1、一、功练习题 一、选择题 1、讨论力 F 在下列几种情况下做功的多少 (1)用水平推力 F 推质量是 m 的物体在光滑水平面上前进了 s (2)用水平推力 F 推质量为 2m 的物体沿动摩擦因数为 的水平面前进了 s (3)斜面倾角为 ,与斜面平行的推力 F,推一个质量为 2m 的物体沿光滑斜面向上推进了 s A (3)做功最多 B ( 2)做功最多 C做功相等 D不能确定2关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是 A滑动摩擦力总是做负功 B滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功C静摩擦力对物体一定做负功 D静摩擦力对物体总是做正功3如图 1 所示,一个物体放在水平面上,在跟竖直方向成 角的斜向下
2、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 A摩擦力做的功为 fs B 力 F 做的功为 Fscos C力 F 做的功为 Fssin D重力做的功为 mgs4质量为 m 的物体静止在倾角为 的斜面上,当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离 s 时,如图 2 所示,物体 m 相对斜面静止,则下列说法中不正确的是 A摩擦力对物体 m 做功为零 B合力对物体 m 做功为零C摩擦力对物体 m 做负功 D弹力对物体 m 做正功5起重机竖直吊起质量为 m 的重物,上升的加速度是 ,上升的高度是 h,则起重机对货物所做的功是。 Amgh Bmh
3、Cm(g)h D m(g- )h6将横截面积为 S 的玻璃管弯成如图 3 所示的连通器,放在水平桌面上,左、右管处在竖直状态,先关闭阀门 K,往左、右管中分别注入高度为h1 和 h2,密度为 的液体,然后打开阀门,直到液体静止, 在上述过程中,重力对液体做的功为。 7.物体 A 和 B 叠放在光滑水平面上, mA=1kg,mB=2kg,B 作用一个3N 的水平拉力后,AB 一起前进了 4m,如图 4 所示在这个过程中B 对 A 做的功 A4 J B12 J C0 D-4J8质量为 m 的物块 A 始终附着在楔形物块 B 的倾角为 的斜面上,如图 5 所示,下列说法中正确的是 A若 B 向右匀速
4、移动距离 s,则 B 对 A 做的功为零 B若 B 向上匀速移动距离 s,则 B 对 A 做的功为 mgsC若 B 向左以加速度 a 移动距离 s,则 B 对 A 做的功为 mas D若 B 向下以加速度 a 移动距离 s,则 B 对 A 做的功为 m(ga)s10把一个物体竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度是 h,若物体的质量为 m,所受的空气阻力恒为 f, 则在从物体被抛出到落回地面的全过程中 A重力所做的功为零 B重力所做的功为 2mgh C空气阻力做的功为零 D空气阻力做的功为-2fh二、填空题 15一木块质量 2kg,静止在光滑水平面上,一颗子弹质量 10g,以 500m/s 的速
5、度射穿木块,穿出木块时的速度减为 100m/s,木块得到的速度是 2m/s。在这过程中,子弹克服阻力做功_。16.两个完全相同的物体分别从高度相同,倾角分别为 1 2 的两个斜面的顶端滑至底端,两物体与斜面间的动摩擦因数 相同。在下滑的全过程中,重力对它们做功之比为_,它们克服摩擦阻力做功之比为_。 17在恒定合力 F 作用下,物体由静止开始运动,经过一段位移 s 后,速度达到 v,做功为W。在相同的恒定合力 F 作用下,物体的速度由零增至 nv,则 F 做的功是原来的_倍,通过的位移是原来的_倍,若要物体的速度由 v 增至 nv,则需对它做的功是原来的_倍,在位移仍是 s 的情况下,物体受力
6、是原来的_倍。18如图 6 所示,物体质量 1kg,斜向上拉 F=10N,物体和水平面间的滑动摩擦因数 =0.25 ,物体在 F 的作用下前进 10m。则在这段时间内,拉力 F 对物体做的功 J三、计算题: 22如图 7 所示,绷紧的传送带始终保持着大小为 v4m/s 的速度水平匀速运动。一质量 m=1kg 的小物块无初速地放到皮带 A 处,物块与皮带间的滑动动摩擦因数 =0.2 ,A、B 之间距离 s=6m。求物块从 A 运动到 B 的过程中摩擦力对物块做多少功?(g=10m/s2) 功练习题答案 一、选择题 功 课堂例题1.等值法例题 4:如图 3,定滑轮至滑块的高度为 H,已知细绳的拉力
7、为 F 牛(恒定) ,滑块沿水平面由 A点前进 s 米至 B 点,滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为 和 。求滑块由 A 点运动到 B 点过程中,绳的拉力对滑块所做的功。分析:在这物体从 A 到 B 运动的过程,绳的拉力对滑块与物体位移的方向的夹角在变小,这显然是变力做功的问题。绳的拉力对滑块所做的功可以转化为力恒 F 做的功,位移可以看作拉力 F 的作用点的位移,这样就把变力做功转化为恒力做功的问题了。解:由图 3 可知,物体在不同位置 A、B 时,猾轮到物体的绳长分别为:sin1Hi2那么恒力 F 的作用点移动的距离为: )sin1(21Hs故恒力 F 做的功: )ins(W例 5
8、、用细绳通过定滑轮把质量为 m 的物体匀速提起。人从细绳成竖直方向开始,沿水平面前进 s,使细绳偏转 角,如图所示。这一过程中,人对物体所做的功为_。 (S/sin)- (S/tan)mg3、平均力法如果力的方向不变,力的大小对位移按线性规律变化时,即,( )2 ( 1) 也就是说,变力由 线性地变化到 的过程中所做的功等于该过程的平均力 ( )2 所做的功例题 2:一辆汽车质量为 800 千克,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=100x+f 0,f 0 是车所受的阻力。当车前进 20 米时,牵引力做的功是多少?(g=10m/s 2 )分
9、析:由于车的牵引力和位移的关系为:F=100x+ f0,成线性关系,故前进 20 米过程中的牵引力做的功可看作是平均牵引力所做的功。解:由题意可知:开始时的牵引力:F 1=f00.05(80010)400(N) 20 米时的牵引力:F2=10020+400=2400(N)前进 20 米过程中的平均牵引力:F 平 =1400(N) 所以车的牵引力做功:WF 平S14002028000 (J )4、用图象法求解变力做功【图形题可能使用】如果能知道变力 F 随位移 s 变化的关系,我们可以先作出 F-s 关系图象, (横坐标表示力 F 在位移方向上的分量,纵坐标表示物体的位移)并利用这个图象求变力所
10、做的功 图象与坐标轴围成的面积表示功的数值。例 6.长度为 ,质量为 的均匀绳,一段置于水平的光滑桌面上,另一段垂于桌面下,长为 ,求lma从绳开始下滑到绳全部离开桌面,重力所做的功。【分析】开始使绳下滑的力是 段绳所受的重力 ,此后下垂的绳逐amgla渐变长,使绳下滑的力也逐渐增大,且随下垂段绳长均匀增大。当绳全部离开桌面时,绳下滑的位移为 ,此时使绳下滑的力是整条绳所l受的重力 ,这是一个变力做功的问题,可用用力位移图象来分析。glamglaW2)()(21【解答】例如图,密度为 ,边长为 a 的正立方体木块漂浮在水面上( 水的密度为 0)现用力将木块按入水中,直到木块上表面刚浸没,此过程
11、浮力做了多少功?解答未用力按木块时,木块处于二力平衡状态F 浮 =mg 即 0ga2(a-h )=ga 3并可求得:h=a( 0-)/ 0(h 为木块在水面上的高度)在用力按木块到木块上表面刚浸没,木块受的浮力逐渐增大,上表面刚浸没时,浮力达到最大值:F浮 = 0ga3以开始位量为向下位移 x 的起点,浮力可表示为:F 浮 =ga 3+ 0ga2x根据这一关系式,我们可作出 F 浮 -x 图象(如图右所示) 在此图象中,梯形 OhBA 所包围的“面积”即为浮力在此过程所做的功。W=( 0ga3+ga 3)h/2=ga 3h( 0+)/2这里的“面积”为什么就是变力所做的功?大家可结合匀变速运动
12、的速度图象中的“面积”表示位移来加以理解即使 F-x 关系是二次函数的关系,它的图象是一条曲线,这个“面积”仍是变力在相应过程中所做的功例题 3:用锤子把钉子钉入木块中,设锤子每次打击时,锤子对钉子做的功均相同,钉子进入木块所受到的阻力跟钉入的深度成正比。如果第一次被打入木块的深度为 2Cm。求第二次打击后可再进入几厘米?解:由于锤子对钉子每一次做的功均相同,而锤子对钉子做的功又可以用阻力做的功来代替,已知钉子进入木块所受到的阻力跟钉入的深度成正比,设钉入进入的深度为 x,那么阻力: , FSkxf图象如图 2 所示。第一次锤子对钉子做的功: kW21第二次锤子对钉子做的功: x2由于 有:21k解得: )(cmx图3