1、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全都,则转动一周这个力F做的总功应为()A0 JB20 JC10 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始终线上,故WFl,则转一周中各个小元段做功的代数和为WF2R102 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全都,则此过程中拉力所做的功为()A零 BFRC.FR D2FR解析:选C.虽然拉力方向时刻
2、转变,为变力,但力与运动方向始终全都,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.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.Fmx0C.Fmx0 D.x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WFxFmx0.4以确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动身点的过程中,空气阻力对小球做的功为()A
3、0 BFfhC2Ffh 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对上的力拉弹簧的右端,作用点移动10 cm时物体开头滑动,连续缓慢拉弹簧,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;其次段拉力恒为F,可直接用功的定义式求解依据题意可得Wx1Fx2kx21kx1x2 J18 J.答案:18 J6用质量为5 kg的质地均匀
4、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,铁索长度渐渐缩短,因此,拉力也在渐渐减小,即拉力是一个随距离变化而变化的量,以物体在井底开头算起,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)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:W10 J2 250 J.答案:2 250 J7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
5、B时,重力mg、绳的拉力FT、空气阻力Ff各做了多少功?解析:由于拉力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,但方向不断转变,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,假如将分成很多小弧段,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.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.答案:mgl0Ffl8(2022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争辩对象,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减去开头时的绳长OAl所以绳子对重物做功:WGlG拖车对绳子做功等于绳子对重物做功,等于G.答案:G