专题24 功（精练）-2019年高考物理双基突破（一）

专题24 功（精练）-2019年高考物理双基突破（一）

专题二十四 功（精练）‎ ‎1．如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止。则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是 A．支持力一定做正功 ‎ B．摩擦力一定做正功 C．摩擦力可能不做功 ‎ D．摩擦力可能做负功 ‎【答案】‎ ‎2．（多选）如图甲所示，质量m＝0.5 kg、初速度v0＝10 m/s的物体，受到一个与初速方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑动，经3 s撤去外力，直到物体停止，整个过程物体的v－t图象如图乙所示，g取10 m/s2，则 A．物体与地面的动摩擦因数为0.1 ‎ B．0～2 s内F做的功为－8 J C．0～7 s内物体由于摩擦产生的热量为25 J D．0～7 s内物体滑行的总位移为29 m ‎【答案】AB ‎3．在光滑水平面上物体沿直线从A点运动到B点的过程中，位移为x，如图所示，F1和F2是作用在物体上的两个互相垂直的水平恒力，AB连线与F2间的夹角为α，则以下说法正确的是 A．物体一定做匀加速直线运动 ‎ B．物体的加速度一定为 C．F1与F2的合力对物体做的功为（）xcos α D．F1与F2的合力对物体做的功为F1xsin α＋F2xcos α ‎【答案】D ‎【解析】物体沿直线从A点到B点，说明物体受到的合力与轨迹要么共线，要么合力为零，由图示可知：F1、F2的合力与直线AB不共线，说明在水平面上还受到其他力的作用。由条件知物体可能做匀速直线运动，也可能做匀加速直线运动，选项A错误；因为在水平面上还受到其他力的作用，故不是物体受到的合力，选项B错误；因为F1、F2都为恒力，满足功的定义式，F1、F2的合力对物体做的功等于两个力对物体做功的代数和，即F1xsin α＋F2xcos α，选项D正确，C错误。‎ ‎4．（多选）一物体在粗糙的水平面上滑行，从某时刻起，对该物体再施加一水平恒力F，运动了一段时间，则 A．如果物体改做匀速运动，则力F一定对物体做正功 B．如果物体改做匀加速直线运动，则力F一定对物体做正功 C．如果物体仍做匀减速运动，则力F一定对物体做负功 D．如果物体改做曲线运动，则力F一定对物体不做功 ‎【答案】AB ‎【解析】物体在粗糙的水平面上做匀减速直线运动，施加一水平恒力F后，如果物体改做匀速运动，则力F一定与摩擦力等大、反向，与物体运动方向相同，对物体做正功，A正确；如果物体改做匀加速直线运动，则力F一定与物体运动方向相同，且大于摩擦力，力F 对物体做正功，B正确；如果物体仍做匀减速运动，则力F可能与物体运动方向相同，但大小小于摩擦力，对物体做正功；也可能与物体运动方向相反，对物体做负功，C错误；只要物体受力F与物体运动方向不共线，物体就做曲线运动，力F与速度的夹角既可以是锐角也可以是钝角，还可以是直角，各种做功情况都有可能，D错误。‎ ‎5．（多选）如图所示，质量为m的木块放在倾角为α的斜面上，并与斜面一起水平向左匀速运动，木块 A．对斜面的压力大小为mgcos α ‎ B．所受的支持力对木块不做功 C．所受的摩擦力对木块做负功 ‎ D．所受的摩擦力方向可能沿斜面向下 ‎【答案】AC ‎6．如图所示，三个固定的斜面，底边长度都相等，斜面倾角分别为30°、45°、60°，斜面的表面情况都一样．完全相同的物体（可视为质点）A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中 A.物体A克服摩擦力做的功最多 B．物体B克服摩擦力做的功最多 C．物体C克服摩擦力做的功最多 D．三个物体克服摩擦力做的功一样多 ‎【答案】D ‎7．质量为m的小物块在倾角为α的斜面上处于静止状态，如图所示。若斜面体和小物块一起以速度v沿水平方向向右做匀速直线运动，通过一段位移s。斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是 A．摩擦力做正功，支持力做正功 ‎ B．摩擦力做正功，支持力做负功 C．摩擦力做负功，支持力做正功 ‎ D．摩擦力做负功，支持力不做功 ‎【答案】B ‎【解析】物体受力情况如图所示，物体受到重力mg、摩擦力Ff和支持力FN的作用。物体相对斜面静止，物体相对地面水平向右匀速移动距离s，这些力均是恒力，故可用W＝Fl·cosα计算各力的功。‎ WFf＝Ff·scosθ>0 WFN＝FN·scos（90°＋θ）<0 所以选项B正确。‎ ‎13．如图所示，在竖直平面内有一“V”形槽，其底部BC是一段圆弧，两侧都与光滑斜槽相切，相切处B、C位于同一水平面上．一小物体从右侧斜槽上距BC平面高度为2h的A处由静止开始下滑，经圆弧槽再滑上左侧斜槽，最高能到达距BC所在水平面高度为h的D处，接着小物体再向下滑回，若不考虑空气阻力，则 A．小物体恰好滑回到B处时速度为零 B．小物体尚未滑回到B处时速度已变为零 C．小物体能滑回到B处之上，但最高点要比D处低 D．小物体最终一定会停止在圆弧槽的最低点 ‎【答案】C ‎14．一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v.若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v。对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则 A．WF2>4WF1，Wf2>2Wf1 B．WF2>4WF1，Wf2＝2Wf1‎ C．WF2<4WF1，Wf2＝2Wf1 D．WF2<4WF1，Wf2<2Wf1‎ ‎【答案】C ‎【解析】根据x＝t得，两过程的位移关系x1＝，根据加速度的定义a＝得，两过程的加速度关系为a1＝。由于在相同的粗糙水平地面上运动，故两过程的摩擦力大小相等，即Ff1＝Ff2＝Ff，根据牛顿第二定律F－Ff＝ma得，F1－Ff1＝ma1，F2－Ff2＝ma2，所以F1＝ma1＋Ff1＝＋Ff1＝＋Ff1＝＋Ff1＝F2＋Ff1，即F1>.根据功的计算公式W＝Fl，可知Wf1＝Wf2，WF1>WF2，故选项C正确，选项A、B、D错误。‎ ‎15．（多选）如图所示，n个完全相同，边长足够小且互不粘连的小方块依次排列，总长度为l，总质量为M，它们一起以速度v在光滑水平面上滑动，某时刻开始滑上粗糙水平面。小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为μ，若小方块恰能完全进入粗糙水平面，则摩擦力对所有小方块所做功的数值为 A．Mv2　　 B．Mv2　　　‎ C．μMgl　　　 D．μMgl ‎【答案】AC　‎ ‎【解析】小方块恰能完全进入粗糙水平面，说明小方块进入粗糙水平面后速度为零。以所有小方块为研究对象，由动能定理可知，所有小方块克服摩擦力做功Wf＝Mv2，A项正确；将所有小方块等效为质量集中在重心的质点，恰能完全进入粗糙水平面，重心位移为l，摩擦力做功为－μMgl，做功数值大小为μMgl，C项正确。‎ ‎16．一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、滑块的速率v随时间的变化规律分别如图甲和乙所示，设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系正确的是 A．W1＝W2＝W3　　　 B．W1

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