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1、2022高中物理 課時檢測區(qū) 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo) 7.1 追尋守恒量——能量 7.2功（含解析）新人教必修2
1.(2017·徐州高一檢測)如圖所示,物體在力F的作用下,在水平面上沿各自運動方向均發(fā)生了一段位移l,計算這四種情形下力F對物體做的功,可以寫作W=Flcosθ的是 ( )
【解析】選D。A、B、C圖中力F與位移l的夾角為180°-θ,力F對物體
做的功W=Flcos(180°-θ),D圖中F與位移l的夾角為θ,F對物體做的
功W=Flcosθ。D正確。
2.(2017·全國卷Ⅱ)如圖,一光滑大圓環(huán)固定在桌面上,環(huán)面位于豎直平面內(nèi),在大圓環(huán)上套著一個小環(huán),小環(huán)由大圓環(huán)的最高點從
2、靜止開始下滑,在小環(huán)下滑的過程中,大圓環(huán)對它的作用力 ( )
A.一直不做功
B.一直做正功
C.始終指向大圓環(huán)圓心
D.始終背離大圓環(huán)圓心
【解析】選A。因為大圓環(huán)對小環(huán)的作用力始終與速度垂直不做功,因此A正確、B錯誤;從靜止開始在小環(huán)下滑的過程中,大圓環(huán)對它的作用力先背離大圓環(huán)圓心,后指向大圓環(huán)圓心,故C、D項錯誤。
3.(多選)如圖所示,在向右加速運動的車廂中,一人用力向前推車廂(人與車廂始終保持相對靜止),則下列說法正確的是 ( )
A.人對車廂做正功
B.人對車廂做負(fù)功
C.車廂對人做正功
D.推力對車廂做正功
【解析】選B、C、D。水平方向人受到車
3、兩個力:車對手向左的推力F1,車廂地板對腳向右的靜摩擦力F2,由牛頓第三定律可知,車受到人手的向右的推力F′1和腳對車廂地板向左的靜摩擦力F′2,則有F1=F′1,F2=F′2。人隨車向右加速,F2>F1,二者的合力方向向右,與速度方向相同,二者合力對人做正功,即車對人做正功;車受到人的力,F′2>F′1,二者的合力方向向左,與車的速度方向相反,該合力對車廂做負(fù)功,即人對車做負(fù)功;人對車的推力F′1向右,與車的速度方向相同,該力做正功。選項B、C、D正確。
4.如圖所示,滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦不計,用力F提升原來靜止的質(zhì)量為m=10kg的物體,使其以大小為a=2m/s2的加速度勻加速上升,求前
4、3s內(nèi)力F做的功。(g取10m/s2)
【解析】物體受到兩個力的作用:拉力F′和重力mg,其中F′=2 F,由牛頓第二定律得:F′-mg=ma,所以F′=m(g+a)=10×(10+2)N=120N。則F=F′=60N。物體從靜止開始運動,3s內(nèi)的位移為l=at2=×2×32m=9m。
方法一:力F的作用點為繩的端點,而在物體發(fā)生9m位移的過程中,繩的端點的位移為2l=18m,所以,力F做的功W=F·2l=60×18J=1 080J。
方法二:本題還可用等效法求力F做的功。
由于滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦均不計,所以拉力F做的功和拉力F′對物體做的功相等,即WF=WF′=F′l=120×9J=1 080J。
答案:1 080J
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