5、
A.若B不動, 支持力對A不做功 B.若B向左平移, 支持力對A做正功
C.若B向右平移, 支持力對A做負(fù)功 D.無論B動不動, 支持力對A都不做功
10.如圖所示,一根不計質(zhì)量的輕繩繞過定滑輪分別與M和m連接,置于光滑水平地面上,木板質(zhì)量為M,長度為L,小木塊質(zhì)量為m,小木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ.開始時木塊靜止在木板左端,現(xiàn)用水平向右的力將m拉至木板右端,拉力至少做功為( )
A.μmgL B.2μmgL C.μmgL/2 D.μ(M+m)gL
11.關(guān)于摩擦力做功的下列說法中不正確的是( ?。?
A.滑動摩擦力阻礙物體的相對運動,一定做
6、負(fù)功
B.靜摩擦力起著阻礙物體的相對運動趨勢的作用,一定不做功
C.靜摩擦力和滑動摩擦力一定都做負(fù)功
D.系統(tǒng)內(nèi)兩物體間的相互作用,一對摩擦力做功的總和恒等于零
12.關(guān)于作用力與反作用力做功的問題,下列說法正確的是( ?。?
A.如果作用力不做功,反作用力也不做功
B.作用力做正功時,反作用力一定做負(fù)功
C.作用力與反作用力做的功大小肯定相等
D.作用力與反作用力可能都做正功,也可能都做負(fù)功
13.如圖所示,物體A、B質(zhì)量相同,與地面的動摩擦因數(shù)也相同,在力F作用下一起沿水平地面向右運動的位移為l,下列說法正確的是( )
A.摩擦力對A、B做的功一樣多
7、
B.A克服摩擦力做的功比B多
C.F對A做的功與A對B做的功相同
D.A所受的合外力對A做的功與B所受的合外力對B做的功相同
14.如圖所示,物體沿弧形軌道滑下后進(jìn)入足夠長的水平傳送帶,傳送帶以圖示方向勻速運轉(zhuǎn),則傳送帶對物體做功情況可能是( )
A.始終不做功
B.先做負(fù)功后做正功
C.先做正功后不做功
D.先做負(fù)功后不做功
15.如圖所示,滑雪者由靜止開始沿斜坡從A點自由下滑,然后在水平面上前進(jìn)至B點后停止.已知斜坡、水平面與滑雪板之間的動摩擦因數(shù)皆為μ,滑雪者(包括滑雪板)的質(zhì)量為m,A、B兩點間的
8、水平距離為L.在滑雪者經(jīng)過AB段運動的過程中,克服摩擦力做的功( )
A.大于μmgL B.小于μmgL C.等于μmgL D.以上三種情況都有可能
16、(2015 浙江高考)我國科學(xué)家正在研制航母艦載機使用的電磁彈射器。艦載機總質(zhì)量為3.0×104 kg,設(shè)起飛過程中發(fā)動機的推力恒為1.0×105 N;彈射器有效作用長度為100 m,推力恒定。要求艦載機在水平彈射結(jié)束時速度大小達(dá)到80 m/s。彈射過程中艦載機所受總推力為彈射器和發(fā)動機推力之和,假設(shè)所受阻力為總推力的20%,則
A.彈射器的推力大小為1.1×106 N
B.彈射器對艦載機所做
9、的功為1.1×108 J
C.彈射器對艦載機做功的平均功率為8.8×107 W
D.艦載機在彈射過程中的加速度大小為32 m/s2
17.如圖所示,物體A、B疊放著,A用繩系在固定的墻上,用力F拉著B向右運動.用、FAB、FBA分別表示繩中拉力、A對B的摩擦力和B對A的摩擦力,則下列敘述中正確的是( )
A.F做正功,F(xiàn)AB做負(fù)功,F(xiàn)BA做正功,不做功
B.F、FBA做正功,F(xiàn)AB、不做功
C.F做正功,F(xiàn)AB做負(fù)功,F(xiàn)BA和不做功
D.F做正功,其他力都不做功
二、解答題:
1.唐朝詩人杜甫的詩作《登高》中有這樣兩句詩“無邊落木
10、蕭蕭下,不盡長江滾滾來.”從物理學(xué)的角度來說,“落木蕭蕭下”的過程是________能轉(zhuǎn)化為________能;而“滾滾來”的長江水蘊含豐富的________能.
2.用50 N的力拉一個質(zhì)量為10kg的物體在水平地面上前進(jìn),如圖所示.若物體前進(jìn)了10m,拉力F做的功W1= ,重力G做的功W2= .如果物體與水平面間動摩擦因數(shù)μ=0.1,物體克服阻力做功W3= .(sin37°=0.6 , cos37°=0.8)
F
37°
3.如圖所示,某人用大小不變的力F拉著放在光滑平面上的物體,開始時與物體相連的繩和水平面間的夾角是α,當(dāng)拉力F作用一段時
11、間后,繩與水平面間的夾角為θ.已知圖中的高度h,求繩的拉力FT對物體所做的功.繩的質(zhì)量、滑輪質(zhì)量及繩與滑輪間的摩擦不計.
4. 用質(zhì)量為5kg的質(zhì)地均勻的鐵索從10m深的井中吊起一質(zhì)量為20kg的物體,在這個過程中至少要做多少功?(g取10 m/s2)
5、(2015 四川高考)嚴(yán)重的霧霾天氣,對國計民生已造成了嚴(yán)重的影響,汽車尾氣是形成霧霾的重要污染源?!拌F腕治污”已成為國家的工作重點。地鐵列車可實現(xiàn)零排放,大力發(fā)展地鐵,可以大大減少燃油公交車的使用。減少汽車尾氣排放。
若一地鐵列車從甲站由靜止啟動后做直線運動,先勻加速運動20 s達(dá)最高速度72 km/h,再勻速運動80 s
12、,接著勻減運動15 s到達(dá)乙站停住。設(shè)列車在勻加速運動階段牽引力為1×106 N,勻速運動階段牽引力的功率為6×103 kW,忽略勻減速運動階段牽引力所做的功。
(1)求甲站到乙站的距離;
(2)如果燃油公交車運行中做的功與該列車從甲站到乙站牽引力做的功相同,求公交車排放氣態(tài)污染物的質(zhì)量。(燃油公交車每做1焦耳功排放氣態(tài)污染物3×10-6克)
【答案與解析】
一、選擇題:
1.C
解析:由于阻力的存在,秋千的機械能減小,減少的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但總能量守恒.故選C.
2、A
解析:由知,恒力F對兩種情況下做功一樣多,即,故A正確。
3.C
解析:根據(jù)功的公式
13、,F(xiàn)、、α相同,則功W相同。
4.D
解析:根據(jù)牛頓第二定律有,因此,1s內(nèi)的位移,所以1s內(nèi)起重機對貨物所做的功
5.ACD
解析:F做正功還是負(fù)功,要看F的方向與位移方向是相同還是相反,當(dāng)物體在水平力F和滑動摩擦力作用下做加速或勻速運動時,F(xiàn)的方向一定與位移方向相同,做正功;當(dāng)物體做減速運動時,F(xiàn)的方向可能與位移方向相反,做負(fù)功,也可能與位移方向相同(但此時F一定小于摩擦力),做正功。
6.A
解析:解法一應(yīng)用運動學(xué)規(guī)律
由vt2-v02=2ax得
故W=Fx=0
解法二用v-t圖象
根據(jù)題意,物體受恒力作用,故加速度不變,作用v-t圖象如圖所示:
由圖可知:
14、速度線所圍面積的代數(shù)和為零即在這段時間里,物體的位移為零,故恒力做的功W=0。
7.C
解析:因為恒力的功是指F所做的功,根據(jù)功的定義,力F所做的功只與F的大小及在力F的方向上發(fā)生位移大小的乘積有關(guān),不需考慮其它力的影響,因兩次作用在兩物體上的力相同,位移相同,所以功相等,選C。
8.B
解析:本題考查v-t圖象、功的概念。力F做功等于每段恒力F與該段滑塊運動的位移(v-t圖象中圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積),第1秒內(nèi),位移為一個小三角形面積S,第2秒內(nèi),位移也為一個小三角形面積S,第3秒內(nèi),位移為兩個小三角形面積2S,故W1=1×S,W2=3×S,W3=2×2S,W1<W2<W3 。
15、9.ABC
解析:某力做功的情況由力和位移的夾角α決定。
當(dāng)B不動時,位移平行斜面,而支持力總與斜面垂直,因此A正確;
如圖所示,當(dāng)斜面體B向左平移時,位移與支持力的夾角為銳角,因此B正確;
當(dāng)B向右平移時,力與位稱的夾角為鈍角,因此C正確。D錯誤。
10.A
解析:若要使拉力F做功最少,可使拉力F恰能勻速拉動木塊,經(jīng)分析得,位移為L/2,故.
11.ABCD
解析:根據(jù)功的定義公式:W=Flcosθ中的s是相對地面的位移,滑動摩擦力和靜摩擦力僅起阻礙相對運動(或相對運動趨勢)的作用,它們和物體對地的“絕對位移”的方向既可能同向,也可能反向。當(dāng)同向時,對物體做正功;當(dāng)反向時
16、做負(fù)功,故A、B、C不正確。
物體間有相對滑動時,一定伴隨機械能的損耗(轉(zhuǎn)化為內(nèi)能),所以一對滑動摩擦力做功恒為負(fù)值,且轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的大小為:Q=W=f·Δs(Δs為相對路程或相對位移),故D不正確。
12.D
解析:作用力與反作用力是分別作用在兩個物體上的力,至于做功情況視具體情況而定。如把兩個兩端裝有磁鐵的相同的小車放在光滑的水平面上,由靜止開始運動,則無論是排斥力還是吸引力,相互作用力均做正功。如果它們的質(zhì)量不等,則它們的加速度、速度、位移也不相等,作用力與反作用力所做的功也不相等;如果讓其中一車不動,則作用力與反作用力只有一個力做功。如果使兩車均不動,則作用力與反作用力均不做功;如
17、果外力使相互排斥的兩小車距離拉近,則相互排斥力均對小車做負(fù)功。綜上所述,只有D正確。
13.B、D
解析:由于有力F作用,A、B對地面的壓力不同,因而摩擦力大小也不相同,故摩擦力對A、B做功不一樣多,顯然A克服摩擦力做功較多.由于兩物體始終一起運動,能量變化相同,故合外力做功一樣多.
14.A、C、D
解析:設(shè)傳送帶運轉(zhuǎn)的速度大小為v1,物體剛滑上傳送帶時的速度大小為v2.
(1)當(dāng)v1=v2時,物體與傳送帶間無摩擦力,傳送帶對物體始終不做功.
(2)當(dāng)v1<v2時,物體相對于傳送帶向右運動,物體受到的滑動摩擦力向左,物體先勻減速運動至速度為v1才勻速運動,故傳送帶對物體先做負(fù)功后
18、不做功.
(3)當(dāng)v1>v2時,物體先勻加速運動直到速度增為v1才勻速運動,故傳送帶對物體先做正功后不做功.
15.C
解析:設(shè)水平部分的長度為s1,斜坡的長度為s2,斜坡與水平面的夾角為θ,則下滑的過程中克服摩擦力做功.
16、ABD
解析:由運動學(xué)公式: ,牛頓第二定律: 最后求得推力大小為1.1×106 N,所以AD正確。于是由做功公式:得到B正確;解得加速時間: 所以C錯誤。
17.C
解析:據(jù)可知,力F作用點的位移不為零,且與F方向相同,所以F做正功,繩中拉力的作用點的位移為零,所以不做功;FBA作用點的位移為零,F(xiàn)BA不做功;FAB作用點的位移不為零,且與FA
19、B反向,所以FAB做負(fù)功.故本題的正確選項為C.
二、解答題:
1.勢 動 動
解析:“落木蕭蕭下”是指落木的位置由高到低的變化過程,因而勢能由大變小,轉(zhuǎn)化為自身的動能;“滾滾來”的長江水是運動的.因而具有動能.
2.400J,0;70J
解析:根據(jù)有
因位移方向與重力方向垂直,所以
摩擦力
3.解析:設(shè)繩對物體的拉力為FT,顯然人對繩的拉力F等于FT,由于FT在對物體做功的過程中大小不變,但FT的方向時刻在改變,因此上述問題是個變力做功問題.但是在繩的質(zhì)量、滑輪的質(zhì)量及滑輪與繩間的摩擦不計的情況下,人對繩的拉力F對繩做的功就等于繩的拉力FT對物體做的功.而F的大
20、小和方向都不變,因此只要計算恒力F對繩做的功就能解決問題.
設(shè)繩的拉力FT對物體做的功為,人的拉力F對繩做的功為WF,由圖可知,在繩與水平面的夾角由α變到β的過程中,拉力F的作用點的位移大小為.
由可知,
故繩子的拉力FT對物體做的功為.
4. 解析:“至少要做多少功”的含義是作用在鐵索上的拉力等于物體和鐵索的重力,使重物上升,如果不計鐵索的重力,那么問題就容易解決.
W=Mgh=20×10×10J=2000 J.
但是現(xiàn)在還要考慮鐵索的重力,作用在物體和鐵索上的力至少應(yīng)等于物體和鐵索的重力,但在拉吊過程中,鐵索長度逐漸縮短,因此,拉力也在逐
21、漸減小,即拉力是一個隨距離變化的變力,以物體在井底開始算起,我們可以寫出拉力隨物體上升距離h變化的關(guān)系
250-5h(0≤h≤10).
即力隨距離線性變化,這是一個變力做功的問題,利用F-h圖像求解.
拉力的F-h圖像如圖所示,拉力做的功可用圖中的梯形面積來表示,
.
5、解析:(1)設(shè)列車勻加速直線運動階段所用的時間為t1,距離為s1;在勻速直線運動階段所用的時間為t2,距離為s2,速度為v;在勻減速直線運動階段所用的時間為t3,距離為s3;甲站到乙站的距離為s。則
s2=vt2②
s=s1+s2+s3④
聯(lián)立①②③④并代入數(shù)據(jù)得
s=1950 m⑤
(2)設(shè)列車在勻加速直線運動階段的牽引力為F,所做的功為W1;在勻速直線運動階段的牽引力的功率為P,所做的功為W2。設(shè)燃油公交車做與該列車從甲站乙站相同的功W,將排放氣態(tài)污染物質(zhì)量為M。則
W2=P·t2⑦
W=W1+W2⑧
M=(3×10―9 kg·J―1)·W ⑨
聯(lián)立①⑥⑦⑧⑨式并代入數(shù)據(jù)得
M=2.04 kg⑩