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）課時提升作業(yè) 新人教版必修2.doc

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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。多選題已在題號后標出)1.(xx重慶一中高一檢測)力F1和F2作用在同一物體上，使物體運動一段位移，如果力F1對物體做功為6J，物體克服力F2做功為9J，則F1、F2的合力對物體所做的功為( )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動的幾個階段：助跑、撐桿起跳、越橫桿、落地(未畫出)。在這幾個階段中有關能量轉化情況的說法，正確的是( )A.助跑階段，身體中的化學能轉化為人和桿的動能B.起跳時，人的動能和化學能轉化為人和桿的勢能C.越過橫桿后，人的重力勢能轉化為動能D.落地后，人的能量消失了【解析】選A、B、C。運動員在助跑、撐桿起跳、越橫桿、下落的幾個過程中，能量的轉化分別為化學能轉化為動能，化學能和動能轉化為勢能，重力勢能轉化為動能，故A、B、C正確。人落地后，人的重力勢能會使地面發(fā)生形變且溫度升高而轉化為內能，即人的能量并沒有消失，故D錯。3.(xx保定高一檢測)關于力對物體做功，下列說法正確的是( )A.靜摩擦力對物體一定不做功B.滑動摩擦力對物體一定做負功C.作用力與反作用力一定同時做功，且做功之和為0D.合外力對物體不做功，物體不一定處于平衡狀態(tài)【解析】選D。摩擦力既可以對物體做負功，也可以做正功，還可能不做功，A、B錯。作用力做功，反作用力不一定做功，如物體沿水平地面運動時，摩擦力對物體做負功，對地面不做功，這對摩擦力做的總功為負值，C錯。對于做勻速圓周運動的物體，合外力對它不做功，但它不是處于平衡狀態(tài)，D對?！究偨Y提升】三種不做功的情況(1)物體運動發(fā)生了位移，但沒有受到力的作用。例如，物體在光滑水平面上做勻速運動，摩擦力(為零)不做功。(2)物體受到力的作用，物體運動但沿力的方向沒有位移。例如，將物體豎直上拋，物體上升又落回到拋出點的整個過程，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動，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的兩個半圓構成，現(xiàn)用大小恒為F的拉力將一光滑小球從A點沿槽道拉至B點，若拉力F的方向時時刻刻均與小球運動方向一致，則此過程中拉力所做的功為( )A.0B.FRC.FRD.2FR【解析】選C。雖然拉力方向時刻改變，但力與運動方向始終一致，用微元法，在很小的一段位移內可以看成恒力，小球的路程為R+，則拉力做的功為FR，故C正確。【補償訓練】如圖所示，某力F=10N作用于半徑R=1m的轉盤的邊緣上，力F的大小保持不變，但方向始終保持與作用點的切線方向一致，則轉動一周這個力F做的總功應為( )A.0B.20JC.10 JD.20 J【解析】選B。轉一周通過的路程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)如圖所示，質量為m的物體P放在光滑的傾角為的直角劈上，同時用力F向右推劈，使P與劈保持相對靜止，在前進的水平位移為s的過程中，劈對P做的功為()A.FsB.mgsinC.mgcossD.mgtans【解題指南】解答該題應注意以下三點：(1)物體P只受兩個力作用。(2)相對靜止，說明物體P的加速度水平向右，合力也水平向右。(3)直角劈對物體做的功等于支持力做的功?！窘馕觥窟xD。物體P與直角劈相對靜止，二者必定都向右加速運動，即物體P的合外力方向水平向右，對物體P進行受力分析得直角劈對P的支持力FN=，所以支持力做的功為W=FNssin=mgstan，D正確?！狙a償訓練】起重機豎直吊起質量為m的貨物加速上升，加速度是a，上升的高度是h，則起重機對貨物所做的功為( )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，故起重機的拉力F=m(a+g)。上升h高度，起重機對貨物的拉力做功W=Fh=m(a+g)h，故選C。二、計算題(10分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)6.質量m=50kg的滑雪運動員從高度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摩擦因數(shù)=0.1。則運動員滑至坡底的過程中：(1)滑雪運動員所受的重力對他做了多少功？(2)各力對運動員做的總功是多少？(g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，裝備質量不計)【解析】(1)重力做的功WG=mgh=501030J=1.5104J(2)運動員所受合力：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。多選題已在題號后標出)1.(xx漳州高一檢測)質量為m的物體靜止在傾角為的斜面上，當斜面沿水平方向向右勻速移動了距離s時，如圖所示，物體m相對斜面靜止。則下列說法中不正確的是( )A.重力對物體m做正功B.合力對物體m做功為零C.摩擦力對物體m做負功D.支持力對物體m做正功【解析】選A。物體在水平方向移動，在重力方向上沒有位移，所以重力對物體m做功為零，A錯。物體勻速運動時，合力為零，合力對物體m做功為零，B對。摩擦力與位移的夾角為鈍角，所以摩擦力對物體m做負功，C對。支持力與位移s的夾角小于90，則支持力對物體m做正功，D正確。故應選A?！狙a償訓練】(xx重慶一中高一檢測)一個人乘電梯從1樓到18樓，在此過程中經(jīng)歷了先加速，后勻速，再減速的運動過程，則電梯支持力對人做功情況是( )A.始終做正功B.加速時做正功，勻速時不做功，減速時做負功C.加速時做正功，勻速和減速時做負功D.加速和勻速時做正功，減速時做負功【解析】選A。因為在整個過程中電梯對人的支持力始終豎直向上，則支持力始終對人做正功，故A正確，B、C、D錯誤。2.(多選)(xx榆林高一檢測)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光滑的質量為m的小球，整個裝置沿水平面向左做勻速直線運動，關于做功，以下說法正確的是( )A.小球的重力做功為零B.斜劈對小球的彈力做功為零C.擋板對小球的彈力做功為零D.合力對小球做功為零【解析】選A、D。重力與小球的位移垂直，故重力不做功，A對；斜劈對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；擋板對小球的彈力水平向右，與其位移方向相反，做負功，C錯；小球做勻速運動，合力為零，合力不做功，D對。【總結提升】正功與負功及不做功的判定(1)根據(jù)力和位移方向間的夾角判定(多用于恒力做功)。當F、l夾角為銳角時，F(xiàn)做正功。當F、l夾角為鈍角時，F(xiàn)做負功。當F、l夾角為直角時，F(xiàn)不做功。(2)根據(jù)力和速度方向間的夾角判定(多用于曲線運動)。當F、v夾角為銳角時，F(xiàn)做正功。當F、v夾角為鈍角時，F(xiàn)做負功。當F、v夾角為直角時，F(xiàn)不做功。3.一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t=0時，其速度為1m/s。從此刻開始在滑塊運動方向上再施加一水平作用力F，力F和滑塊的速度v隨時間的變化規(guī)律分別如圖甲和圖乙所示。設在第1s內、第2s內、第3s內力F對滑塊做的功分別為W1、W2、W3，則以下關系式正確的是( )A.W1=W2=W3B.W1W2W3C.W1W3W2D.W1=W2W3【解析】選B。由于v-t圖像與坐標軸所圍面積大小等于滑塊某時間段的位移，由圖乙可計算第1s內、第2s內、第3s內滑塊的位移分別是x1=0.5m、x2=0.5m、x3=1m，所以W1=F1x1=0.5J，W2=F2x2=1.5J，W3=F3x3=2J，所以W1W2W3，B項正確。4.(xx瑞安高一檢測)如圖所示，兩個物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)相等，它們的質量也相等。在甲圖用力F1拉物體，在乙圖用力F2推物體，夾角均為，兩個物體都做勻速直線運動，通過相同的位移。設F1和F2對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】解答該題應注意以下三點：(1)受力分析及正交分解的應用。(2)正確運用公式W=Flcos計算功。(3)合力做功的求解方法?！窘馕觥窟xD。由共點力的平衡可知：F1cos=(mg-F1sin)，F(xiàn)2cos=(mg+F2sin)，則F1F2，A錯；由W=Fxcos，位移大小相等，夾角相等，則有W1W2，B錯；由f滑=FN，可知f1=(mg-F1sin)，f2=(mg+F2sin)，則有W3W4，C錯；兩物體都做勻速直線運動，合外力做功之和為零，則有W1-W3=W2-W4，所以正確選項為D。二、計算題(本題共2小題，共18分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)5.(8分)質量為M的木板放在光滑水平面上，如圖所示。一個質量為m的滑塊以某一速度沿木板表面從A點滑至B點，在木板上前進了l，同時木板前進了x，若滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，求摩擦力對滑塊、對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之間的滑動摩擦力Ff=mg。由公式W=Flcos可得，摩擦力對滑塊所做的功為：Wm=mglmcos180=-mg(l+x)，負號表示做負功。摩擦力對木板所做的功為WM=mglM=mgx。答案：-mg(l+x)mgx【總結提升】對摩擦力做功的認識不能錯誤地認為摩擦力一定做負功，實際上摩擦力既可能做負功，也可能做正功，還可能不做功。(1)靜止的物體受到滑動摩擦力或靜摩擦力時，摩擦力對該物體不做功。(2)運動的物體受到滑動摩擦力或靜摩擦力時，若摩擦力的方向與運動方向相反，則摩擦力做負功，該摩擦力就是阻力；若摩擦力的方向與運動方向相同，則摩擦力做正功，該摩擦力就是動力。6.(10分)如圖所示，在光滑水平面上，物體受兩個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，從靜止開始運動10m，求：(1)F1和F2分別對物體做的功是多少？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