第四章機械能和能源第1節功一、選擇題1如圖所示的四幅圖是小新提包回家的情景，小新對提包的拉力沒有做功的是()圖12如圖1所示，兩個互相垂直的力f1與f2作用在同一物體上，使物體通過一段位移的過程中，力f1對物體做功4 j，力f2對物體做功3 j，則力f1與f2的合力做功為()a7 j b1 jc5 j d3.5 j3一人乘電梯從1樓到20樓，在此過程中經歷了先加速、后勻速、再減速的運動過程，則電梯對人的支持力的做功情況是()a加速時做正功，勻速時不做功，減速時做負功b加速時做正功，勻速和減速時做負功c加速和勻速時做正功，減速時做負功d始終做正功4.圖2伽利略曾設計如圖2所示的一個實驗，將擺球拉至m點放開，擺球會達到同一水平高度上的n點，如果在e或f處釘上釘子，擺球將沿不同的圓弧達到同一高度的對應點；反過來，如果讓擺球從這些點下落，它同樣會達到原水平高度上的m點通過這個實驗可以進一步說明，物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面(或弧線)下滑時，其末速度的大小()a只與斜面的傾角有關b只與斜面的長度有關c只與下滑的高度有關d只與物體的質量有關圖35如圖3所示，重力g的物體，受一向上的拉力f，向下以加速度a做勻減速運動，則()a重力做正功，拉力做正功，合力做正功b重力做正功，拉力做負功，合力做負功c重力做負功，拉力做正功，合力做正功d重力做正功，拉力做負功，合力做正功6起重機吊鉤下掛一質量為m的水泥袋，如果水泥袋以加速度a勻減速下降了距離h，則水泥袋克服鋼索拉力做的功為()amgh bm(ga)hcm(ga)h dm(ag)h二、非選擇題圖47如圖4所示，利用斜面從貨車上卸貨，每包貨物的質量m20 kg，斜面傾角37，斜面的長度l0.5 m，貨物與斜面間的動摩擦因數0.2，求貨物從斜面頂端滑到底端的過程中受到的各個力所做的功以及合外力做的功(取g10 m/s2)圖58如圖5所示，質量為m的物體靜止在傾角為的斜面上，物體與斜面的動摩擦因數為.現使斜面水平向左勻速移動距離x.試求：(1)摩擦力對物體做的功(物體與斜面相對靜止)；(2)斜面對物體的彈力做的功；(3)重力對物體做的功；(4)斜面對物體做的功是多少？合力對物體所做的總功是多少？第四章機械能和能源第1節功1b據功的概念及功的兩個因素可知，只有同時滿足力及在力的方向上有位移兩個條件時，力對物體才做功，a、c、d做功，b沒有做功，選b.2a力f1與f2的合力做的功等于f1與f2做功的代數和，即w合w1w2(43) j7 j3d整個過程支持力方向與速度方向始終同向，故支持力始終做正功，應選d.4c由題可知擺球由同一位置釋放，雖然經過的軌跡不同，但達到的高度相同，說明擺球到達圓弧最低端的速度大小相同，僅與高度有關，同理，對斜面也是一樣，故選項c正確，a、b、d均錯5b由于物體向下運動，因此重力做正功，拉力做負功，物體向下做勻減速運動，說明加速度的方向向上，合外力方向向上，故合力做負功，b項正確6c取水泥袋為研究對象，在勻減速下降的過程中，加速度方向向上，由牛頓第二定律知，鋼索拉力fm(ga)鋼索拉力做負功，也就是水泥袋克服拉力做功，大小為wm(ga)h.7見解析解析斜面上的貨物受到重力g、斜面支持力n和摩擦力f共三個力的作用，如圖所示貨物位移的方向沿斜面向下可以用正交分解法，將貨物所受的重力分解到與斜面平行的方向和與斜面垂直的方向可以看出，三個力中重力和摩擦力對貨物做功，而斜面支持力對貨物沒有做功其中重力g對貨物做正功w1mglsin 3720100.50.6 j60 j支持力n對貨物沒有做功，w20摩擦力f對貨物做負功w3(mgcos 37)lcos 1800.220100.80.5 j16 j所以，合外力做的總功為ww1w2w3(60016) j44 j若先計算合外力再求功，則合外力做的功wf合l(mgsin 37mgcos 37)l(20100.60.220100.8)0.5 j44 j8見解析解析物體受力情況如右圖所示，物體受到重力mg，摩擦力f和支持力n的作用，物體相對斜面靜止、相對地面水平向左勻速移動了x，這些力均為恒力，故可用wfxcos 計算各力的功根據物體平衡條件，可得fmgsin ，nmgcos ，(1)wffxcos(180)mgxsin cos (2)wnnxcos (90)mgxsin cos (3)wggxcos 900(4)n與f的合力與g等大反