2019-2020年高中物理 7.1-7.2追尋守恒量-能量 功（精講優(yōu)練課型）課時(shí)提升作業(yè) 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中物理 7.1-7.2追尋守恒量-能量 功（精講優(yōu)練課型）課時(shí)提升作業(yè) 新人教版必修2一、選擇題(本題共5小題，每小題8分，共40分。多選題已在題號(hào)后標(biāo)出)1.(xx重慶一中高一檢測(cè))力F1和F2作用在同一物體上，使物體運(yùn)動(dòng)一段位移，如果力F1對(duì)物體做功為6J，物體克服力F2做功為9J，則F1、F2的合力對(duì)物體所做的功為( )A.3 JB.-3 JC.15 JD.-15 J【解析】選B。F1、F2做的功分別為W1=6J，W2=-9J，則它們的合力做功W=W1+W2=-3J，B正確。2.(多選)如圖所示表示撐桿跳高運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段：助跑、撐桿起跳、越橫桿、落地(未畫(huà)出)。在這幾個(gè)階段中有關(guān)能量轉(zhuǎn)化情況的說(shuō)法，正確的是( )A.助跑階段，身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為人和桿的動(dòng)能B.起跳時(shí)，人的動(dòng)能和化學(xué)能轉(zhuǎn)化為人和桿的勢(shì)能C.越過(guò)橫桿后，人的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能D.落地后，人的能量消失了【解析】選A、B、C。運(yùn)動(dòng)員在助跑、撐桿起跳、越橫桿、下落的幾個(gè)過(guò)程中，能量的轉(zhuǎn)化分別為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，化學(xué)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故A、B、C正確。人落地后，人的重力勢(shì)能會(huì)使地面發(fā)生形變且溫度升高而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即人的能量并沒(méi)有消失，故D錯(cuò)。3.(xx保定高一檢測(cè))關(guān)于力對(duì)物體做功，下列說(shuō)法正確的是( )A.靜摩擦力對(duì)物體一定不做功B.滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體一定做負(fù)功C.作用力與反作用力一定同時(shí)做功，且做功之和為0D.合外力對(duì)物體不做功，物體不一定處于平衡狀態(tài)【解析】選D。摩擦力既可以對(duì)物體做負(fù)功，也可以做正功，還可能不做功，A、B錯(cuò)。作用力做功，反作用力不一定做功，如物體沿水平地面運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力對(duì)物體做負(fù)功，對(duì)地面不做功，這對(duì)摩擦力做的總功為負(fù)值，C錯(cuò)。對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，合外力對(duì)它不做功，但它不是處于平衡狀態(tài)，D對(duì)?！究偨Y(jié)提升】三種不做功的情況(1)物體運(yùn)動(dòng)發(fā)生了位移，但沒(méi)有受到力的作用。例如，物體在光滑水平面上做勻速運(yùn)動(dòng)，摩擦力(為零)不做功。(2)物體受到力的作用，物體運(yùn)動(dòng)但沿力的方向沒(méi)有位移。例如，將物體豎直上拋，物體上升又落回到拋出點(diǎn)的整個(gè)過(guò)程，重力不做功。(3)物體受到了力的作用，也發(fā)生了位移，但物體受到的力始終與物體的位移方向垂直。例如，物體在光滑水平面上做勻速運(yùn)動(dòng)，支持力、重力不做功。4.如圖所示，在水平面上，有一彎曲的槽道弧AB，槽道由半徑分別為和R的兩個(gè)半圓構(gòu)成，現(xiàn)用大小恒為F的拉力將一光滑小球從A點(diǎn)沿槽道拉至B點(diǎn)，若拉力F的方向時(shí)時(shí)刻刻均與小球運(yùn)動(dòng)方向一致，則此過(guò)程中拉力所做的功為( )A.0B.FRC.FRD.2FR【解析】選C。雖然拉力方向時(shí)刻改變，但力與運(yùn)動(dòng)方向始終一致，用微元法，在很小的一段位移內(nèi)可以看成恒力，小球的路程為R+，則拉力做的功為FR，故C正確。【補(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示，某力F=10N作用于半徑R=1m的轉(zhuǎn)盤(pán)的邊緣上，力F的大小保持不變，但方向始終保持與作用點(diǎn)的切線方向一致，則轉(zhuǎn)動(dòng)一周這個(gè)力F做的總功應(yīng)為( )A.0B.20JC.10 JD.20 J【解析】選B。轉(zhuǎn)一周通過(guò)的路程s=2R=2m，故力F做的功為W=Fs=102J=20J，B正確。5.(xx漢中高一檢測(cè))如圖所示，質(zhì)量為m的物體P放在光滑的傾角為的直角劈上，同時(shí)用力F向右推劈，使P與劈保持相對(duì)靜止，在前進(jìn)的水平位移為s的過(guò)程中，劈對(duì)P做的功為()A.FsB.mgsinC.mgcossD.mgtans【解題指南】解答該題應(yīng)注意以下三點(diǎn)：(1)物體P只受兩個(gè)力作用。(2)相對(duì)靜止，說(shuō)明物體P的加速度水平向右，合力也水平向右。(3)直角劈對(duì)物體做的功等于支持力做的功?！窘馕觥窟xD。物體P與直角劈相對(duì)靜止，二者必定都向右加速運(yùn)動(dòng)，即物體P的合外力方向水平向右，對(duì)物體P進(jìn)行受力分析得直角劈對(duì)P的支持力FN=，所以支持力做的功為W=FNssin=mgstan，D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】起重機(jī)豎直吊起質(zhì)量為m的貨物加速上升，加速度是a，上升的高度是h，則起重機(jī)對(duì)貨物所做的功為( )A.mghB.mahC.m(g+a)hD.m(g-a)h【解析】選C。根據(jù)牛頓第二定律得：F合=F-mg=ma，故起重機(jī)的拉力F=m(a+g)。上升h高度，起重機(jī)對(duì)貨物的拉力做功W=Fh=m(a+g)h，故選C。二、計(jì)算題(10分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)6.質(zhì)量m=50kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員從高度h=30m的坡頂由靜止下滑，斜坡的傾角=37，滑雪板與雪面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1。則運(yùn)動(dòng)員滑至坡底的過(guò)程中：(1)滑雪運(yùn)動(dòng)員所受的重力對(duì)他做了多少功？(2)各力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的總功是多少？(g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，裝備質(zhì)量不計(jì))【解析】(1)重力做的功WG=mgh=501030J=1.5104J(2)運(yùn)動(dòng)員所受合力：F合=mgsin37-mgcos37=260N方向沿斜坡向下，沿合力方向位移s=50m合力做的功W合=F合s=26050J=1.3104J答案：(1)1.5104J(2)1.3104J(25分鐘50分)一、選擇題(本題共4小題，每小題8分，共32分。多選題已在題號(hào)后標(biāo)出)1.(xx漳州高一檢測(cè))質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為的斜面上，當(dāng)斜面沿水平方向向右勻速移動(dòng)了距離s時(shí)，如圖所示，物體m相對(duì)斜面靜止。則下列說(shuō)法中不正確的是( )A.重力對(duì)物體m做正功B.合力對(duì)物體m做功為零C.摩擦力對(duì)物體m做負(fù)功D.支持力對(duì)物體m做正功【解析】選A。物體在水平方向移動(dòng)，在重力方向上沒(méi)有位移，所以重力對(duì)物體m做功為零，A錯(cuò)。物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力為零，合力對(duì)物體m做功為零，B對(duì)。摩擦力與位移的夾角為鈍角，所以摩擦力對(duì)物體m做負(fù)功，C對(duì)。支持力與位移s的夾角小于90，則支持力對(duì)物體m做正功，D正確。故應(yīng)選A。【補(bǔ)償訓(xùn)練】(xx重慶一中高一檢測(cè))一個(gè)人乘電梯從1樓到18樓，在此過(guò)程中經(jīng)歷了先加速，后勻速，再減速的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，則電梯支持力對(duì)人做功情況是( )A.始終做正功B.加速時(shí)做正功，勻速時(shí)不做功，減速時(shí)做負(fù)功C.加速時(shí)做正功，勻速和減速時(shí)做負(fù)功D.加速和勻速時(shí)做正功，減速時(shí)做負(fù)功【解析】選A。因?yàn)樵谡麄€(gè)過(guò)程中電梯對(duì)人的支持力始終豎直向上，則支持力始終對(duì)人做正功，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。2.(多選)(xx榆林高一檢測(cè))如圖所示，傾角為的斜劈放在水平面上，斜劈上用固定的豎直擋板擋住一個(gè)光滑的質(zhì)量為m的小球，整個(gè)裝置沿水平面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，關(guān)于做功，以下說(shuō)法正確的是( )A.小球的重力做功為零B.斜劈對(duì)小球的彈力做功為零C.擋板對(duì)小球的彈力做功為零D.合力對(duì)小球做功為零【解析】選A、D。重力與小球的位移垂直，故重力不做功，A對(duì)；斜劈對(duì)小球的支持力方向與其位移方向夾角為銳角，該支持力做正功，B錯(cuò)；擋板對(duì)小球的彈力水平向右，與其位移方向相反，做負(fù)功，C錯(cuò)；小球做勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，合力不做功，D對(duì)?！究偨Y(jié)提升】正功與負(fù)功及不做功的判定(1)根據(jù)力和位移方向間的夾角判定(多用于恒力做功)。當(dāng)F、l夾角為銳角時(shí)，F(xiàn)做正功。當(dāng)F、l夾角為鈍角時(shí)，F(xiàn)做負(fù)功。當(dāng)F、l夾角為直角時(shí)，F(xiàn)不做功。(2)根據(jù)力和速度方向間的夾角判定(多用于曲線運(yùn)動(dòng))。當(dāng)F、v夾角為銳角時(shí)，F(xiàn)做正功。當(dāng)F、v夾角為鈍角時(shí)，F(xiàn)做負(fù)功。當(dāng)F、v夾角為直角時(shí)，F(xiàn)不做功。3.一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t=0時(shí)，其速度為1m/s。從此刻開(kāi)始在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平作用力F，力F和滑塊的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖甲和圖乙所示。設(shè)在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)力F對(duì)滑塊做的功分別為W1、W2、W3，則以下關(guān)系式正確的是( )A.W1=W2=W3B.W1<W2<W3C.W1<W3<W2D.W1=W2<W3【解析】選B。由于v-t圖像與坐標(biāo)軸所圍面積大小等于滑塊某時(shí)間段的位移，由圖乙可計(jì)算第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)滑塊的位移分別是x1=0.5m、x2=0.5m、x3=1m，所以W1=F1x1=0.5J，W2=F2x2=1.5J，W3=F3x3=2J，所以W1<W2<W3，B項(xiàng)正確。4.(xx瑞安高一檢測(cè))如圖所示，兩個(gè)物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，它們的質(zhì)量也相等。在甲圖用力F1拉物體，在乙圖用力F2推物體，夾角均為，兩個(gè)物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)相同的位移。設(shè)F1和F2對(duì)物體所做的功分別為W1和W2，物體克服摩擦力做的功分別為W3和W4，下列判斷正確的是( )A.F1=F2B.W1=W2C.W3=W4D.W1-W3=W2-W4【解題指南】解答該題應(yīng)注意以下三點(diǎn)：(1)受力分析及正交分解的應(yīng)用。(2)正確運(yùn)用公式W=Flcos計(jì)算功。(3)合力做功的求解方法?！窘馕觥窟xD。由共點(diǎn)力的平衡可知：F1cos=(mg-F1sin)，F(xiàn)2cos=(mg+F2sin)，則F1<F2，A錯(cuò)；由W=Fxcos，位移大小相等，夾角相等，則有W1<W2，B錯(cuò)；由f滑=FN，可知f1=(mg-F1sin)，f2=(mg+F2sin)，則有W3<W4，C錯(cuò)；兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合外力做功之和為零，則有W1-W3=W2-W4，所以正確選項(xiàng)為D。二、計(jì)算題(本題共2小題，共18分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)5.(8分)質(zhì)量為M的木板放在光滑水平面上，如圖所示。一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊以某一速度沿木板表面從A點(diǎn)滑至B點(diǎn)，在木板上前進(jìn)了l，同時(shí)木板前進(jìn)了x，若滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求摩擦力對(duì)滑塊、對(duì)木板所做的功各為多少？【解析】由題圖可知，木板的位移為lM=x，滑塊的位移為lm=l+x，m與M之間的滑動(dòng)摩擦力Ff=mg。由公式W=Flcos可得，摩擦力對(duì)滑塊所做的功為：Wm=mglmcos180=-mg(l+x)，負(fù)號(hào)表示做負(fù)功。摩擦力對(duì)木板所做的功為WM=mglM=mgx。答案：-mg(l+x)mgx【總結(jié)提升】對(duì)摩擦力做功的認(rèn)識(shí)不能錯(cuò)誤地認(rèn)為摩擦力一定做負(fù)功，實(shí)際上摩擦力既可能做負(fù)功，也可能做正功，還可能不做功。(1)靜止的物體受到滑動(dòng)摩擦力或靜摩擦力時(shí)，摩擦力對(duì)該物體不做功。(2)運(yùn)動(dòng)的物體受到滑動(dòng)摩擦力或靜摩擦力時(shí)，若摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，則摩擦力做負(fù)功，該摩擦力就是阻力；若摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，則摩擦力做正功，該摩擦力就是動(dòng)力。6.(10分)如圖所示，在光滑水平面上，物體受兩個(gè)相互垂直的大小分別為F1=3N和F2=4N的恒力，其合力在水平方向上，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)10m，求：(1)F1和F2分別對(duì)物體做的功是多少？代數(shù)和為多大？(2)F1和F2合力為多大？合力做功是多少？【解析】(1)力F1做的功W1=F1lcos1=310J=18J力F2做的功W2=F2lcos2=410J=32JW1與W2的代數(shù)和W=W1+W2=18J+32J=50J。(2)F1與F2的合力F=N=5N合力F做的功W=Fl=510J=50J。答案：(1)18J32J50J(2)5N50J