恒力做功(经典习题)
《功》经典习题(答案)(1)

《功》经典习题(参考答案)一、选择题1. 【答案】D【解析】力与运动方向始终相同,故D 选项正确。
2. 【答案】CD【解析】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W 1=Fh>mgh =50 J .合力做功W 合=(F -mg)h>0,选项A ,B 错误,D 正确;重力做功W 2=-mgh =-50 J ,选项C 正确.3. 【答案】A【解析】设AB 间距离为L ,则由A 滑到B 点,摩擦力做的功为W 1=-μmgL ,由A ′滑到B ′摩擦力做的功为W 2=-μmg cos α·s 上-μmg cos β·s 下=-μmgL ,故W 1=W 2.4. 【答案】 C【解析】 根据x =v +v 02t 得两过程的位移关系x 1=12x 2,根据加速度的定义a =v -v 0t 得两过程的加速度关系为a 1=a 22。
由于在相同的粗糙水平地面上运动,故两过程的摩擦力大小相等,即F f 1=F f 2=F f ,根据牛顿第二定律得,F 1-F f 1=ma 1,F 2-F f 2=ma 2,所以F 1=12F 2+12F f ,即F 1>F 22。
根据功的计算公式W =Fl ,可知W f 1=12W f 2,W F 1>14W F 2,故选项C 正确,选项A 、B 、D 错误。
5. 【答案】AC【解析】由于物体受的合力是2倍的关系,根据牛顿第二定律F=ma 可知,加速度也是2倍的关系,即a 2=2a 1, 所以物体的位移 X 1=1/2a 1t 02,速度为 v 1=a 1t 0,做的功为 W 1=F 0•X 1,物体的位移为X 2=X 1+V 1t 0+1/2a 2t 02=X 1+a 1t 0•t 0+a 1t 02=5X 1,速度为 v 2=v 1+a 2t 0=3v 1,做的功为 W 2=2F 0•(X 2-X 1)=8F 0•X 1=8W 1.所以AC 正确.故选AC .6. 【答案】B【解析】力F 做的功等于每段恒力F 与该段滑块运动的位移数值的乘积,滑块的位移即v -t 图象中图象与坐标轴围成的面积,第1 s 内,位移大小为一个小三角形面积S ;第2 s 内,位移大小也为一个小三角形面积S ;第3 s 内,位移大小为两个小三角形面积2S ,故W 1=S ,W 2=3S ,W 3=4S ,所以W 1<W 2<W 3,B 正确.7. 【答案】BD【解析】摩擦力做功的特点(1)静摩擦力和滑动摩擦力都可以对物体做正功,也可以做负功,还可以不做功。
高考物理力学知识点之功和能经典测试题及答案解析(4)

高考物理力学知识点之功和能经典测试题及答案解析(4)一、选择题1.恒力F作用于原来静止的物体上,使其分别沿粗糙水平面和光滑水平面移动一段相同距离s,则水平恒力F做的功和功率W1、P l和W2、P2相比较,正确的是( )A.W l>W2,P1>P2B.W l=W2,P I<P2C.W l=W2,P l>P2D.W l>W2,P I<P22.如图所示,质量分别为m和3m的两个小球a和b用一长为2L的轻杆连接,杆可绕中点O在竖直平面内无摩擦转动.现将杆处于水平位置后无初速度释放,重力加速度为g,则下列说法正确的是A.在转动过程中,a球的机械能守恒B.b球转动到最低点时处于失重状态C.a球到达最高点时速度大小为gLD.运动过程中,b球的高度可能大于a球的高度3.如图,半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为34h,则A.小球和小车组成的系统动量守恒B.小车向左运动的最大距离为1 2 RC.小球离开小车后做斜上抛运动D.小球第二次能上升的最大高度12h<h<34h4.将一个皮球从地面以初速度v0竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,即f=kv,重力加速度为g,下列说法中正确的是()A.从抛出到落四地面的过程中,最高点加速度最大,大小为gB .刚抛出时加速度最大,大小为g +kv mC .皮球上升所用时间比下降所用时间长D .皮球落回地面时速度大于v 05.从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛和水平抛出两个质量均为m 的小球,忽略空气阻力.在小球从抛出到落至水平地面的过程中 A .动能变化量不同,动量变化量相同 B .动能变化量和动量变化量均相同 C .动能变化量相同,动量变化量不同 D .动能变化量和动量变化量均不同6.一质量为m 的木块静止在光滑的水平面上,从0t =开始,将一个大小为F 的水平恒力作用在该木块上,作用时间为1t ,在10~t 内力F 的平均功率是( )A .212F m t ⋅B .2212F m t ⋅C .21F m t ⋅D .221F mt ⋅7.如图所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面加速上升,在这个过程中,人脚所受的静摩擦力( )A .等于零,对人不做功B .水平向左,对人做负功C .水平向右,对人做正功D .沿斜面向上,对人做正功8.下述实例中,机械能守恒的是( ) A .物体做平抛运动 B .物体沿固定斜面匀速下滑 C .物体在竖直面内做匀速圆周运动D .物体从高处以0.9g (g 为重力加速度的大小)的加速度竖直下落9.如图所示,一质量为1kg 的木块静止在光滑水平面上,在t =0时,用一大小为F =2N 、方向与水平面成θ=30°的斜向右上方的力作用在该木块上,则在t =3s 时力F 的功率为A .5 WB .6 WC .9 WD .310.从空中以40m/s 的初速度水平抛出一重为10N 的物体.物体在空中运动3s 落地,不计空气阻力,取g=10m/s 2,则物体落地前瞬间,重力的瞬时功率为( ) A .300WB .400WC .500WD .700W11.如图所示,粗糙程度处处相同的半圆形竖直轨道固定放置,其半径为R ,直径POQ 水平。
高考物理复习---恒力做功的分析和计算考点与例题PPT课件

跟进训练
1.(做功情况的判断)(2020·广东惠州一中月考)图2甲为一女士站在台阶式
自动扶梯上匀速上楼(忽略扶梯对手的作用),图乙为一男士站在履带式
自动扶梯上匀速上楼,两人相对扶梯均静止.下列关于做功的判断中正确
的是
√A.图甲中支持力对人做正功
B.图甲中摩擦力对人做负功
C.图乙中支持力对人做正功
D.图乙中摩擦力对人做负功
图2
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解析 题图甲中,人匀速上楼,不受摩擦力, 摩擦力不做功,支持力向上,与速度方向的 夹角为锐角,则支持力做正功,故A正确, B错误; 题图乙中,支持力与速度方向垂直,支持力不做功,摩擦力方向与 速度方向相同,做正功,故C、D错误.
常用于质点做曲线运动 时做功的判断
2.计算功的方法 (1)恒力做的功:直接用W=Flcos α计算. (2)合外力做的功 方法一:先求合外力F合,再用W合=F合lcos α求功. 方法二:先求各个力做的功W1、W2、W3…,再应用W合=W1+W2+ W3+…求合外力做的功. 方法三:利用动能定理W合=Ek2-Ek1.
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2.(恒力做功的计算)(2020·宁夏石嘴山市月考)如图3所示,质量为m的小
车在与竖直方向成α角的恒定拉力F作用下,沿水平地面向左运动一段
距离l.在此过程中,小车受到的阻力大小恒为Ff,则 A.拉力对小车做功为Flcos α
B.支持力对小车做功为Flsin α
√C.阻力对小车做功为-Ffl
D.重力对小车做功为mgl
例1 如图1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
2021届高考物理二轮复习专题二 功和能(考点+习题)含解析

专题二功和能1.功(1)恒力做功的计算式W=Fl cos α(α是F的方向与位移l方向的夹角)(2)恒力所做总功的两种计算方法W总=F合l cos α或W总=W1+W2+…2.功率(1)计算功率的两个公式:P=,P=Fv cos α(α为F与v的夹角)(2)机车启动类问题中的“临界点”①全程最大速度的临界点满足条件为:F f=;②匀加速运动达最大速度时满足的条件为-F f=ma,此时瞬时功率等于额定功率P额;③在匀加速过程中的某点,有:-F f=ma;④在变加速运动过程中的某点,有:-F f=ma'。
3.动能定理:W总=E k2-E k1=m-m4.机械能守恒定律的三种表达方式(1)始末状态:mgh1+m=mgh2+m(应选取零势能参考平面)(2)能量转化:ΔE k(增)=ΔE p(减)(3)研究对象:ΔE A=-ΔE B5.几种常见的功能关系高考演练1.(2020江苏单科,1,3分)质量为1.5×103 kg的汽车在水平路面上匀速行驶,速度为20 m/s,受到的阻力大小为1.8×103 N。
此时,汽车发动机输出的实际功率是 ()A.90 WB.30 kWC.36 kWD.300 kW答案C由于汽车在水平路面上匀速行驶,其受到的合外力为0,故汽车的牵引力F等于其受到的阻力f,即F=f,则汽车发动机输出的实际功率P=Fv=fv=36 kW,C正确。
2.(2018江苏单科,4,3分)从地面竖直向上抛出一只小球,小球运动一段时间后落回地面。
忽略空气阻力,该过程中小球的动能E k与时间t的关系图像是()答案A设小球初动能为E k0,初速度为v0,重力加速度为g。
瞬时动能E k=E k0-mgh,h=v0t-gt2,联立得E k=mg2t2-mgv0t+E k0,故A正确,B、C、D错误。
3.(多选)(2019江苏单科,8,4分)如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态。
小物块的质量为m,从A点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A点恰好静止。
恒力做功和变力做功专题

恒力做功和变力做功专题1关于功德概念,下列说法中正确的是()A力对物体做功多,说明物体的位移一定大B力对物体做功少,说明物体的位移一定少C力对物体不做功,说明物体一定无位移D功的大小是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的2大小相等的拉力分别作用于原来静止、质量分别为m1和m2的物体A和B上,使A沿光滑水平面运动了位移s,使B沿粗糙水平面运动同样的位移,则拉力对A、B做功w1和w2相比较A W1>W2B W1< W2C W1=W2 D无法判定3关于摩擦力的功,下列说法正确的是A静摩擦力总是做正功,滑动摩擦力对物体一定做负功B静摩擦力对物体不一定做功,滑动摩擦力对物体一定做功C静摩擦力对物体一定做功,滑动摩擦力对物体可能不做功D静摩擦力和滑动摩擦力都可能对物体不做功4质量为m的物体始终静止在倾角为θ的斜面上,如图所示,下列说法正确的是A若斜面向右匀速移动距离s,斜面对物体没做功B若斜面向上匀速移动距离s,斜面对物体做功mgsC若斜面向左以加速度a移动距离s,斜面对物体做功mgsD若斜面向下以加速度a移动距离s,斜面对物体做功m(g+a)s5质量为m的物体,在水平力F的作用下,在粗糙的水平面上运动,下列说法正确的是A若物体做匀速直线运动,F一定对物体做正功B若物体做匀加速直线运动,F一定对物体做正功C若物体做匀减速直线运动,F一定对物体做负功D若物体做匀减速直线运动,F也可能对物体做负功6.如图5-14所示的四种情况中,A、B两物体相对静止,一起向右运动,则[]A.情况甲中,A、B间的摩擦力对A做正功B.情况乙中,A、B间的摩擦力对B做负功C.情况丙中,A、B间的摩擦力对B做正功D.情况丁中,A、B间的摩擦力对A做负功7倾角为θ的斜面上有一个质量为m的物体,在水平推力F作用下沿斜面滑行距离s(图4-5).设物体与斜面间动摩擦因数为μ,则推力的功[]A.Fssinθ.B.Fscosθ.C.μmgscosθ.D.(mgsinθ+μmgcosθ)s.8.某人用50N的恒力F,通过动滑轮把重物拉上斜面,如图所示,用力方向始终与斜面成60°角.将物体沿斜面向上移动1m,他所做的功为A.25J B.50J C.75J D.条件不足,无法计算9起重机吊钩下挂着一个质量为m的木箱,如木箱以加速度a匀减速下降高度h,则木箱克服钢索拉力做的功为[]A.mgh.B.m(g-a)h.C.m(g+a)h.D.m(a-g)h.10如图所示木板OA水平放置,长尾L,在A处放一个质量为m的物块,现绕O点缓慢抬高A端,直到木块与水平面成α角时停止转动。
做功求解方法

做功求解方法恒力做功求解:[例1].如图所示,绳的一端通过滑轮沿水平方向成θ角施一恒力F ,使木块水平向右移动s 距离,在此过程中,恒力F 做功为( B )A.Fs cos θB.Fs (1+cos θ)C.2FsD.2Fs cos θ变力做功的求解方法恒力做功可用公式W =Fs cos α来求解,但如果是变力做功,就很难套用公式了,所以在高中阶段求变力做功一直是教学难点.1、将特殊变力变为恒力转换对象法:[例2]如图所示,定滑轮至滑块高度为h ,已知细绳拉力为F ,滑块在时间t 内沿水平地面由A 点前进s 米至B 点,滑块在初末位置时细绳与水平方面夹角分别为α和β,求滑块由A 点运动到B 点过程中,拉力F 对滑块做的功。
)sin(sin sin )sin 1sin 1(αβαβφα---Fs Fh 或分段法:[例3].以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h ,空气阻力的大小恒为f ,则从抛出到落回到抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为 ( D )A .0B .-fhC .fhD .-2fh微元法:[例4]如图所示,某力F =10N 作用于半径R =1m 的转盘的边缘上,力F 的大小保持不变,但方向始终保持于作用点的切线方向一致,则转动一周这个力F 做到总功应为( B )A .0B .20πJC .10JD .20J2.用动能定理或功能原理求解据动能定理知,外力对物体所做的功等于物体动能的变化,即W 外=ΔE k ,W 外指物体受到的所有外力对物体所做功的代数和,ΔE k 是物体动能的变化量.机械能守恒定律告诉我们,在只有重力和弹力做功时,系统的机械能守恒,言外之意,如果除重力和弹力之外的其他力对物体做功,系统的机械能就会发生变化,而且这些力做了多少功,系统就有多少机械能发生转化,这就是功能原理.如果这些力是变力或只有一个变力做功,而其他力对物体做的功和系统机械能的变化量容易求得,就可以用功能原理求解变力做功的问题.[例5]如图,一人通过光滑定滑轮用轻绳拉着质量为m =10 kg 的物体极其缓慢地从A 处移到B 处,如果CA =3 m ,AB =4 m ,那么在这一过程中,人通过绳子拉物体做了多少功?解:本题中,人拉滑轮右侧绳子的力是变力(大小不变,方向变),我们据功能原理,因人是极其缓慢地从A 处移到B 处,故物体极其缓慢地上升,动能不发生变化,即所求的功应等于物体增加的重力势能,则:W =mg Δh =mg (CB -C A )=196 J.3.用F —s 图象求解[例6]某物体的F —s 图象如图所示,求该物体在发生位移3 m 的过程中,外力F所做的功.解:本题所求的功在数值上等于F —s 图线与横轴之间包围的梯形面积,则W =2×231 J =4 J 4.用公式W =Pt 求解[例7]质量为5×105 kg 的机车,以恒定功率从静止开始启动,所受阻力是车重的0.06倍,机车经过5min 速度达到最大值108 km/h ,求机车的功率和机车在这段时间内所做的功.解:据题意,机车所受阻力F f =k mg ,当机车速度达到最大值时,机车功率为P =Fv m a x =F f v m a x =kmgv m a x =9×106 W.据P =tW ,该时间内阻力做功为 Wf =Pt =9×106×300 J =2.7×109 J据动能定理W 外=ΔE k ,得牵引力做功WF =ΔE k +Wf =21mv m a x 2+Wf =5.6×109 J-----精心整理,希望对您有所帮助!。
高考物理力学知识点之功和能经典测试题及答案(4)

高考物理力学知识点之功和能经典测试题及答案(4)一、选择题1.恒力F作用于原来静止的物体上,使其分别沿粗糙水平面和光滑水平面移动一段相同距离s,则水平恒力F做的功和功率W1、P l和W2、P2相比较,正确的是( )A.W l>W2,P1>P2B.W l=W2,P I<P2C.W l=W2,P l>P2D.W l>W2,P I<P22.某人用手将1kg的物体由静止向上提起1m,这时物体的速度为2m/s(g取10m/s2),则下列说法正确的是()A.物体克服重力做功2J B.合外力做功2JC.合外力做功12J D.手的拉力对物体做功10J3.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从0t=开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,作用时间为1t,在10~t内力F的平均功率是()A.212Fmt⋅B.2212Fmt⋅C.21Fmt⋅D.221Fmt⋅4.小明和小强在操场上一起踢足球,若足球质量为m,小明将足球以速度v从地面上的A 点踢起。
当足球到达离地面高度为h的B点位置时,如图所示,不计空气阻力,取B处为零势能参考面,则下列说法中正确的是()A.小明对足球做的功等于mghB.足球在A点处的机械能为2 2 mvC.小明对足球做的功等于22mv+mghD.足球在B点处的动能为22mv-mgh5.如图所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面加速上升,在这个过程中,人脚所受的静摩擦力()A.等于零,对人不做功B.水平向左,对人做负功C.水平向右,对人做正功D.沿斜面向上,对人做正功6.如图所示,质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她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0.9m和0.6m,若她在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4m,则克服重力做功和相应的功率为()A.430J,7WB.4300J,70WC.720J,12WD.7200J,120W7.如图所示,一表面光滑的木板可绕固定的水平轴O转动,木板从水平位置OA转到OB 位置的过程中,木板上重为5 N的物块从靠近转轴的位置由静止开始滑到图中虚线所示位置,在这一过程中,物块的重力势能减少了4 J。
恒力做功的求法

例2:汽车发动机的额定功率为60KW,汽车的 质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是 车重的0.1倍,g=10m/s2。 (1)汽车保持额定功率不变从静止启动后, ①汽车所能达到的最大速度是多大?
②当汽车的加速度为2m/s2时速度多大?
③当汽车的速度为6m/s时加速度多大?
(2)若汽车从静止开始,保持以0.5m/s2的 加速度做匀速直线运动,这一过程能维持 多长时间?
汽车由静止启动,运动的情况有两种: 1.以额定功率P额启动 2.在恒定的牵引力F作用下启动
1.在额定功率下运动:
功率P 一定
速度v
FP v
阻力Ff 牵引力 不变 加速度
F
a F Ff a
m
1.当F=Ff时速度最大 2.先变加速再匀速 3.速度-时间图象
v
变加速直线运动
F=Ff时 a=0
定义式: P=W/t
①功率的单位: 瓦(W)、千瓦(kw) ②功率是标量
③P=W/t求出来的是平均功率
功率的另一表达式
PW t
W FL cos a
P
FL cos a t
v L t
P Fv cosa
①F可以是恒力,也可以是变力
②v可以是瞬时速率,也可以是平均速度大小
3、功率的另一表达式: P=Fvcosα
二、功率的种类 1、平均功率和瞬时功率: 2、额定功率和实际功率:
三、额定功率与动力、速率的关系:
(关于公式P=Fv)
(1)当功率p一定时,牵引力F和v之间关系如何?
(2)当速度v一定时,牵引力F和P之间关系如何? (3)当牵引力F一定时,功率P和速度V之间有什 么关系?
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. . .专业. .专注. 1.关于功的概念,下列说法中正确的是( ) A.力对物体不做功,物体可能有位移 B.力对物体做功多,说明物体的位移一定大 C.力对物体做功少,说明物体一定受力小 D.功的大小是由力的大小和物体在力的方向上的位移大小决定的 2.在如图的四种情境中,人对物体做功的是( ) A. 如图竖直提着水桶在水平地面上匀速前进 B. 如图扛着米袋慢慢爬上楼梯 C. 如图用力推汽车,汽车没动 D. 如图举着杠铃原地不动 3.如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度为g,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体( )
A.重力势能增加了mgh B.动能损失了mgh C.克服摩擦力做功mgh D.机械能损失了mgh
4.如图所示,质量相等的物体A、B通过一轻质弹簧相连,开始时B放在地面上,A、B均处于静止状态,此时弹簧压缩量△x1.现通过细绳将A向上缓慢拉起,第一阶段拉力做功为W1时,弹簧变为原长;第二阶段拉力再做功W2时,B刚要离开地面,此时弹簧伸长量为△x2.弹簧一直在弹性限度,则( )
A.△x1>△x2 B.拉力做的总功等于A的重力势能的增加量 C.第一阶段,拉力做的功等于A的重力势能的增加量 D.第二阶段,拉力做的功等于A的重力势能的增加量 5.如图所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,若人与扶梯一起沿斜面减速上升,在这个过程中,人脚所受的静摩擦力( )
A.等于零,对人不做功 B.水平向左,对人做负功 C.水平向右,对人做正功 D.斜向上,对人做正功 6.如图所示,P、Q两个木块紧靠着静止在光滑水平面上,它们的质量之比是3:1.先用水平恒力F1向右推P,使它们共同向右加速运动.经过时间t后突然撤去F1,改用水平恒力F2向左推Q,又经过时间3t后P、Q的速度恰好减小为零,此时撤去F2.下列判断正确的是( )
A.F1、F2对P、Q做功的绝对值之比是3:1 B.前后两个阶段中两物体位移之比是3:1 C.F1、F2的大小相等 D.F1、F2先后作用期间,P、Q间的压力大小相同 7.如图1、2所示,分别用恒力F1、F2先后将质量为m的物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端,两次所用时间相同,第一次力Fl沿斜面向上,第二次力F2 . . .专业. .专注. 沿水平方向.则两个过程( )
A.合外力做的功相同 B.物体机械能变化量相同 C.Fl做的功与F2做的功相同 D.Fl做功的功率比F2做功的功率大 8.关于功,下列说法中正确的是( ) A.功是矢量 B.功的单位是牛 C.功就是能量 D.功是能量转化的量度 9.如图所示,在竖直平面有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力.已知AP=2R,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中( )
A.重力做功2mgR B.机械能减少mgR C.合外力做功mgR D.克服摩擦力做功0.5mgR 10.测定运动员体能的一种装置如图所示,运动员质量为m1,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮质量及摩擦),下悬一个质量为m2的重物,人用力蹬传送带而人的重心不动,使传送带以速率v匀速向右运动.下面是人对传送带做功的四种说法,其中正确的是( )
A.人对传送带不做功 B.人对传送带做负功 C.人对传送带做功的功率为m2gv D.人对传送带做功的功率为(m1+m2)gv 11.如图所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面加速上升,在这个过程中,人脚所受的静摩擦力( )
A.等于零,对人不做功 B.水平向左,对人做负功 C.水平向右,对人做正功 D.斜向上,对人做正功 12.物体在合外力作用下做直线运动的v﹣t图象如图所示.下列表述正确的是( )
A.在0~1 s,合外力做正功 B.在0~2 s,合外力总是做负功 C.在1~2 s,合外力不做功 D.在0~3 s,合外力总是做正功 13.如图所示,两根完全相同、轴线在同一水平面的平行长圆柱上放一均匀木板,木板的重心与两圆柱等距,其中圆柱的半径r=2cm,木板质量m=5kg,木板与圆柱间的动摩擦因数μ=0.2,两圆柱以角速度ω绕轴线作相反方向的转动.现施加一过木板重心且平行圆柱轴线的拉力F于木板上,使其以速度v=0.6m/s沿圆柱表面作匀速运动.取g=10m/s2.下列说法中正确的是( )
A.若ω=0,则水平拉力F=20N B.若ω=40rad/s,则水平拉力F=6N C.若ω=40rad/s,木板移动距离x=0.5m,则拉力所做的功为4J . . .专业. .专注. D.不论ω为多大,所需水平拉力恒为10N 14.质量为2千克的物体,放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上,在水平拉力的作用下,由静止开始运动,水平拉力做的功W和物体发生的位移S之间的关系如图所示,则( )
A.此物体在AB段做匀加速直线运动 B.此物体在AB段做匀速直线运动 C.此物体在0A段做匀加速直线运动 D.此物体在0A段做匀速直线运动
15.一物块置于水平地面上,在10N的水平拉力作用下向前移动了5m,撤去外力后又向前滑行了3m.在此过程中,拉力所做的功为. 16.用起重机把重量为3.O×104N的物体匀速地提高了6m.钢绳的拉力做了功,重力做了功,这些力所做的总功是.
17.如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行,一质量m=1kg,初速度大小为v2的煤块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若以地面为参考系,从煤块滑上传送带开始计时,煤块在传送带上运动的速度﹣时间图象如图乙所示,取g=10m/s2,求:
(1)煤块与传送带间的动摩擦因数; (2)煤块在传送带上运动的时间; (3)整个过程中由于摩擦产生的热量. 18.如图甲所示,将一个质量为m=4.3kg、带电荷量为q=+5.0×10-5C的小滑块静止放在无限大的绝缘水平桌面上,小滑块与桌面间的动摩擦因数μ=0.1。0~4s过程中在空间加上电场,电场强度大小如图乙所示,场强的正方向为斜向上、与水平桌面的夹角为37°.(g取10m/s2)求:
(1)4s小滑块的位移大小; (2)4s电场力对小滑块所做的功。 19.质量为m=2kg的物块静置于水平地面上,现对物块施加水平向右的力F,力F随时间变化的规律如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,求:
(1)4s后撤去力F,物体还能继续滑动的时间t . . .专业. .专注. (2)前4s力F的平均功率 20.如图所示,将半径为r的光滑圆弧轨道AB固定在竖直平面,轨道末端与水平地面相切.质量为m的小球从A点静止释放,小球通过水面BC滑上固定曲面CD恰能到达最高点D,D到地面的高度为,求:
(1)小球滑到的最低点B时的速度大小; (2)小球在整个过程中克服摩擦力所做的功. . .
.专业. .专注. 参考答案 1.AD 【解析】解:A、力对物体不做功,即W=0,可能是F=0,也可能是S=0,也可能是cosθ=0,故说明物体可以有位移;故A正确; B、力对物体做功W多,根据W=FScosθ,可能是力大,也可能是力的方向的位移大,也有可能两者都大,故B错误; B、力对物体做功W少,根据W=FScosθ,可能是力小,也可能是力的方向的位移小,也有可能两者都小,故C错误; D、根据恒力做功的表达式W=FScosθ判断,功的大小取决与力的大小、力的方向的位移大小,故D正确; 故选:AD. 【点评】做功有两个不可缺少的因素,功的大小由力的大小、位移的大小及力和位移方向夹角的余弦值的大小决定,即由力的大小和在力的方向上的位移的大小决定. 2.B 【解析】解:A、提着水桶在水平地面上匀速前进,人给水桶的力的向上的,向上没有移动距离,人对水桶没有做功.故A错误. B、扛着米袋慢慢爬上楼梯,人给米袋的力向上,向上移动了距离,人对米袋做功.故B正确. C、用力推汽车,汽车没动,人给汽车一个向前的力,向前没有移动距离,人对汽车没有做功.故C错误. D、举着杠铃原地不动,人对杠铃的力向上,向上没有移动距离,人对杠铃没有做功.故D错误. 故选:B. 【点评】对四个选择项中提到的物理过程分析,结合做功的两个必要因素来突破此题 3.AD 【解析】 试题分析:根据动能定理知,合力做功等于动能的变化量,机械能等于重力势能和动能之和,通过动能和重力势能的变化判断机械能的变化. 解:A、B、D、根据牛顿第二定律知,物体所受的合力为mg,方向沿斜面向下,根据动能定理得: △Ek=﹣=﹣mgh,动能减小mgh.物体重力势能增加mgh,所以机械能减小mgh.故AD正确,B错误; C、物体克服摩擦力做的功等于系统损失的机械能,则克服摩擦力的功为mgh;故C错误. 故选:AD. 【点评】解决本题的关键掌握功能关系,比如合力功与动能的关系,重力功与重力势能的关系,以及除重力以外其它力做功与机械能的关系,并能灵活运用. 4.B 【解析】 试题分析:应用平衡条件求出弹簧压缩与伸长时的形变量关系,然后应用动能定理求出拉力的功,根据功的表达式分析答题. 解:A、开始时A压缩弹簧,形变量为x1=;要使B刚要离开地面,则弹力应等于B的重力,即kx2=mg,故形变量x2=,则x1=x2=x,故A错误; A、缓慢提升物体A,物体A的动能不变,第一阶段与第二阶段弹簧的形变量相同,弹簧的弹性势能EP相同,由动能定理得:W1+EP﹣mgx=0,W2﹣EP﹣mgx=0,