高中物理功和功率练习题

篇一:高一必修二物理功和功率练习题带答案解析

7.3 功率 同步练习题解析(人教版必修2)

1.质量为m的木块放在光滑水平面上,在水平力F的作用下从静止开始运动,则开始运动时间t后F的功率是( )。

F2tF2t2F2tF2t2

A. B.C. D.

2m2mmm

2.一辆小车在水平路面上做匀速直线运动,从某时刻起,小车受到的牵引力F和阻力f随时间的变化规律如图所示,则小车所受的牵引力的功率随时间变化的规律是( )。

3.近年我国高速铁路技术得到飞速发展,2010年12月3日京沪杭高铁综合试验运行最高时速达到486.1千米,刷新了世界记录,对提高铁路运行速度的以下说法,错误的是( )。

A.减少路轨阻力,有利于提高列车最高时速

B.当列车保持最高时速行驶时,其牵引力与阻力大小相等 C.列车的最高时速取决于其最大功率、阻力及相关技术

D.将列车车头做成流线形,减小空气阻力,有利于提高列车功率

4.如图所示是健身用的“跑步机”示意图,质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上,运动员用力向后蹬皮带,皮带运动过程中受到的阻力恒为f,使皮带以速度v

匀速向后运动,则在运动过程中,下列说法正确的是( )。

A.人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力 B.人对皮带不做功

C.人对皮带做功的功率为mgv D.人对皮带做功的功率为fv

5.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5 s内做匀加速直线运动,5 s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其vt图象如图所示。已知汽车的质量为m=2×103 kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,g取10 m/s2,则( )。

A.汽车在前5 s内的牵引力为4×103 N B.汽车在前5 s内的牵引力为6×103 N C.汽车的额定功率为60 kW D.汽车的最大速度为

30 m/s

6.纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一。若E1概念车的总质量为920 kg,在16 s内从静止加速到100 km/h(即27.8 m/s)。受到恒定的阻力为1 500 N,假设它做匀加速直线运动,其动力系统提供的牵引力为____N。当E1概念车以最高时速120 km/h(即33.3 m/s)做匀速直线运动时,其动力系统输出的功率为____kW。

7.一辆电动自行车的铭牌上给出了如下技术指标:

质量为M=70 kgFf恒为车和人总重的0.02倍,g取10 m/s2。则在电动自行车正常工作时,人骑车行驶的最大速度为多少?

8.图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103 kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度a=0.2 m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做vm=1.02 m/s的匀速运动。取g=10 m/s2,不计额外功。求:

(1)起重机允许输出的最大功率;

(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。

答案与解析

1. 答案:C 2. 答案:C 3. 答案:D 4. 答案:AD 5. 答案:BCD

解析:由题图象知前5 s的加速度a?

?v

?2 m/s2,由牛顿第二定律知前5 s内的拉力?t

F=kmg+ma,得F=(0.1×2×103×10+2×103×2) N=6×103 N,故B对,A错,又5 s末达额定功率P=Fv5=6×103×10 W=6×104 W=60 kW,最大速度

vmax

P6?104

??m/s?30m/s,故C、D两项正确。 0.1mg0.1?2?103?10

6. 答案:3.1×103 50

解析:在加速阶段由匀变速运动公式得:v=at① 根据牛顿第二定律得F-f=ma② 联立①②代入数据解得F=3.1×103 N③

当E1概念车做匀速直线运动时P=F·v=f·vm=50 kW。④ 7. 答案:6 m/s

解析:从电动自行车铭牌上获得的有用信息为:整车质量为30 kg,额定输出功率为120

W。分析知电动自行车在额定功率下行驶时,当牵引力与阻力相等时,即F=Ff速度达最大值。

设车的质量为m,由题意知,地面对车的阻力为Ff=k(M+m)g,当车达到最大速度时,应有P=Fvmax=k(M+m)gvmax,解得vmax=6 m/s。

8. 答案:(1)5.1×104 W (2)5 s 2.04×104 W

解析:(1)设起重机允许输出的最大功率为P0,重物达到最大速度时,拉力F0等于重力。

P0=F0vm① F0=mg②

代入数据,得P0=5.1×104 W。③

(2)匀加速运动结束时,起重机达到允许输出的最大功率,设此时重物受到的拉力为F,速度为v1,匀加速运动经历时间为t1,有:

P0=Fv1④ F-mg=ma⑤ v1=at1⑥

由③④⑤⑥,代入数据,得t1=5 s⑦

t=2 s时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度为v2,输出功率为P,则 v2=at⑧ P=Fv2⑨

由⑤⑧⑨,代入数据,得P=2.04×104 W。⑩

篇二:高一物理功和功率试题

第七章 机械能——功和功率

一、选择题

1、如图1所示,用力拉一质量为m的物体,使它沿水平匀速移动距离s,若物体和地面间的摩擦因数为μ,则此力对物体做的功为( )

A.μmgs

B.μmgs/(cosα+μsinα) C.μmgs/(cosα-μsinα)

D.μmgscosα/(cosα+μsinα)

图1

2、如图2所示,质量为m的物块始终固定在倾角为θ的斜面上,下列说法中正确的是( )A.若斜面向右匀速移动距离s,斜面对物块没有做功

B.若斜面向上匀速移动距离s,斜面对物块做功mgs C.若斜面向左以加速度a移动距离s,斜面对物块做功mas D.若斜面向下以加速度a移动距离s,斜面对物块做功m(g+a)s

图2

3、从空中以40 m/s的初速平抛一个重力为10 N的物体,物体在空中运动3 s落地,不计

空气阻力,取g=10 m/s2

,则物体落地时重力的即时功率为( )

A.400 WB.300 WC.500 WD.700 W 4、如图3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向右推劈,使P与劈保持相对静止,在前进的水平位移为s的过程中,劈对P做的功为(

)

图3

A.F·sB.mgsinθ?·s/2 C.mgcosθ?·s D.mgtanθ?·s

5、质量为m的汽车发动机的功率恒为P,摩擦阻力恒为f,牵引力为F.汽车由静止开始,

经过时间t行驶了位移s时,速度达到最大值vm,则发动机所做的功为( )

A.Pt B.fv1mt C.2mv2

mP2Psm+fsD.2f2?

v E.Fs m

二、填空题

6、如图4所示,木板质量为M,长为L,放在光滑水平面上,一细绳通过定滑轮将木板与质量为m的小木块相连,M与m之间的动摩擦因数为?,现用水平向右的力F将小木块从木板的最左端拉到最右端,拉力至少要做的功是______.

图4

7、如图5所示,人拉着细绳的一端由A走到B,使质量为m的物体匀速上升。已知A、B两点间的水平距离为s,细线与水平方向的夹角已在图中标出,不计滑轮的摩擦,人的拉力所做的功______.

8、用水平拉力拉着滑块沿半径为r的水平圆轨道匀速运动一周,已知滑块的质量为m,滑块与轨道间的动摩擦因数为μ。此过程中拉力所图5

做的功______.=2πμmgr。 三、计算题

9、在一段平直公路上,一辆质量m=10t的卡车速度从v1?5m/s均匀增加到v2?15m/s,经过的时间t=50s,如果车在运动时受到的阻力为车重力的k倍,k=0.05,求:

(1)发动机的平均功率。

(2)在这段路程的时间中点和位移中点发动机的瞬时功率。(g?10m/s2

10、如图6所示,在倾角为θ的斜面上有一质量为m的物

体,一直与斜面保持相对静止.求:

(1) 若物体随斜面水平匀速移动了位s,则斜面对

物体做了多少功?

(2)若物体随斜面以加速度a移动了位移s,则斜面对物体做了多少功?

11、将一质量为m=10 kg的物体,自水平地面由静止开始用一竖直向上的拉力F将其以a=0.5 m/s2

的加速度向上拉起.求:

(1) 在向上拉动的10s内,拉力F做功的功率; (2)上拉至10 s末,拉力的功率.

12.在光滑的水平面上放着物体A和小车B,如图7所示,小车长L=2m,M=4kg,A的质量

m=1kg,μAB=0.2,加在小车上的力(1)F=5N,(2)F=12N,求在这两种情况下,在2s时间内F对车做功是多少?摩擦力对A做功多少?(g取10m/s2)

图7

参考答案

1.分析:设水平面对物体的支持力的大小为N,则由物体匀速运动得

??

Fsin??N?mg?0?Fcos???N?0,

∴F=μmg/(cosα+μsinα)

∴力F对物体做的功为

W=Fscosα=μmgscosα/(cosα+μsinα)

所以选择D

2.分析 斜面对物块有没有做功,应是指斜面对物块的总作用力(斜面对物块的弹力与摩擦力合力)是否做功。当斜面匀速运动时,斜面对物块的总作用力大小等于mg,方向是竖直向上。若斜面向右匀速运动,斜面对物块的总作用力的方向与物块位移的方向垂直,因此斜面对物块没有做功,∴A对。若斜面向上匀速运动,斜面对物体的总作用力方向与物块位移s方向相同,∴斜面对物块做的功为mgs,∴B对。若斜面向左以加速度a移动距离s时,斜面对物块的总作用力在水平方向上的分力必为ma(重力在水平方面上分力为零),因此斜面对物块做功为mas,∴C也对。当斜面向下以加速度a移动距离s时,斜面对物块的总作用力可由牛顿第二定律求得mg-F=ma

∴F=m(g-a)

于是斜面对物块做功应为m(g-a)s,∴D错。

所以选择A、B、C

3.分析:根据平抛运动的规律可以算出物体落地时的即时速度为50 m/s,因而很容易错选C,这是由于疏忽了物体落地时,其速度方向与重力方向之间有夹角而造成的,由于重力的功率只与物体在竖直方向的速度有关,而vy=gt=30 m/s,因此落地时重力的即时功率为P=mgvcosθ?=mgvy=300 W,正确答案应选B.

答案:B

4.分析:物体P只受重力和支持力作用,它们的合力沿水平方向,如图所示,且FN=mg

cos?

,斜劈对P做功W=FNscos(90°-θ?)=mgtanθ?·s.

答案:D

5.分析:因为汽车发动机的功率恒定,所以汽车在启动过程中所受的牵引力为变力,且在汽车启动的初级阶段有F>f,汽车做变加速运动.随着汽车速度的增大,据P=Fv可知,汽车的牵引力将逐渐减小,加速度也随之减小,但仍做加速运动.当牵引力F=f时,汽车的加速度为0,此时汽车达到最大速度,之后汽车将做匀速运动.

本题中因汽车的功率不变,故发动机所做的功可用其与功率的关系来求解:即 W=Pt,所以选项A正确.

同理,由于当汽车达到最大速度时F=f,又因f为恒力,所以W=Pt=Fvmt=fvmt,故选项B也正确.

尽管汽车的牵引力为变力,但汽车在行驶过程中所受的阻力f为恒力,其所做的功可用功的定义式W=Fscosθ来求出.根据功能关系可知,发动机所做的功一部分用来克服摩擦阻力做功,一部分用来增加汽车的动能,所以据动能定理有:W-fs=1mv2,由此可解得:W=1m-0mv222

m+fs,所以选项C正确.

由P=fvm可知,vm=P/f,f=P/vm,将此vm和f同时代入选项C中,可得

W?mP2Ps

2f2

?v,故选项D也正确. m

对于选项E,由前面的分析可知其是将汽车的牵引力做为恒力代入功的定义式进行计算的,所以是不正确的.

说明:由上述两个例题中对功的计算可看出,计算功的思路通常有三条思路,即:①功的定义式W=Fscosθ,此方法只适用于求恒力所做的功;②利用功能关系,根据动能定理求功,此法对于恒力和变力均适用;③利用功和功率的关系W=P/t,这种方法一般只适用于求发动机

所做的功.

6.分析:匀速运动时拉力做功最小F=2μmg.把木块拉至木板最右端过程中,F前进的位移是

12L,故拉力至少要做的功为W=F·s=2μmg·1

2L=μmgL.答案:?μmgL

7.分析 人的拉力的功等于细绳对物体拉力的功。在物体匀速上升的过程中,细线对物体的拉力

FT= mg, 物体上升的高度h=(2cos300?1)s?(3?1)s, 从而细线对物体拉力的功WT?FTh?(3?1)mgs。 所以,人的拉力所做的功为(?1)mgs。

8.分析 滑块沿水平圆轨道匀速运动,故拉力的大小

F=Ff =μmg。

把圆轨道分成l1、l2、l3、……ln很多个小段,每一段小到可以看成直线段,从而拉力在每一小段上的方向可认为不变,则拉力在每一小段上所做的功分别为

W1=μmg l1,W2=μmg l2,W3=μmg l3,……Wn=μmg ln。

所以,在滑块沿水平圆轨道匀速运动一周的过程中,拉力所做的功为

W= W1+ W2+ W3+……+ Wn=μmg (l1+ l2+ l3+……+ ln) =μmg·(2πr)

a?v2?v

1?0.2m/s2

.解:(1)卡车的加速度t

卡车牵引力为F

F-kmg=ma,则

F?kmg?ma?7?103

N v?v1?v2

?10m/平均速度2s

则平均功率P?F?v?7?104

W

vt

vs

(2)时间中点和位移中点的瞬时速度分别为

2

2

vt?v?10m/s

2

22vv1?v

2

t?

2

?55m/s2

Pt?F?vt?7?104W

时间中点瞬时功率

2

2

位移中点的瞬间功率

Ps?F?vs?7?103?5W?7.8?104W

2

2

10.解:斜面对物体所做的功,即斜面对物体的作用力所做的功.在题述的两种情况下,斜面对物体的作用力分别如图中的甲、乙所示,因为物体的位移方向是水平的,故在两种情况中重力mg均不做功.

(1)因为当物体匀速运动时,其所受合力为0,所以由图7甲可知物体所受斜面的支持力N=

mgcosθ,摩擦力f=mgsinθ,方向如图所示.所以 WN=Nscosθ=mgcosθ·s·cos(90°-θ)

=mgscosθsinθ.

Wf=fscosα=mgsinθ·s·cos(180°-θ) =-mgscosθsinθ.

故斜面对物体所做的功为W总=WN+Wf=0.

图 (2)当物体以加速度a移动时,因a沿水平向右,所以合力F=ma、方向必水平向右,其受力

情况如图乙所示.由图可知:Nsinθ-fcosθ=ma, Ncosθ+fsinθ=mg.由此两方程可解得:N=mgcosθ+masinθ, f=mgsinθ-macosθ,

再由W=Fscosθ分别求得两力的功:

WN=Nscosα=Nscos(90°-θ)=mgscosθsinθ+mas sin2

θ.

Wf=fscosα=fscos(180°-θ)=-mgscosθsinθ+macos2

θ.

所以W总=WN+Wf=mas.

说明:

本题的上述解法并非是最简捷的方法,因为在物体运动的整个过程中,各个力都一直作用

在物体上,因此斜面对物体所做的功,也就等于合力对物体所做的功,故本题也可就(1)、(2)两种情况分析先求出合力,再用合力求出斜面对物体所做的功.另外,由于重力一直不做功,所以支持力和摩擦力对物体所做的功(即斜面对物体所做的功)就是合外力所做的功.还可据

动能定理通过物体动能的变化求出斜面对物体所做的功.这两种方法都比例题中给出的方法要

9

简单得多,其中后一种思路最为简捷,读者可自己按上述思路进行求解.

11.解:本题的第(1)问求10 s内拉力的功率,则是指10s内的平均功率,而求平均功率有两条具体的思路:一是P?W

t

;二是P=Fvcosθ.因此本题可从这两种方法分别求出平均功率.

方法一:据牛顿第二定律可知,F-mg=ma,解得F=105 N.又据运动学公式可求出10 s

内物体的位移为s?12WFs105?25

2

at=25 m.所以有: P?t?t?

10 W=262.5 W.方法二:根据运动学公式可求出物体在10s内的平均速度v?1

2

(at?0)?2.5 m/s,所以

平均功率为:P=Fv=105×2.5 W=262.5 W.

对于本题的第(2)问求第10 s末的功率,即为10 s末的瞬时功率.求解瞬时功率在中学阶段只有唯一的方法:P=Fvcosθ,所以此题中10 s末的功率为: P=Fvcosθ=Fatcos0=105×0.5×10 W=525 W.

说明:

(1)由上述例题可以看出,在解题时要注意据题意分清所求功率为平均功率还是瞬时功率;(2)

求解平均功率的方法较多,常见的有三种:一是利用功率的定义式P?

W

t

;二是利用平均速度求解,即P=Fvcosθ;三是利用两个状态瞬时功率的平均值法,即P?P0?Pt

2

.注意:其中

第二、三两种方法只适用于物体做匀变速度直线运动的情况.而求解瞬时功率在中学阶段则只有上述唯一的一种方法.

12.解:分别对A和B受力分析,如图:

A和B间最大静摩擦力可近似认为等于滑动摩擦力:

fm=μmg=2N 当二者有共同加速度a时

对m: f=ma ① 对M:F-f=Ma②

当F=5N时,得a=1m/s2, f=1N,f小于fm。所以A和B相对静止

F对车做功WF=F·s=10J 摩擦力对A做功Wf=f·s=2J

当F=12N时,代入①②得a=2.4m/s2,f=2.4N

因为f>fm

所以当F=12N时,A、B出现相对滑动,

∴A、B相对运动距离是1m,即A相对B向后打滑1m,

篇三:高中物理必修二 功和功率(有答案)

第一讲 机械功

一、选择题

1.关于功的概念,下列说法正确的是 ( )

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,说明物体的受力一定小

C.力对物体不做功,说明物体一定无位移

D.力对物体做的功等于力的大小、位移的大小及位移和力的夹角的余弦三者的乘积

2.下列说法中错误的是 ( )

A.功是矢量,正、负表示方向

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

3.在光滑水平面上和粗糙水平面上推车,如果所用的推力相等、位移也相等,则推力对小车做的功是 ((本文来自:wwW.xIAocAofaNwEn.com 小 草范 文 网:高中物理功和功率练习题))

A.在粗糙水平面上的较大B.在光滑水平面上的较大

C.两种情况下推力做的功相等 D.做功的大小决定于两车通过该位移的时间

4.如图所示,一物体分别沿AO、BO轨道由静止滑到底端,物体与轨道间的动摩擦因数相同,物体克服摩擦力做功分别为W1和W2,则 ()

A.W1>W2 B.W1=W2

C.W1<W2 D.无法比较

5.下列关于做功的说法正确的是 ()

A.凡是受力作用的物体,一定有力对物体做功

B.凡是发生了位移的物体,一定有力对物体做功

C.只要物体受力的同时又有位移发生,则一定有力对物体做功

D.只要物体受力,又在力的方向上发生了位移,则一定有力对物体做功

6.2010年土耳其举重世界锦标赛的比赛中,运动员从地面举起杠铃,举过头顶并坚持3 s,不动则算成功.下列说法中错误的是 ()

A.举起杠铃的过程中,运动员的支持力对杠铃做了功

B.举着杠铃3 s不动,运动员的支持力对杠铃也做了功

C.举起杠铃的过程中,杠铃的重力对杠铃也做了功

D.举着杠铃3 s不动,杠铃的重力对杠铃不做功

7.关于摩擦力做功,以下说法正确的是 ( )

A.滑动摩擦力阻碍物体的相对运动,所以一定做负功

B.静摩擦力虽然阻碍物体间的相对运动,但不做功

C.静摩擦力和滑动摩擦力不一定都做负功

D.一对相互作用力,若作用力做正功,则反作用力一定做负功

8.如图所示,稳站在商店自动扶梯的水平踏板上的人,随扶梯斜向上

做加速运动,则在此过程中 ()

A.人只受到重力和踏板的支持力作用

B.人受到的重力和踏板的支持力大小相等方向相反

C.支持力对人做正功 D.支持力对人做功为零

9.一个人乘电梯从1楼到20楼,在此过程中经历了先加速,后匀速,再减速的运动过程,则电梯支持力对人做功的情况是 ( )

A.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功

B.加速时做正功,匀速和减速时做负功

C.加速和匀速时做正功,减速时做负功D.始终做正功

10.以一定的初速度竖直向上抛出一小球,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 ( )

A.0B.-Fh

C.FhD.-2Fh

11.关于作用力与反作用力做功的关系,下列说法中正确的是 ( )

A.当作用力做正功时,反作用力一定做负功

B.当作用力不做功时,反作用力也不做功

C.作用力与反作用力所做的功一定是大小相等、正负相反的

D.作用力做正功时,反作用力也可能做正功

12.如图所示,A、B叠放着,A用绳系在固定的墙上,用力F将B拉着右移,用T、fAB和fBA分别表示绳子的拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力,则下面正确的叙述是()

A.F做正功,fAB做负功,fBA做正功,T不做功

B.F和fBA做正功,fAB和T做负功

C.F做正功,fAB做负功,fBA和T不做功

D.F做正功,其他力都不做功

13.如图所示,用力拉一质量为m的物体,使它沿水平地面匀速移动距离s.若物体和地面间的动摩擦因数为μ,则此力对物体做的功为 ( )

μmgsA.μmgsB. cosα+μsinα

μmgsμmgscosαC. D.cosα-μsinαcosα+μsinα

14.一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1 m/s.从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图 (a)、(b)所示.设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对

滑块做的功分别为W1、W2、W3,则以下

关系式正确的是 ( )

A.W1=W2=W3

B.W1<W2<W3

C.W1<W3<W2

D.W1=W2<W3

二、非选择题

15.如图所示,水平地面上的物体质量为2 kg,在方向与水平面成37°角、大小为10 N的拉力F作用下移动2 m,已知物体与水平地面间的动摩擦因数为

0.2.在这一过程中,物体所受的各力做功多少?合力做功多

少?(g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

16.一个质量m=150 kg的雪橇,受到与水平方向成θ=37°角斜向左上方500 N的拉力F作用,在水平地面上移动的距离l=5 m如图所示体与地面间的滑动摩擦力F阻=100 N,求合外力对物体所做的总功.

17.如图1-1-16所示,一辆拖车通过光滑的定滑轮将一重物G匀速提升,当拖车从A点水 平移动到B点时,位移为s,绳子由竖直变为与竖直成θ的角度,

求拖车对重物所做的功.

第一讲 机械功 答案

一、选择题

1.解析:选D.力对物体做的功W=Fscosα,功的大小由力的大小、位移的大小及位移和力的夹角的余弦三者共同决定,做功的多少并不是由其中一者来决定的,故A、B、C均错.

2.解析:选A.功是标量,功的正负不代表功的大小,也不表示功的方向,而是说明力是动力还是阻力,故选项A错误,B正确.由公式W=Fscosα知,C、D正确.

3.解析:选C.因为力对物体做的功,其大小即等于力的大小和物体在力的方向上发生位移大小的乘积,而与其他因素无关.在光滑水平面上和在粗糙水平面上的两种情况下,作用力、物体位移的大小均相等,故力所做的功也必相等,故C选项正确.

4.解析:选B.设轨道水平部分的长度为x,对于倾角为θ的轨道,斜面长L=x/cosθ,物体所

x受摩擦力大小f=μmg·cosθ,物体克服摩擦力所做的功W=f·L=μmg cosθ=μmgx.由于cosθ

两轨道水平部分相等,所以W1=W2.

5.解析:选D.力和在力的方向上发生的位移是做功的两个不可缺少的因素.

6.解析:选B.运动员在举起杠铃的过程中,运动员的支持力及杠铃的重力方向都有位移,所以此过程支持力、重力都做功;举着杠铃3 s不动,力没有了位移,此时运动员的支持力、重力不做功.

7.解析:选C.摩擦力可以是动力,故摩擦力可做正功;一对作用力,可以都做正功,也可以都做负功,故A、B、D都是错误的.

8.解析:选C.人随扶梯向上加速运动时,受踏板支持力、静摩擦力(水平向右)和重力作用,人处于超重状态,支持力大于重力,故A、B错误;支持力与位移方向夹角小于90°,支持力对人做正功,C正确,D错误.

9.解析:选D.电梯对人的支持力的方向始终向上,人的位移的方向也始终向上,两者之间方向相同,由力对物体做功的表达式W=Fscosα可知,支持力始终对人做正功,故D正确.

10.解析:选D.小球从抛出到落回到抛出点的过程中,虽然物体的位移为零,但空气阻力做的功并不为零.因为小球上升和下落过程中空气阻力虽然大小不变,但其方向发生了变化,不是恒力,不能直接用W=Fscosα计算.如果把运动的全过程分成两段,上升过程中空气阻力大小、方向均不变,可求出阻力做的功W1=Fhcos180°=-Fh;下降过程做功W2=Fhcos180°=-Fh,所以全过程中空气阻力做功W=W1+W2=-2Fh.

11.解析:选D.功的正负决定于力与位移方向间的夹角大小.作用力与反作用力的大小相等、方向相反,遵循牛顿第三定律,但力与位移的夹角与牛顿第三定律是无关的,也就是说:作用力与反作用力各自做不做功或做什么样的功并没有必然的关系.作用力与反作用力做的功可以相等也可以不相等,做功的正负可以相同也可以不相同.故A、B、C错误,D正确.

12.解析:选C.据W=Fscosα可知,在拉力F的作用下,物体B右移,F对物体B做正功.A对B的摩擦力的方向与物体B移动的方向相反,故fAB对物体B做负功.物体A在T的方向上没有发生位移,因此,T对物体A并不做功.同样,B对A的摩擦力对物体A也不做功.只有选项C正确.

13.解析:选D.物体受力分析如图所示,由平衡条件得

水平方向上:Fcosα=f

竖直方向上:N+Fsinα=G=mg

又因为f=μN

μmg以上三式联立解得F= cosα +μsinα

μmgscosα故W=Fscosα=. cosα+μsinα

1111114. 解析:选B.根据W=Fs得:第1 s内,W1=F1s=1=;第2 s内,W2=F2×=3×22222

3s=s;第3 s内,W3=F3s=2×s=2s.故W1<W2<W3,B正确.

2

15.解析:物体受重力mg、支持力N、拉力F、摩擦力f四个力作用,

受力分析如图所示,其中重力和支持力与运动方向垂直,不做功,

拉力做正功,摩擦力做负功.

拉力F对物体做的功为

WF=F·scos37°=10×2×0.8 J=16 J.

摩擦力对物体做功为Wf=f·scos180°=-μ(mg-Fsin37°)s=-

0.2×(2×10-10×0.6)×2 J=-5.6 J.

重力和支持力做的功为WG=WN=0.

合力做的功为

W合=WG+WN+WF+Wf=0+0+16 J-5.6 J=10.4 J.

合力做的功还可以这样求:物体所受到的合力F合=Fcos37°-f=(10×0.8-2.8)N=5.2 N, 所以W合=F合·s=5.2×2 J=10.4 J.

答案:见解析

二、非选择题

16.解析:由W=Fscosθ得

WF=Flcos37°=500×5×0.8 J=2000 J

WF阻=-F阻·l=-100×5 J=-500 J

W总=WF+WF阻=2000-500 J=1500 J.

答案:1500 J

ss17.解析:重物匀速提升T=G所以拖车对重物做的功W=Th=T(-)=G·s(1-sinθtanθ

cosθ)/sinθ.

Gs?1-cosθ?答案:

sinθ