功专题训练二答案
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功专题训练二答案
1. 关于功和能,下列说法正确的是()
A.功有正负,因此功是矢量
B.力和位移是做功的两个要素,只要有力、有位移,就一定有功
C.能量的单位是焦耳
D.功的单位是瓦特
【解答】
解:A、功虽然有正负,但是它注意大小没有方向,不使用平行四边形定则合成.所以功是标量.故A错误
B、力和位移是做功的两个要素,只要在力的方向上有位移,就一定有功,故B错误
D、功和能量的单位是焦耳.故C正确,D错误.
故选:C
2. 下来关于摩擦力的说法正确的还是()
A.滑动摩擦力和静摩擦力的大小都跟两物体间的正压力大小成正
比
B.滑动摩擦力只可能对物体做负功,不可能对物体做正功
C.一对相互作用的静摩擦做功总和不一定为零
D.静摩擦力可能对物体做正功,可能对物体做负功,也可能对物
体不做功
【解答】
解:A、只有滑动摩擦力的大小才与压力成正比,故A错误;
B、摩擦力可以是阻力也可以是动力,比如正在传送带上升的物体.故B错误;
C、一对相互作用的静摩擦大小相等,方向相反,通过的位移相同,故做功之和为零,故C错误;
D、静摩擦力的方向可能与速度垂直,相同,或相反,故静摩擦力可能对物体做正功,可能对物体做负功,也可能对物体不做功,
故D正确;
故选:D
3. a、b、c三个相同小球在同一高度抛出,a球竖直上抛、b球竖
直下抛、c球水平抛出,直至落地,不考虑空气阻力,在这三个过
程中()
A.a球重力做功最多
B.三个小球重力做功一样多
C.a球的平均功率最大
D.三个小球的平均功率一样大
【解答】
解:A、根据重力做功公式W G=mgℎ,ℎ是初末位置的竖直高度差,可知,三个小球下落的高度相等,重力做功相同,故A错
误.B正确;
C、三个球中下落时间最短的是竖直下抛的物体,故b球的功率最大;故CD错误;
故选:B.4. 在相同高度,以相同速率,分别把质量相同的物体抛出(竖直
下抛、竖直上抛和平抛运动),不计空气阻力,则从抛出到落地()
A.下抛时落地速率最大
B.上抛时重力做功最多
C.落地时三者重力的瞬时功率相等
D.下抛时重力的平均功率最大
【解答】
解:A、小球沿着不同的方向抛出,都只有重力做功,机械能守恒,故可得到落地时速度大小相等,但方向不同,故A错误;
B、根据重力做功公式W=mgℎ可知,三个小球重力做功相同,
故B错误;
C、落地的时间不同,竖直上抛时间最长,竖直下抛时间最短,所以运动过程中,三个小球重力做功的平均功率不同,下抛平均功
率最大,故C错误,D正确;
故选:D
5. (3分)放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用,在
0∼6s内其速度与时间图象和该拉力的功率与时间的图象如图所示.下列说法正确的是()
A.0∼6s内物体的位移大小为27m
B.0∼6s内拉力做功为100J
C.合外力在0∼6s内做的功与0∼2s内做的功相等
D.水平拉力的大小为8N
【解答】
解:A、在0∼6s内物体的位移大小为:x=1
2
×(4+6)×6m=
30m.故A正确.
B、P−t图线与时间轴围成的面积表示拉力做功的大小,则拉力
做功为:W=1
2
×2×30+10×4J=70J.故B错误.
C、根据动能定理知:0∼6s内和0∼2s内动能的变化量相同,则
合外力做功相同.故C正确.
D、0∼2s内,根据P=Fv知,F=5N;2∼6s内,拉力:F′=
f=10
6
=5
3
N.故D错误.
故选:AC.
6. 质量为m=3kg的物体,受到与斜面平行向下的拉力F=10N
作用,沿固定斜面下滑距离l=2m.斜面倾角θ=30∘,物体与斜
面间的动摩擦因数μ=√3
3
,则拉力对物体所做的功为________J,
支持力对物体所做的功为________J,摩擦力对物体所做的功为
________J,合力对物体所做的功为________J.(g取10m/s2)
【解答】
解:物体受力如图所示,
支持力F N与位移垂直,支持力不做功,W FN=0;
拉力的功W F =Fl =10×2=20J ;
重力的功:W G =mgℎ=mglsin30∘=3×10×2×0.5=30J ;
摩擦力的功:W f =−μmglcos30∘=−
√3
3
×3×10×2×√3
2
=−30J ;
合力的功W =W FN +W F +W G +W f =0+20+30+(−30)=20J ;
故答案为:20,0,−30,20
7. 把质量为m 的篮球竖直向上抛出,若所受空气阻力大小恒定为F ,上升的最大高度为ℎ,对篮球所做的功为________,篮球落回原抛出位置的速度大小为________. 【解答】
解:从抛出到最高点过程由动能定理可知W −mgℎ−Fℎ=0−0 故W =mgℎ+Fℎ
在下落过程中由动能定理可知mgℎ−Fℎ=1
2mv 2−0 v =√
2mgℎ−2Fℎ
m 故答案为mgℎ+Fℎ,√2mgℎ−2Fℎ
m
8. 如图所示,长为L 的细线拴一个质量为m 的小球悬挂于O 点,现将小球拉至与O 点等高的位置且线恰被拉直.求放手后小球摆到O 点正下方的过程中:球的重力做的功________;线的拉力做的功________;外力对小球做的总功________.
【解答】
解:(1)竖直方向的分位移为L ,故重力做功: W G =mgL
(2)绳子拉力与小球瞬时速度的方向总是垂直,故拉力不做功:W T =0
(3)外力对小球做的总功:W =W G +W T =mgL . 故答案为:mgL ;0;mgL .
9. 设力的方向与位移方向的夹角为α,当α满足________时,力对物体做正功;当α满足________时,力对物体做负功,或者说物体克服阻力做功. 【解答】
解:由功的表达式W =FLcosα可知,当0≤α<90∘时,0≤cosα≤1,故此时拉力做功为正;当90∘<α≤180∘时,cosα<0,此时拉力做负功
故答案为:0≤α<90∘,90∘<α≤180∘
10. 用绳吊质量为m 的小球以加速度a 加速上升,经过时间t ,拉力对物体做功为________,重力做功为________,合力做功为________. 【解答】
解:对货物进行受力分析,货物受重力和起重机对货物拉力F ,根据牛顿第二定律得: F 合=F −mg =ma ; F =m(a +g);
在时间t 内上升高度为ℎ=1
2at 2
拉力做功W =Fℎ=1
2m(g +a)at 2 重力做功为W G =−mgℎ=−1
2mgat 2 合力做功为W 合=W −W G =12ma 2t 2
故答案为:1
2m(g +a)at 2,−1
2mgat 2,1
2ma 2t 2
11. 恒力对物体做功的一般公式为:________. 【解答】
解:物理学规定功的公式是:W =FLcosθ,公式中的F 表示作用在物体上的力,L 表示物体在这个力的方向上移动的距离;θ为力与位移之间的夹角; 故答案为:W =FLcosθ
12. 用起重机把一个质量为2.0×103kg 的物体从地面匀加速地提高5m ,若提升的加速度a =2m/s 2,重力加速度g 取10m/s 2,其他阻力不计,则钢丝的拉力所做的功为________J ,重力做功为________J ,合力做功为________J . 【解答】
解:由牛顿第二定律可知F −mg =ma
解得:F =mg +ma =2.0×103×(10+2)=2.4×104N ; 则拉力的功W =Fℎ=2.4×104N ×5=1.2×105J ; 重力的功W G =−mgℎ=−2.0×103kg ×10×5=−1×105J
合力的功W 合=1.2×105J −1×105J =2×104
J ;
故答案为:1.2×105;−1×105;2×104;
13. 如图所示,质量为m 的物体置于倾角为θ的粗糙斜劈上,若斜劈水平向右做匀速运动,移动的位移为l ,物体相对斜劈静止,此过程中
(1)重力做功是________; (2)支持力做功是________; (3)摩擦力做功是________;
(4)各力对物体做的总功是________. 【解答】