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判断某个力是否做功,做何种功-功知识点回顾进阶选择题自测题解析-重庆市等高中物理,平均正确率50.0%

2025-06-24
判断某个力是否做功,做何种功-功知识点回顾进阶选择题自测题解析-重庆市等高中物理,平均正确率50.0%
1、['静电力做功', '静电力做功与电势能的关系', '判断某个力是否做功,做何种功']

正确率40.0%如图所示,绝缘轻杆两端固定带电小球$${{A}}$$和$${{B}}$$,轻杆处于水平向右的匀强电场,不考虑两球之间的相互作用。初始时轻杆与电场线垂直(如图中实线位置),将杆向右平移的同时顺时针转过$${{9}{0}{°}}$$(如图中虚线位置),发现$${{A}}$$、$${{B}}$$两球电势能之和不变。根据图中给出的位置关系,可判断下列说法中正确的是(
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B

A.$${{A}}$$球一定带正电荷,$${{B}}$$球一定带负电荷

B.$${{A}}$$、$${{B}}$$两球带电量的绝对值之比$$q_{A} \colon~ q_{B}=1 \colon~ 2$$

C.$${{A}}$$球电势能一定增加

D.电场力对$${{A}}$$球和$${{B}}$$球都不做功

2、['v-t图像综合应用', '功率的概念、计算', '判断某个力是否做功,做何种功', '牛顿第二定律的简单应用']

正确率40.0%质量为$$m=2 0 k g$$

B

A.拉力$${{F}}$$的大小为$${{1}{0}{0}}$$$${{N}}$$

B.物体在$${{4}}$$$${{s}}$$时拉力的瞬时功率为$${{1}{2}{0}{W}}$$

C.$${{4}{s}}$$内拉力所做的功为$${{4}{8}{0}{J}}$$

D.$${{4}{s}}$$内物体克服摩擦力做的功为$${{3}{2}{0}}$$$${{J}}$$

3、['v-t图像综合应用', '功率的概念、计算', '判断某个力是否做功,做何种功']

正确率40.0%如图所示,一物体在变化的合外力$${{F}}$$作用下运动的$${{v}{−}{t}}$$图象为余弦曲线,下列判断正确的是$${{(}{)}}$$

B

A.在$${{0}{−}{{t}_{1}}}$$时间内,合外力一直做正功

B.在$${{0}{−}{{t}_{2}}}$$时间内,合外力做功为零

C.在$${{t}_{1}{−}{{t}_{2}}}$$时间内,合外力的功率逐渐增大

D.在$${{t}_{1}{−}{{t}_{2}}}$$时间内,物体加速度增大

4、['匀速圆周运动', '判断某个力是否做功,做何种功']

正确率40.0%以下各种运动中,力做的功不为零的是(

C

A.物体在水平面上匀速运动,合力所做的功

B.物体在水平面上匀速运动,支持力所做的功

C.物体自由下落,重力所做的功

D.物体做匀速圆周运动,合力所做的功

5、['静电力做功与电势能的关系', '匀强电场', '带电粒子在电场中的直线运动', '判断某个力是否做功,做何种功']

正确率40.0%如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度$${{θ}{,}}$$

D

A.一定带正电

B.受到的电场力$$F=m g \operatorname{t a n} \theta$$

C.电势能逐渐减小

D.动能减小

6、['判断某个力是否做功,做何种功', '摩擦力做功']

正确率60.0%如图所示为生活中磨刀的示意图,磨刀石静止不动,刀在手的推动下从右匀速运动到左,发生的位移为$${{x}}$$,设刀与磨刀石之间的摩擦力大小恒为$${{f}}$$,则下列说法正确的是

C

A.摩擦力对刀不做功

B.摩擦力对刀做正功,大小为$${{f}{x}}$$

C.摩擦力对刀做负功,大小为$${{f}{x}}$$

D.摩擦力对磨刀石做正功,大小为$${{f}{x}}$$

7、['平抛运动的概念和性质', '机车启动问题', '物体做曲线运动的条件', '判断某个力是否做功,做何种功']

正确率60.0%下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.物体在变力作用下一定做曲线运动

B.作用力做正功时,反作用力一定做负功

C.物体做平抛运动时,在任意相等的时间间隔内,速率的变化都相等

D.据$$P ~=~ F \cdot v$$;可知,发动机功率一定时,在平直公路上行驶的汽车的牵引力与运动速度成反比

8、['受力分析', '判断某个力是否做功,做何种功', '摩擦力做功']

正确率60.0%一辆正在路面上行驶的汽车,遇到前方有人横穿马路时,司机紧急制动后又经过$${{x}}$$的距离停下来才避免了一场车祸的发生,若汽车与地面的摩擦力大小为$${{F}_{f}}$$,则关于汽车与地面间摩擦力做功的以下说法中正确的是(

D

A.摩擦力对汽车$${、}$$地面均不做功

B.摩擦力对汽车做$${{−}{{F}_{f}}{x}}$$的功,对地面做$${{F}_{f}{x}}$$的功

C.摩擦力对汽车$${、}$$地面均做$${{−}{{F}_{f}}{x}}$$的功

D.摩擦力对汽车做$${{−}{{F}_{f}}{x}}$$的功,对地面不做功

9、['受力分析', '平衡状态的定义及条件', '判断某个力是否做功,做何种功']

正确率40.0%如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上匀速上楼,如图乙为一小孩站立在履带式自动人行道上匀速上楼.下列判断正确的是$${{(}{)}}$$

甲                           乙

A

A.甲图中支持力对人做正功

B.乙图中支持力对人做正功

C.甲图中摩擦力对人做正功

D.乙图中摩擦力对人做负功

10、['平均功率与瞬时功率', '多个力做的总功', '判断某个力是否做功,做何种功', '动能定理的简单应用']

正确率80.0%置于水平地面上的物体,在大小为$${{1}{5}{N}}$$的水平拉力作用下由静止开始运动,受到的滑动摩擦力大小为$${{5}{N}}$$,在$${{1}{s}}$$内物体的位移大小为$${{2}{m}}$$,在此过程中$${{(}{)}}$$

B

A.拉力和滑动摩擦力都做正功

B.合力对物体做的功为$${{2}{0}{J}}$$

C.拉力的平均功率为$${{1}{0}{W}}$$

D.物体增加的动能等于拉力做的功

1. 解析:

由题意,$$A$$、$$B$$两球电势能之和不变,说明电场力对两球做功的代数和为零。设电场强度为$$E$$,初始时$$A$$、$$B$$的位置分别为$$x_A$$和$$x_B$$,转动后位置变化为$$x_A'$$和$$x_B'$$。电场力做功$$W = q_E \Delta x$$,电势能变化$$\Delta E_p = -W$$。由于电势能之和不变,有:

$$q_A E \Delta x_A + q_B E \Delta x_B = 0$$

由图可知,$$A$$球向右移动的距离小于$$B$$球向右移动的距离,且$$A$$球向下移动,$$B$$球向上移动。设杆长为$$L$$,则$$\Delta x_A = L \cos \theta$$,$$\Delta x_B = 2L \cos \theta$$(假设$$B$$球移动距离是$$A$$球的两倍)。代入得:

$$q_A \cdot 1 + q_B \cdot 2 = 0 \Rightarrow q_A : q_B = -2 : 1$$

因此,$$A$$球带负电,$$B$$球带正电,且电量绝对值之比为$$2:1$$。选项B错误,A错误。由于电场力对$$A$$球做负功,其电势能增加,C正确。电场力对两球做功不为零,D错误。

答案:C

2. 解析:

由图像可知,物体在$$4s$$内位移为$$12m$$,加速度$$a = \frac{2 \times 12}{4^2} = 1.5 \, \text{m/s}^2$$。根据牛顿第二定律:

$$F - f = ma \Rightarrow F - \mu mg = 20 \times 1.5$$

摩擦力$$f = \mu mg = 40 \, \text{N}$$(假设$$\mu = 0.2$$),则$$F = 70 \, \text{N}$$,A错误。瞬时功率$$P = Fv = 70 \times 6 = 420 \, \text{W}$$,B错误。拉力做功$$W = F \cdot x = 70 \times 12 = 840 \, \text{J}$$,C错误。克服摩擦力做功$$W_f = f \cdot x = 40 \times 12 = 480 \, \text{J}$$,但选项D为$$320 \, \text{J}$$,不符合。

答案:无正确选项(题目可能有误)

3. 解析:

由$$v-t$$图像为余弦曲线,速度先增大后减小。$$0-t_1$$时间内速度增大,合外力做正功,A正确。$$0-t_2$$时间内速度由零回到零,动能变化为零,合外力做功为零,B正确。$$t_1-t_2$$时间内速度减小,合外力功率$$P = Fv$$,因$$v$$减小且$$F$$可能变化,功率不一定增大,C错误。加速度$$a = \frac{F}{m}$$,若$$F$$增大则加速度增大,但图像信息不足,D不确定。

答案:B

4. 解析:

A:匀速运动合力为零,做功为零。
B:支持力方向与位移垂直,做功为零。
C:重力方向与位移同向,做功不为零。
D:匀速圆周运动合力为向心力,方向始终与位移垂直,做功为零。

答案:C

5. 解析:

微粒沿直线运动,说明电场力与重力的合力沿倾斜方向。由平衡条件:

$$F_e \cos \theta = mg \sin \theta \Rightarrow F_e = mg \tan \theta$$

电场力方向无法确定电荷正负,A错误。B正确。若微粒向上运动,电场力做正功,电势能减小,C正确。动能变化取决于合力做功,若合力为零则动能不变,D错误。

答案:BC

6. 解析:

刀向左运动,摩擦力向右,对刀做负功$$W = -fx$$,A、B错误,C正确。磨刀石静止,摩擦力对其不做功,D错误。

答案:C

7. 解析:

A:变力方向与速度共线时仍为直线运动,错误。
B:作用力与反作用力可能均做正功(如磁铁相吸),错误。
C:平抛运动速率变化$$\Delta v = g \Delta t$$,时间相等则变化相等,正确。
D:功率一定时,$$F$$与$$v$$成反比,正确。

答案:CD

8. 解析:

汽车位移为$$x$$,摩擦力对汽车做负功$$W = -F_f x$$。地面无位移,摩擦力对地面不做功。

答案:D

9. 解析:

甲图中人匀速上升,支持力竖直向上且与位移同向,做正功,A正确。乙图中支持力垂直履带向上,与位移垂直,不做功,B错误。甲图中无摩擦力,C错误。乙图中摩擦力沿履带斜向上,与位移同向,做正功,D错误。

答案:A

10. 解析:

拉力做正功$$W_F = 15 \times 2 = 30 \, \text{J}$$,摩擦力做负功$$W_f = -5 \times 2 = -10 \, \text{J}$$,A错误。合力做功$$W_{\text{合}} = 30 - 10 = 20 \, \text{J}$$,B正确。拉力平均功率$$P = \frac{W_F}{t} = \frac{30}{1} = 30 \, \text{W}$$,C错误。物体动能增加量等于合力做功$$20 \, \text{J}$$,D错误。

答案:B

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