高一下物理---课后作业9案详解
[全员参与·基础练]
1．在伽利略的斜面实验中，小球停下来的高度为h 1，与它出发时的高度h 2相同，我们把这一事实说成是“某个量守恒”，下面说法中正确的是( )
A ．小球在运动的过程中速度是守恒的
B ．小球在运动的过程中高度是守恒的
C ．小球在运动的过程中动能是守恒的
D ．小球在运动的过程中能量是守恒的
【解析】 伽利略的斜面实验中，小球的速度、高度、动能都随时间变化，而能量恒定不变，故D 正确．
【答案】 D
2．下面四幅图是小新提包回家的情景，小新对提包的拉力没有做功的是
(
)
A ．将包提起来 B ．站在水平匀速行驶的车上
C ．乘升降电梯 D ．提着包上楼
【解析】 根据功的概念及功的两个因素可知，只有同时满足力及在力的方向上有位移两个条件时，力对物体才做功，A 、C 、D 做功，B 没有做功，选B.
【答案】 B
3．下列说法中错误的是( )
A ．功是矢量，正、负表示方向
B ．功是标量，正、负表示外力对物体做功，还是物体克服外力做功
C ．力对物体做正功还是做负功取决于力和位移的方向关系
D ．力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量
【解析】 功是标量，但有正功、负功之分，其正负由力和位移的方向关系决定，正功表示外力对物体做功，负功表示物体克服外力做功，力做功与物体运动过程有关，是个过程量，故A 错误，B 、C 、D 均正确．
【答案】 A
4．质量为m 的物体，在水平拉力F 作用下第一次沿粗糙水平面匀速移动距离为l ，第二次用同样大小的力F 平行于光滑斜面拉物体，斜面固定，使物体沿斜面加速移动的距离也是l . 设第一次F 对物体做的功为W 1，第二次对物体做的功为W 2，则(
)
图7-1-12
A ．W 1＝W 2
C ．W 1>W 2 B ．W 1
【解析】 由题意可知W ＝Fl ，力F 对物体所做的功W 只与F 、l 有关，与物体的运动情况及接触面的粗糙程度等均无关，故答案选A.
【答案】 A
5．如图所示，A 、B 叠放在一起，用绳将A 连在墙上，用力F 拉着B 向右移动，用F 拉、f AB 、f BA 分别表示绳子的拉力、A 对B 的摩擦力和B 对A 的摩擦力，则下列说法中正确的是(
)
图7-1-13
A ．F 做正功，f AB 做负功，f BA 做正功，F 拉不做功
B ．F 和f BA 做正功，F 拉和f AB 做负功
C ．F 做正功，f AB 做负功，f BA 和F 拉不做功
D ．F 做正功，其他力不做功
【解析】 由W ＝Fl cos α和题意知，在力F 作用时B 发生了位移，且与F 方向相同，故F 做正功，f AB 与B 的位移方向相反，f AB 做负功；在绳子拉力F 拉作用时A 的位移为零，F 拉不做功，摩擦力f BA 也不做功．选项C 正确．
【答案】 C
6．物体在合外力作用下做直线运动的v -t 图象如图所示．下列表述正确的
是(
)
7-1-14
A ．在0～1 s内，合外力做正功
B ．在0～2 s内，合外力总是做负功
C ．在1～2 s内，合外力不做功
D ．在0～3 s内，合外力总是做正功
【解析】 根据物体的速度图象可知，物体在0～1 s内做匀加速直线运动，合外力方向与速度方向相同，合外力做正功；在1～3 s 内做匀减速直线运动，合外力方向与速度方向相反，合外力做负功．故选项A 正确．
【答案】 A
7．(多选) 如图所示，用恒定的拉力F 拉置于光滑水平面上的质量为m 的物体，由静止开始运动时间t ，拉力F 斜向上与水平面夹角为θ＝60°. 如果要使拉力做的功变为原来的4倍，在其他条件不变的情况下，可以将(
)
图7-1-15
A ．拉力变为2F
B ．时间变为2t
m C ．物体质量变为2
D ．拉力大小不变，但方向改为与水平面平行
【解析】 本题要讨论的是恒力做功的问题，所以选择功的公式，要讨论影响做功大小的因素变化如何影响功的大小变化，比较快捷的思路是先写出功的通
121F cos 60°2F 2cos 2 60°2式，再讨论变化关系，位移x ＝2at ＝2m t ，W ＝Fx ·cos 60°＝t ，2m
1当F ′＝2F 时，W ′＝4W ，当时间变为2t 时，W ′＝2W ；当m ′＝2时，W ′
＝2W ；当θ＝0°时，W ′＝4W ，由此可知，B 、C 错，A 、D 对．
【答案】 AD
8．静止在水平面上的物体M ，受到一水平向右的推力作用，在推力作用下向右运动了4 m，水平推力随物体位移的变化图象如图所示，推力的最大值为4 N ，且力随位移的变化图线恰好为四分之一圆周，求水平推力在此过程中所做的功．
【解析】 推力随位移逐渐减小，不属于恒力做功，不能直接用功的定义式求功．分析力的方向始终与位移方向相同，仅大小变化，我们可把位移分成无数小段，在每一小段位移内，力可认为是恒力，则每一小段恒力做的功可求出来，再把每小段恒力功求和．由F -x 图象的物理意义可知图线与坐标轴所包围的面积
πR 2恰好是推力所做的功，所以可根据面积求推力做功，W ＝4＝12.56 J.
【答案】 12.56 J
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1．在伽利略的斜面实验中，小球停下来的高度为h 1，与它出发时的高度h 2相同，我们把这一事实说成是“某个量守恒”，下面说法中正确的是( )
A ．小球在运动的过程中速度是守恒的
B ．小球在运动的过程中高度是守恒的
C ．小球在运动的过程中动能是守恒的
D ．小球在运动的过程中能量是守恒的
【解析】 伽利略的斜面实验中，小球的速度、高度、动能都随时间变化，而能量恒定不变，故D 正确．
【答案】 D
2．下面四幅图是小新提包回家的情景，小新对提包的拉力没有做功的是
(
)
A ．将包提起来 B ．站在水平匀速行驶的车上
C ．乘升降电梯 D ．提着包上楼
【解析】 根据功的概念及功的两个因素可知，只有同时满足力及在力的方向上有位移两个条件时，力对物体才做功，A 、C 、D 做功，B 没有做功，选B.
【答案】 B
3．下列说法中错误的是( )
A ．功是矢量，正、负表示方向
B ．功是标量，正、负表示外力对物体做功，还是物体克服外力做功
C ．力对物体做正功还是做负功取决于力和位移的方向关系
D ．力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量
【解析】 功是标量，但有正功、负功之分，其正负由力和位移的方向关系决定，正功表示外力对物体做功，负功表示物体克服外力做功，力做功与物体运动过程有关，是个过程量，故A 错误，B 、C 、D 均正确．
【答案】 A
4．质量为m 的物体，在水平拉力F 作用下第一次沿粗糙水平面匀速移动距离为l ，第二次用同样大小的力F 平行于光滑斜面拉物体，斜面固定，使物体沿斜面加速移动的距离也是l . 设第一次F 对物体做的功为W 1，第二次对物体做的功为W 2，则(
)
图7-1-12
A ．W 1＝W 2
C ．W 1>W 2 B ．W 1
【解析】 由题意可知W ＝Fl ，力F 对物体所做的功W 只与F 、l 有关，与物体的运动情况及接触面的粗糙程度等均无关，故答案选A.
【答案】 A
5．如图所示，A 、B 叠放在一起，用绳将A 连在墙上，用力F 拉着B 向右移动，用F 拉、f AB 、f BA 分别表示绳子的拉力、A 对B 的摩擦力和B 对A 的摩擦力，则下列说法中正确的是(
)
图7-1-13
A ．F 做正功，f AB 做负功，f BA 做正功，F 拉不做功
B ．F 和f BA 做正功，F 拉和f AB 做负功
C ．F 做正功，f AB 做负功，f BA 和F 拉不做功
D ．F 做正功，其他力不做功
【解析】 由W ＝Fl cos α和题意知，在力F 作用时B 发生了位移，且与F 方向相同，故F 做正功，f AB 与B 的位移方向相反，f AB 做负功；在绳子拉力F 拉作用时A 的位移为零，F 拉不做功，摩擦力f BA 也不做功．选项C 正确．
【答案】 C
6．物体在合外力作用下做直线运动的v -t 图象如图所示．下列表述正确的
是(
)
7-1-14
A ．在0～1 s内，合外力做正功
B ．在0～2 s内，合外力总是做负功
C ．在1～2 s内，合外力不做功
D ．在0～3 s内，合外力总是做正功
【解析】 根据物体的速度图象可知，物体在0～1 s内做匀加速直线运动，合外力方向与速度方向相同，合外力做正功；在1～3 s 内做匀减速直线运动，合外力方向与速度方向相反，合外力做负功．故选项A 正确．
【答案】 A
7．(多选) 如图所示，用恒定的拉力F 拉置于光滑水平面上的质量为m 的物体，由静止开始运动时间t ，拉力F 斜向上与水平面夹角为θ＝60°. 如果要使拉力做的功变为原来的4倍，在其他条件不变的情况下，可以将(
)
图7-1-15
A ．拉力变为2F
B ．时间变为2t
m C ．物体质量变为2
D ．拉力大小不变，但方向改为与水平面平行
【解析】 本题要讨论的是恒力做功的问题，所以选择功的公式，要讨论影响做功大小的因素变化如何影响功的大小变化，比较快捷的思路是先写出功的通
121F cos 60°2F 2cos 2 60°2式，再讨论变化关系，位移x ＝2at ＝2m t ，W ＝Fx ·cos 60°＝t ，2m
1当F ′＝2F 时，W ′＝4W ，当时间变为2t 时，W ′＝2W ；当m ′＝2时，W ′
＝2W ；当θ＝0°时，W ′＝4W ，由此可知，B 、C 错，A 、D 对．
【答案】 AD
8．静止在水平面上的物体M ，受到一水平向右的推力作用，在推力作用下向右运动了4 m，水平推力随物体位移的变化图象如图所示，推力的最大值为4 N ，且力随位移的变化图线恰好为四分之一圆周，求水平推力在此过程中所做的功．
【解析】 推力随位移逐渐减小，不属于恒力做功，不能直接用功的定义式求功．分析力的方向始终与位移方向相同，仅大小变化，我们可把位移分成无数小段，在每一小段位移内，力可认为是恒力，则每一小段恒力做的功可求出来，再把每小段恒力功求和．由F -x 图象的物理意义可知图线与坐标轴所包围的面积
πR 2恰好是推力所做的功，所以可根据面积求推力做功，W ＝4＝12.56 J.
【答案】 12.56 J