4.1 功同步练习 2021—2022 学年高中物理教科版（2019）必修第二册 一、选择题（共 15 题） 1．两个互相垂直的力 F1 和 F2 作用在同一物体上，使物体通过一段位移过程中，力 F1 对物体做功 4J，物体 克服力 F2 做功 3J，则力 F1 和 F2 对物体做的总功为( A．1J B．5J 2．下列说法正确的是：（ C．7J ) D．12J ） A．力对物体不做功，说明物体没有位移. B．力对物体做功越多，说明物体所受的力越大． C．把 1Kg 的物体匀速举高 1m，举力做功为 1J D．把重 1N 的物体匀速举高 1m，克服重力做功为 1J 3．如图所示，B 物体在拉力 F 的作用下向左运动，在运动的过程中，A、B 间有相互作用的摩擦力，则摩 擦力做功的情况是： A．A、B 都克服摩擦力做功 B．摩擦力对 A 不做功，B 克服摩擦力做功 C．摩擦力对 A 做功，B 克服摩擦力做功 D．摩擦力对 A、B 都不做功 4．2019 年 10 月第 7 届世界军人运动会在武汉举行。为备战军运会，某运动员通过绳子拖着轮胎在水平地 面上匀速前行。下列说法正确的是（　　） A．轮胎的重力做正功 B．地面对轮胎的支持力做负功 C．运动员对绳子的拉力做正功 D．运动员对绳子的拉力做负功 5．用水平恒力 F 作用于质量为 m 的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离 x，恒力 F 做功为 W1；再用该恒力作用在质量为 2m 的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同样的距离 x，恒力 F 做功为 W2，则两次恒力做功的关系是（ ） A．W1 > W2 B．W1 < W2 C．W1 = W2 D．无法判断 6．如图所示，质量为 m 的小车在与竖直方向成  角的恒定拉力 F 的作用下，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 f；则（　　） A．拉力对小车做功为 Fl B．支持力对小车做功为零 C．阻力对小车做功为 f l D．重力对小车做功为 mgl 7．一物体放在水平地面上，如图 1 所示，已知物体所受水平拉力 F 随时间 t 的变化情况如图 2 所示，物体 相应的速度 v 随时间 t 的变化关系如图 3 所示．则 A．2～6s 时间内物体的加速度为 0.5m/s2 B．物块的质量为 1kg C．整个过程中，物体所受摩擦力始终为 2N D．0～10s 时间内，物体克服摩擦力所做的功 30J 8．如图所示，滑块甲叠放在长木板乙上，整体置于光滑的水平面上，滑块甲用一细绳拴接在竖直的墙壁 上，在长木板乙上施加一水平向右的恒力 F ，使长木板乙从滑块甲的下面拉出。下列说法正确的是（ ） A．恒力 F 对长木板乙做正功，甲对乙的摩擦力做负功，乙对甲的摩擦力做正功，细绳的拉力不做功 B．恒力 F 对长木板以及乙对甲的摩擦力做正功，甲对乙的摩擦力以及细绳的拉力做负功 C．恒力 F 对长木板乙做正功，其余的力均不做功 D．恒力 F 对长木板乙做正功，甲对乙的摩擦力做负功，乙对甲的摩擦力以及细绳的拉力不做功 9．如图所示，一轻杆一端固定一小球，绕另一端 O 点在竖直面内做匀速圆周运动，在小球运动过程中， 轻杆对它的作用力 A．方向始终沿杆指向 O 点 B．一直不做功 C．从最高点到最低点，一直做负功 D．从最高点到最低点，先做负功再做正功 10．如图所示，用轻杆相连的 a、b 两球通过水平细线 1 和倾斜的细线 2 悬挂于静止在水平面上的小车内， 轻杆处于竖直状态。当小车向右做加速运动时，细线 1 始终保持水平，在小车向右做加速运动的过程中， 下列判断正确的是（ ） A．小车的加速度改变时，细线 2 的拉力不变 B．细线 2 的拉力随小车的加速度增大而增大 C．细线 1 对小球 a 一定做负功 D．轻杆对小球 b 不做功 11．下列说法中不正确的是（　　） A．做曲线运动的质点速度一定改变，加速度可能不变 B．质点做平抛运动，速度变化量与所用时间成正比，方向竖直向下 C．质点做匀速圆周运动，它的合外力一定不做功 D．质点做圆周运动，合外力等于它做圆周运动所需要的向心力 12．如图所示，一物块相对木板向右从板上 A 点滑至板上 B 点，木板上 A、B 两点间距离为 5 米，同时木 板在地面上向左滑行 3 米，图甲为滑行前，图乙为滑行后，在此过程中物块受到木板对它的滑动摩擦力大 小为 20N，则物块所受的摩擦力做功为（　） A．-160J B．-100J C．100J D．-40J 13．质点在一恒力作用下从静止开始运动，恒力所做的功与力的作用时间的关系图线可能是图中的（ ） A．直线 A B．曲线 B C．曲线 C D．直线 D 14．如图甲、乙、丙三种情形表示某物体在恒力 F 作用下在水平面上发生一段大小相同的位移，则力 F 对 物体做功相同的是（　　） A．甲和乙 B．甲、乙、丙 C．甲和丙 D．乙和丙 15．如图所示，物块放在斜面上一起以速度 v 沿水平方向向右做匀速直线运动，在通过一段位移的过程中， 下列说法正确的是（　　） A．重力对物块做负功 B．支持力对物块不做功 C．摩擦力对物块做负功 D．斜面对物块不做功 二、填空题（共 4 题） 16．质量为 10 kg 的物体静止在光滑水平面上，在水平向右的恒力 F＝3 N 的作用下，沿水平方向移动了 5m，在这一过程中，F 对物体做的功是________J，重力对物体做的功是________J，合力对物体做的功__ ______J. 17．一质点在 xoy 平面内的运动轨迹如图所示．质点从坐标原点 O 开始运动，运动过程中受到两个大小分 别为 F1、F2 的恒力作用，最后到达 P 点．已知恒力 F1 沿 x 轴正方向，恒力 F2 沿 y 轴负方向．O、P 两点间 距离为 l，O、P 两点连线与 x 轴的夹角为 θ．则在这一运动过程中，恒力 F1 做的功为___________，恒力 F2 做的功为___________． 18．某人用 F＝100 N 的恒力，通过滑轮把物体 M 拉上斜面，如图所示，力 F 方向恒与斜面成 60°角，若物 体沿斜面运动 1 m，人的拉力所做的功是________J（g 取 10 m/s2）． 19．某同学想将一弹簧改装成简易弹簧测力计，进行如下操作（弹簧始终未超出弹性限度范围）。 (1)首先将下端带指针的弹簧竖直悬挂在铁架台上，测量弹簧的原长； (2)接着，将刻度尺靠近弹簧固定。弹簧下端悬挂不同质量的物体，待物体静止后读出指针指示的相应刻度。 该同学以悬挂物体的重力为纵轴，弹簧的形变量为横轴，根据测得的实验数据，作出如图所示的图像。由 图像可知此弹簧的劲度系数为___________N/m； (3)然后再在刻度尺的刻度旁标注对应力的大小。如果未悬挂物体时，指针对应刻度为 6cm，则该同学应在 6cm 处标注为___________N，在 12cm 处标注为___________N。 (4)最后该同学为了验证改装后的弹簧测力计标度是否准确，找了一只标准的弹簧测力计，他可以采用的方 法是_________________。（回答一种即可） (5)将下端带指针的弹簧竖直悬挂在铁架台上，测量弹簧的原长，然后用力竖直向下缓慢拉弹簧，当弹簧伸 长了 6cm 时，拉力做的功为___________。 三、综合题（共 4 题） 20．图中的几个斜面，它们的高度相同、倾角不同。让质量相同的物体沿斜面从顶端运动到底端。试根据 功的定义计算沿不同斜面运动时重力做的功，它的大小与斜面的倾角是否有关？ 21．如图甲所示，质量为 m＝1kg 的物体置于倾角为 θ＝37°的固定斜面上（斜面足够长），对物体施加平 行于斜面向上的恒力 F，作用时间 t1＝1s 时撤去拉力，物体运动的部分 v-t 图像如图乙所示，取 g=10m/s2， 试求： （1）拉力 F 的大小和斜面的动摩擦因数； （2）求拉力 F 对物体所做的功。 22．如图所示，在水平地面上有一木板 A，木板 A 长 L=6m，质量 M=8kg，在水平地面上向右做直线运动。 某时刻木板 A 速度 v0=6m/s，在此时刻对木板 A 施加一个方向水平向左的恒力 F=32N，与此同时，将一个 质量 m=2kg 的小物块 B 轻放在木板 A 上的 P 点（小物块可视为质点，放在 P 点时相对于地面的速度为零)， P 点到木板 A 右端距离为 1m，木板 A 与地面间的动摩擦因数   0.16 ，小物块 B 与长木板 A 间有压力， 由于 A、B 间光滑不存在相互的摩擦力，A、B 是各自独立的物体，不计空气阻力，取 g=10m/s2。求： （1）小物块 B 从轻放到木板 A 上开始，经多长时间木板 A 与小物块 B 速度相同？ （2）小物块 B 从轻放到木板 A 上开始至离开木板 A 的过程，恒力 F 对木板 A 所做的功及小物块 B 离开木 板 A 时木板 A 的速度？ 23．如图所示，物体在与水平方向夹角为 α 的力 F 的作用下前进了 l，则力 F 对物体做的功如何表示？ 参考答案： 1．A 2．D 3．B 4．C 5．C 6．B 7．D 8．D 9．C 10．A 11．D 12．D 13．B 14．C 15．D 16． 17． 15 0 15  F2l sin  F1l cos  18．150 19． 100 分） 0.18J 0 6 分别用两只弹簧测力计测量相同的重物，查看示数是否相同（其他答案正确也给 20．mgh；重力做功与斜面的倾角无关 21．（1）F=30N，   0.5 ；（2）300J 22．（1）1s；（2）32J，4m/s 23．如图 把力 F 沿水平方向和竖直方向进行正交分解，其中竖直方向的分力没 有对物体做功，水平方向的分力 Fcosα 所做的功为 Flcosα，所以力 F 对物体所做的功为 Flcosα.