2019-2020年高中物理 7.1-7.2追尋守恒量-能量 功（探究導(dǎo)學(xué)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（探究導(dǎo)學(xué)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7分,共35分。多選題已在題號后標(biāo)出) 1.(多選)(xx濟(jì)南高一檢測)以下關(guān)于功和能的說法正確的是(　　) A.功是矢量,能是標(biāo)量 B.功和能都是標(biāo)量 C.功是能量轉(zhuǎn)化的量度 D.因為功和能的單位都是焦耳,所以功就是能 【解析】選B、C。功和能都沒有方向,都是標(biāo)量,A錯,B對。功與能只是單位相同,兩者是不同的概念。做功必然伴隨著能量的改變,能量改變的多少可以由做功多少來量度,C對,D錯。 2.如圖小物塊位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上,從地面上看,在小物塊沿斜面下滑的過程中,斜面對小物塊的作用力(　　) A.垂直于接觸面,做功為零 B.垂直于接觸面,做功不為零 C.不垂直于接觸面,做功為零 D.不垂直于接觸面,做功不為零 【解析】選B。小物塊下滑的過程中,斜面向右運(yùn)動,所以小物塊沿斜面向下運(yùn)動的同時會向右運(yùn)動,它的位移如圖中虛線所示。小物塊受支持力的作用,方向是垂直斜面向上的,小物塊的運(yùn)動方向與力的方向不垂直,支持力做功,故B正確。 【總結(jié)提升】三種不做功的情況 (1)物體運(yùn)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(yùn)動,摩擦力(為零)不做功。 (2)物體受到力的作用,物體運(yùn)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(diǎn)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(yùn)動,支持力、重力不做功。 3.人以20 N的水平恒力推著小車在粗糙的水平面上前進(jìn)了5.0 m,人放手后,小車又前進(jìn)了2.0 m才停下來,則小車在運(yùn)動過程中,人的推力所做的功為(　　) A.100 J B.140 J C.60 J D.無法確定 【解析】選A。在力作用的這段時間內(nèi),小車的位移為5.0 m,所以W=Fl=205J=100J,選項A正確。 4.(xx鹽城高一檢測)如圖,拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓(xùn)練的一種有效方法。如果某受訓(xùn)者拖著輪胎在水平直道上跑了100m,那么下列說法正確的是(　　) A.摩擦力對輪胎做了負(fù)功　 B.重力對輪胎做了正功 C.拉力對輪胎不做功 D.支持力對輪胎做了正功 【解析】選A。摩擦力方向與輪胎位移方向相反,摩擦力做負(fù)功,A項正確。重力和支持力的方向與輪胎位移方向垂直,不做功,B、D項錯誤。拉力方向與輪胎位移方向成銳角,做正功,C錯誤。 【變式訓(xùn)練】(xx臺州高一檢測)如圖,光滑的斜劈放在水平面上,斜面上用固定的豎直板擋住一個光滑球,當(dāng)斜劈沿水平面向左勻加速運(yùn)動(球與擋板間仍有彈力)的過程中,以下說法中正確的是(　　) A.小球的重力做負(fù)功 B.斜面對球的彈力不做功 C.擋板對球的彈力做正功 D.小球受到的合力做正功 【解析】選D。小球的重力豎直向下,與位移方向垂直,故重力不做功,A錯。斜面對小球的彈力垂直斜面向上,擋板對小球的彈力水平向右,而小球位移方向水平向左,所以斜面對小球的彈力做正功,擋板對小球的彈力做負(fù)功,B、C錯。小球加速度方向向左,所以合外力方向向左,位移也向左,所以合外力做正功,故D正確。 5.(多選)(xx宜春高一檢測)如圖所示,一端可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動的長木板上方放一個物塊,手持木板的另一端,使木板從水平位置沿順時針方向緩慢旋轉(zhuǎn),則在物塊相對于木板滑動前的過程中(　　) A.重力做正功 B.摩擦力做負(fù)功 C.摩擦力不做功 D.支持力不做功 【解析】選A、C。重力與速度方向成銳角,重力做正功;摩擦力與速度方向垂直,摩擦力不做功;支持力與速度方向成鈍角,支持力做負(fù)功。綜上所述,A、C項正確。 二、非選擇題(15分) 6.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(yùn)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=F1lcosθ1=310J=18J 力F2做的功 W2=F2lcosθ2=410J=32J W1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)18J　32J　50J　(2)5N　50J 一、選擇題(本題共4小題,每小題7分,共28分。多選題已在題號后標(biāo)出) 1.(多選)(xx瓊海高一檢測)質(zhì)量為m的物體,在水平力F的作用下,在粗糙的水平面上運(yùn)動,下列說法中正確的是(　　) A.如果物體做勻速直線運(yùn)動,F一定對物體做正功 B.如果物體做減速直線運(yùn)動,F一定對物體做負(fù)功 C.如果物體做減速直線運(yùn)動,F可能對物體做正功 D.如果物體做加速直線運(yùn)動,F一定對物體做正功 【解析】選A、C、D。物體做勻速直線運(yùn)動或加速直線運(yùn)動時,F與位移的方向相同,F一定做正功,A、D正確;物體做減速直線運(yùn)動時,F與速度的方向可能相同,也可能相反,故可能做正功或負(fù)功,故B錯誤,C正確。 【總結(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)。 ①當(dāng)F、l夾角為銳角時,F做正功。 ②當(dāng)F、l夾角為鈍角時,F做負(fù)功。 ③當(dāng)F、l夾角為直角時,F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)。 ①當(dāng)F、v夾角為銳角時,F做正功。 ②當(dāng)F、v夾角為鈍角時,F做負(fù)功。 ③當(dāng)F、v夾角為直角時,F不做功。 2.起重機(jī)豎直吊起質(zhì)量為m的重物加速上升,加速度是a,上升的高度是h,則起重機(jī)對貨物所做的功為(　　) A.mgh　　B.mah　　C.m(g+a)h　　D.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)對貨物拉力做功W=Fh=m(a+g)h,故選C。 【變式訓(xùn)練】如圖所示,繩的一端通過滑輪沿與水平方向成θ角施一恒力F,使木塊水平向右移動s距離,在此過程中,恒力F做功為(　　) A.Fscosθ B.Fs(1+cosθ) C.2Fs D.2Fscosθ 【解析】選B。繩子在F方向上運(yùn)動的位移為x=s(1+cosθ),根據(jù)恒力做功公式得:W=Fx=Fs(1+cosθ),B正確。 3.英國的銀石賽道是全世界汽車賽事最頻繁的賽道之一,更是英國賽車工業(yè)的發(fā)源地。若賽道的單圈長度為l,質(zhì)量為m的賽車在賽道上跑n圈,路面對汽車的阻力是車重的k倍,則汽車克服阻力做功等于(　　) A.0　　　B.kmgl　　　C.kmgnl　　　D.-kmgnl 【解析】選C。汽車運(yùn)動時,所受阻力始終與運(yùn)動方向相反,所以汽車克服阻力做功等于阻力與汽車所跑路程的乘積,選項C正確。 4.在平直的公路上,汽車由靜止開始做勻加速運(yùn)動。當(dāng)速度達(dá)到vm后,立即關(guān)閉發(fā)動機(jī)而滑行直到停止。v-t圖線如圖所示,汽車的牽引力大小為F1,摩擦力大小為F2。全過程中,牽引力做的功為W1,克服摩擦阻力做功為W2。以下有關(guān)F1、F2及W1、W2間關(guān)系的說法正確的是(　　) ①F1∶F2=1∶3 ②F1∶F2=4∶3 ③W1∶W2=1∶1 ④W1∶W2=1∶3 A.②③　　　B.②④　　　C.①③　　　D.①④ 【解析】選A。由v-t圖線知,汽車在前后兩階段的加速度大小之比為a1∶a2= 1∶3。由于F1-F2=ma1,F2=ma2,所以F1∶F2=4∶3,②正確;汽車存在牽引力時前進(jìn)的位移為x1,牽引力做的功W1=F1x1,汽車整個過程前進(jìn)的位移為x2,整個過程汽車克服摩擦力做功W2=F2x2。又由v-t圖線知x1∶x2=3∶4,故W1∶W2=1∶1,③正確。故選項A正確。 二、非選擇題(本題共2小題,共22分) 5.(10分)放在傾角為37的斜面上的物體,在水平恒力F=15N的作用下,沿斜面向上移動l=2m,恒力F對物體所做的功是多少? 【解析】由題意知恒力F對物體所做的功 W=Flcos37=1520.8J=24J 答案:24J 6.(12分)如圖所示,一質(zhì)量m=4.0kg的物體,由高h(yuǎn)=2.0m,傾角θ=53的固定斜面頂端滑到底端。物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2。(g取10m/s2)求: (1)物體的重力做的功。 (2)物體所受外力對它做的總功。 【解題指南】外力對物體做的總功等于合外力做的功,也等于物體所有外力做功的代數(shù)和。 【解析】(1)物體從斜面頂端滑到底端的過程中,位移為:l==m=2.5m, 位移l與重力方向的夾角為90-θ, 故重力做功:W1=mglcos(90-θ)=80J (2)物體受力如圖所示,摩擦力為: Ff=μmgcosθ=0.24.010cos53N=4.8N 故物體所受摩擦力做的功為: W2=-Ffl=-4.82.5J=-12J 由于支持力與位移l垂直,故支持力不做功。 所以物體所受外力對它做的總功:W=W1+W2=68J。 答案:(1)80J　 (2)68 J