝F 1s cos θ1＝3×10×3
5
J ＝18 J
力F 2做的功
W 2＝F 2s cos θ2＝4×10×45
J ＝32 J W 1与W 2的代数和
W ＝W 1＋W 2＝18 J ＋32 J ＝50 J 。

(2)F1与F2的合力F＝F12＋F22＝5 N
合力F做的功W′＝Fs＝5×10 J＝50 J。

答案：(1)18 J 32 J 50 J (2)5 N 50 J
11.质量m＝50 kg的滑雪运动员从高度h＝30 m的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角θ＝37°，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数μ＝0.1。

则运动员滑至坡底的过程中：
图5
(1)滑雪运动员所受的重力对他做了多少功？
(2)各力对运动员做的总功是多少？(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，装备质量不计)
解析：(1)重力做的功
W G＝mgh＝50×10×30 J＝1.5×104 J。

(2)运动员所受合力：
F合＝mg sin 37°－μmg cos 37°＝260 N
方向沿斜坡向下，沿合力方向位移s＝50 m，合力做的功W合＝F合·s＝260×50 J＝1.3×104 J。

答案：(1)1.5×104 J (2)1.3×104 J
12．一辆汽车质量为105 kg，从静止开始运动，其阻力为车重的0.05倍。

其牵引力的大小与车前进的距离变化关系为F＝103s＋f，f是车所受的阻力。

当车前进100 m时，牵引力做的功是多少？(g＝10 m/s2)。

解析：由于车的牵引力和位移的关系为F＝103s＋f，是线性关系，故前进100 m过程中的牵引力做的功可看作是平均牵引力F所做的功。

由题意可知
f＝0.05×105×10 N＝5×104 N
所以前进100 m过程中的平均牵引力为
F＝5×104＋3＋5×104
2
N＝1×105 N
故W＝F s＝1×105×100 J＝1×107 J。

答案：1×107 J。