高一物理（人教版必修2）第七章习题课当堂检测训练 含答案.doc

1.如图所示，某力 F10 N 作用于半径 R1 m 的转盘的边缘上，力 F 的大 小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个力 F 做 的总功应为( ) A0 J B20 J C10 J D20 J 解析：选 B.把圆周分成无限个小元段，每个小元段可认为与力在同一直线上，故 WFl，则转一周中各个小元段做功的代数和为 WF×2R10×2 J20 J，故 B 正 确 2.在水平面上，有一弯曲的槽道 AB，槽道由半径分别为 R/2 和 R 的两个 半圆构成，现用大小恒为 F 的拉力将一光滑小球从 A 点沿槽道拉至 B 点，若 拉力 F 的方向时刻与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为( ) A零 BFRC. FR D2FR32 解析：选 C.虽然拉力方向时刻改变，为变力，但力与运动方向始终一致，用微元法，在很小的一段位移内可以将 F 看成恒力，小球的路程为 R ，则拉力做的功为 FR.R232 3静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力 F 的作用下，沿 x 轴方向 运动，拉力 F 随物块所在位置坐标 x 的变化关系如图乙所示，图线为半圆则小物块运动 到 x0处时拉力 F 做的功为( )甲 乙 A0 B. Fmx012C. Fmx0 D. x44 2 0 解析：选 C.由于水平面光滑，所以拉力 F 即为合外力，F 随位移 x 的变化图象包围的面积即为 F 做的功，即 W F x Fmx0.2 2 m8 2 04 4以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为 h，空气阻力的大 小恒为 Ff，则从抛出点至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为( ) A0 BFfh C2Ffh D4Ffh 解析：选 C.上升阶段，空气阻力做功 W1Ffh 下落阶段，空气阻力做功 W2Ffh 故整个过程中，空气阻力做功 WW1W22Ffh. 5.如图所示，放在固定斜面上的物体，右端与劲度系数为 k 的轻质弹 簧相连手以沿斜面向上的力拉弹簧的右端，作用点移动 10 cm 时物体开 始滑动，继续缓慢拉弹簧，求当物体位移为 0.4 m 时手的拉力所做的 功(k400 N/m) 解析：整个过程分两段来分析第一段，力随位移按线性变化，物体刚被拉动时 Fkx1，按平均力求功；第二段拉力恒为 F，可直接用功的定义式求解 根据题意可得W x1Fx2 kx21kx1x2F212 J18 J.(12× 400 × 0.01400 × 0.1 × 0.4)答案：18 J 6用质量为 5 kg 的质地均匀的铁索从 10 m 深的井中吊起一质量为 20 kg 的物体，在 这个过程中至少要做多少功？(g 取 10 m/s2) 解析：作用在物体和铁索上的力至少应等于物体和铁索的重力，但在拉吊过程中，铁 索长度逐渐缩短，因此，拉力也在逐渐减小，即拉力是一个随距离变化而变化的量，以物 体在井底开始算起，我们可以写出拉力随物体上升距离 h 变化的关系：F(Mm)g2505h(0h10)mgh10 由此可知，拉力的 F­h 图象如图所示：拉力做功可用图中的梯形面积表示，即：W×10 J2 250 J.2002502 答案：2 250 J 7如图所示，摆球质量为 m，悬线的长为 l，把悬线拉到水平位置后放 手，设在摆球运动过程中空气阻力 Ff的大小不变，求摆球从 A 运动到竖直 位置 B 时，重力 mg、绳的拉力 FT、空气阻力 Ff各做了多少功？ 解析：因为拉力 FT在运动过程中，始终与运动方向垂直， 故不做功， 即 WFT0. 重力在整个运动过程中始终不变，小球在重力方向上的位移为 AB 在竖直方向上的投 影 OB，且 OBl，所以 WGmgl.空气阻力虽然大小不变，但方向不断改变，且任意时刻 都与运动方向相反，即沿圆弧的切线方向，因此属于变力做功问题，如果 将AB 分成许多小弧段，使每一小段弧小到可以看成直线，在每一小段弧上 Ff的大小、方向可以认为不变(即为恒力)，如图所示因此 Ff所做的总功 等于每一小段弧上 Ff所做功的代数和即 WFf(Ffl1Ffl2) Ffl.12故重力 mg 做的功为 mgl，绳子拉力 FT做的功为零，空气阻力 Ff做的功为 Ffl.12答案：mgl 0 Ffl128(2014·温州高一检测)如图所示，一辆拖车通过定滑轮将一重物 G 匀速提升，当拖车从 A 点水平移动到 B 点时，位移为 s，绳子由竖直变为 与竖直方向成 的角度，求此过程中拖车对绳子所做的功 解析：拖车对绳子做的功等于绳子对重物做的功 以重物为研究对象，由于整个过程中重物匀速运动 所以绳子的拉力：FTG. 重物上升的距离等于滑轮右侧后来的绳长 OB 减去开始时的绳长 OAlssin stan s1cos sin 所以绳子对重物做功：WGlGs1cos sin 拖车对绳子做功等于绳子对重物做功，等于G.s1cos sin 答案：Gs1cos sin