《2025年小题狂做高中物理必修第二册人教版》

7. 如图所示,在皮带传送装置中,皮带把物体 P 匀速带至高处,在此过程中,下列说法正确的是 (AC)


A.摩擦力对物体做正功
B.摩擦力对物体做负功
C.支持力对物体不做功
D.合外力对物体做正功

答案： 7. AC 物体相对于传送带有向下运动的趋势，故受沿传送带向上的静摩擦力，摩擦力的方向与物体运动方向相同，摩擦力对物体做正功，故A正确，B错误；支持力垂直传送带向上，与物体运动方向垂直，不做功，故C正确；物体做匀速运动，则合力做的功为0，故D错误.

8. [2024 山东济宁期中]如图所示,重力为 G 的物体静止在倾角为 $ \alpha $ 的粗糙面体上,现使斜面体向右做匀速直线运动,通过的位移为 x,物体相对斜面体一直保持静止,则在这个过程中 (BD)


A.支持力对物体做的功为 0
B.静摩擦力对物体做的功为 $ Gx\sin\alpha\cos\alpha $
C.重力对物体做的功为 Gx
D.合力对物体做的功为 0

答案： 8. BD 支持力垂直斜面向上，位移方向水平向右，则支持力对物体做的功$W_{N} = G\cos\alpha · x · \cos(\frac{\pi}{2} + \alpha) = - Gx\sin\alpha\cos\alpha$，故A错误；静摩擦力$f = G\sin\alpha$，方向沿斜面向上，则静摩擦力对物体做的功$W_{f} = fx\cos\alpha = Gx\sin\alpha\cos\alpha$，故B正确；重力与位移方向垂直，重力对物体做的功为0，故C错误；合力对物体做的功$W = W_{N} + W_{f} + W_{G} = 0$，故D正确.

9. 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,运动时间为 t,拉力 F 斜向上与水平面的夹角 $ \theta = 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 (ABD)


A.拉力变为 2F
B.时间变为 2t
C.物体质量变为 $ \frac{m}{2} $
D.拉力大小不变,但方向改为与水平面平行

答案： 9. ABD 物体的位移为$x = \frac{1}{2}at^{2} = \frac{Ft^{2}\cos\theta}{2m}$，力$F$做的功为$W = Fx\cos\theta = \frac{F^{2}t^{2}\cos^{2}\theta}{2m}$.当$F' = 2F$时，$W' = 4W$，A正确；当时间变为$2t$时，$W' = 4W$，B正确；当$m' = \frac{1}{2}m$时，$W' = 2W$，C错误；当$\theta = 0$时，$W' = 4W$，D正确.

10. 一个质量 $ m = 2 $ kg 的物体,受到与水平方向成 $ 37° $ 角、斜向右上方的力 $ F = 10 $ N 作用,在水平地面上向右移动的距离 $ l = 2 $ m,物体与地面间的滑动摩擦力 $ f = 4 $ N,求外力对物体所做的总功. ($ \sin 37° $ 取 0.6,$ \cos 37° $ 取 0.8)

答案： 10. 拉力$F$对物体所做的功为$W_{1} = Fl\cos37^{\circ} = 10 × 2 × 0.8J = 16J$，摩擦力$f$对物体所做的功为$W_{2} = fl\cos180^{\circ} = - 4 × 2J = - 8J$，重力、支持力对物体不做功，故外力对物体所做总功$W = W_{1} + W_{2} = 8J$.
方法技巧 总功的计算方法
当物体在多个力的共同作用下发生一段位移时，合力对物体所做的功等于各分力对物体做功的代数和.故计算合力做的功有以下两种方法：
(1)先由$W = Fl\cos\alpha$计算各个力对物体所做的功$W_{1}$、$W_{2}$、$W_{3}$、$·s$，然后求所有力做功的代数和，即$W_{合} = W_{1} + W_{2} + W_{3} + ·s$.
(2)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力$F_{合}$，然后由$W_{合} = F_{合}l\cos\alpha$计算总功，此时$\alpha$为$F_{合}$的方向与$l$的方向间的夹角.
注意：当在一个过程中，几个力作用的位移不相同时，只能用方法
(1).

11. [2025 新疆模拟]一质量为 2 kg 的物体沿粗糙水平面向右做直线运动,$ t = 0 $ 时刻,对物体施加一个水平向左的恒力 F,如图甲所示,取水平向右为正方向,物体的 $ v - t $ 图像如图乙所示,求:
(1) 恒力 F 的大小;
(2) 4 s 内物体克服摩擦力做的功.

答案： 11.
(1)由图乙可得，物块在$0 \sim 2s$内的加速度大小$a_{1} = 2m/s^{2}$，位移大小$x_{1} = 4m$，物块在$2 \sim 4s$内的加速度大小$a_{2} = 1m/s^{2}$，位移大小$x_{2} = 2m$，利用牛顿第二定律可得$F + F_{f} = ma_{1}$，$F - F_{f} = ma_{2}$，解得$F = 3N$，$F_{f} = 1N$.
(2)物块在$0 \sim 2s$内摩擦力做功$W_{1} = - F_{f} · x_{1} = - 4J$，物块在$2 \sim 4s$内摩擦力做功$W_{2} = - F_{f} · x_{2} = - 2J$，$4s$内摩擦力做功$W = W_{1} + W_{2} = - 6J$，即克服摩擦力做功$6J$.