高中物理 7.17.2追寻守恒量能量 功（探究导学课型）课时提升作业 新人教版必修2.doc

课时提升作业(十二)追寻守恒量能量功一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。多选题已在题号后标出)1.(多选)(2014济南高一检测)以下关于功和能的说法正确的是()a.功是矢量,能是标量b.功和能都是标量c.功是能量转化的量度d.因为功和能的单位都是焦耳,所以功就是能【解析】选b、c。功和能都没有方向,都是标量,a错,b对。功与能只是单位相同,两者是不同的概念。做功必然伴随着能量的改变,能量改变的多少可以由做功多少来量度,c对,d错。2.如图小物块位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上,从地面上看,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力()a.垂直于接触面,做功为零b.垂直于接触面,做功不为零c.不垂直于接触面,做功为零d.不垂直于接触面,做功不为零【解析】选b。小物块下滑的过程中,斜面向右运动,所以小物块沿斜面向下运动的同时会向右运动,它的位移如图中虚线所示。小物块受支持力的作用,方向是垂直斜面向上的,小物块的运动方向与力的方向不垂直,支持力做功,故b正确。【总结提升】三种不做功的情况(1)物体运动发生了位移,但没有受到力的作用。例如,物体在光滑水平面上做匀速运动,摩擦力(为零)不做功。(2)物体受到力的作用,物体运动但沿力的方向没有位移。例如,将物体竖直上抛,物体上升又落回到抛出点的整个过程,重力不做功。(3)物体受到了力的作用,也发生了位移,但物体受到的力始终与物体的位移方向垂直。例如,物体在光滑水平面上做匀速运动,支持力、重力不做功。3.人以20 n的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5.0 m,人放手后,小车又前进了2.0 m才停下来,则小车在运动过程中,人的推力所做的功为()a.100 jb.140 jc.60 jd.无法确定【解析】选a。在力作用的这段时间内,小车的位移为5.0 m,所以w=fl=205j=100j,选项a正确。4.(2014盐城高一检测)如图,拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100m,那么下列说法正确的是()a.摩擦力对轮胎做了负功b.重力对轮胎做了正功c.拉力对轮胎不做功d.支持力对轮胎做了正功【解析】选a。摩擦力方向与轮胎位移方向相反,摩擦力做负功,a项正确。重力和支持力的方向与轮胎位移方向垂直,不做功,b、d项错误。拉力方向与轮胎位移方向成锐角,做正功,c错误。【变式训练】(2013台州高一检测)如图,光滑的斜劈放在水平面上,斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑球,当斜劈沿水平面向左匀加速运动(球与挡板间仍有弹力)的过程中,以下说法中正确的是()a.小球的重力做负功b.斜面对球的弹力不做功c.挡板对球的弹力做正功d.小球受到的合力做正功【解析】选d。小球的重力竖直向下,与位移方向垂直,故重力不做功,a错。斜面对小球的弹力垂直斜面向上,挡板对小球的弹力水平向右,而小球位移方向水平向左,所以斜面对小球的弹力做正功,挡板对小球的弹力做负功,b、c错。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正确。5.(多选)(2013宜春高一检测)如图所示,一端可绕o点自由转动的长木板上方放一个物块,手持木板的另一端,使木板从水平位置沿顺时针方向缓慢旋转,则在物块相对于木板滑动前的过程中()a.重力做正功b.摩擦力做负功c.摩擦力不做功d.支持力不做功【解析】选a、c。重力与速度方向成锐角,重力做正功;摩擦力与速度方向垂直,摩擦力不做功;支持力与速度方向成钝角,支持力做负功。综上所述,a、c项正确。二、非选择题(15分)6.如图所示,在光滑水平面上,物体受两个相互垂直的大小分别为f1=3n和f2=4n的恒力,其合力在水平方向上,从静止开始运动10m,求:(1)f1和f2分别对物体做的功是多少?代数和为多大?(2)f1和f2合力为多大?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与w2的代数和w=w1+w2=18j+32j=50j。(2)f1与f2的合力f=n=5n合力f做的功w=fl=510j=50j。答案:(1)18j32j50j(2)5n50j一、选择题(本题共4小题,每小题7分,共28分。多选题已在题号后标出)1.(多选)(2013琼海高一检测)质量为m的物体,在水平力f的作用下,在粗糙的水平面上运动,下列说法中正确的是()a.如果物体做匀速直线运动,f一定对物体做正功b.如果物体做减速直线运动,f一定对物体做负功c.如果物体做减速直线运动,f可能对物体做正功d.如果物体做加速直线运动,f一定对物体做正功【解析】选a、c、d。物体做匀速直线运动或加速直线运动时,f与位移的方向相同,f一定做正功,a、d正确;物体做减速直线运动时,f与速度的方向可能相同,也可能相反,故可能做正功或负功,故b错误,c正确。【总结提升】正功与负功及不做功的判定:(1)根据力和位移方向间的夹角判定(多用于恒力做功)。当f、l夹角为锐角时,f做正功。当f、l夹角为钝角时,f做负功。当f、l夹角为直角时,f不做功。(2)根据力和速度方向间的夹角判定(多用于曲线运动)。当f、v夹角为锐角时,f做正功。当f、v夹角为钝角时,f做负功。当f、v夹角为直角时,f不做功。2.起重机竖直吊起质量为m的重物加速上升,加速度是a,上升的高度是h,则起重机对货物所做的功为()a.mghb.mahc.m(g+a)hd.m(g-a)h【解析】选c。根据牛顿第二定律得:f合=f-mg=ma,故起重机的拉力f=m(a+g)。上升h高度,起重机对货物拉力做功w=fh=m(a+g)h,故选c。【变式训练】如图所示,绳的一端通过滑轮沿与水平方向成角施一恒力f,使木块水平向右移动s距离,在此过程中,恒力f做功为()a.fscosb.fs(1+cos)c.2fsd.2fscos【解析】选b。绳子在f方向上运动的位移为x=s(1+cos),根据恒力做功公式得:w=fx=fs(1+cos),b正确。3.英国的银石赛道是全世界汽车赛事最频繁的赛道之一,更是英国赛车工业的发源地。若赛道的单圈长度为l,质量为m的赛车在赛道上跑n圈,路面对汽车的阻力是车重的k倍,则汽车克服阻力做功等于()a.0b.kmglc.kmgnld.-kmgnl【解析】选c。汽车运动时,所受阻力始终与运动方向相反,所以汽车克服阻力做功等于阻力与汽车所跑路程的乘积,选项c正确。4.在平直的公路上,汽车由静止开始做匀加速运动。当速度达到vm后,立即关闭发动机而滑行直到停止。v-t图线如图所示,汽车的牵引力大小为f1,摩擦力大小为f2。全过程中,牵引力做的功为w1,克服摩擦阻力做功为w2。以下有关f1、f2及w1、w2间关系的说法正确的是()f1f2=13f1f2=43w1w2=11w1w2=13a.b.c.d.【解析】选a。由v-t图线知,汽车在前后两阶段的加速度大小之比为a1a2=13。由于f1-f2=ma1,f2=ma2,所以f1f2=43,正确;汽车存在牵引力时前进的位移为x1,牵引力做的功w1=f1x1,汽车整个过程前进的位移为x2,整个过程汽车克服摩擦力做功w2=f2x2。又由v-t图线知x1x2=34,故w1w2=11,正确。故选项a正确。二、非选择题(本题共2小题,共22分)5.(10分)放在倾角为37的斜面上的物体,在水平恒力f=15n的作用下,沿斜面向上移动l=2m,恒力f对物体所做的功是多少?【解析】由题意知恒力f对物体所做的功w=flcos37=1520.8j=24j答案:24j6.(12分)如图所示,一质量m=4.0kg的物体,由高h=2.0m,倾角=53的固定斜面顶端滑到底端。物体与斜面间的动摩擦因数为=0.2。(g取10m/s2)求:(1)物体的重力做的功。(2)物体所受外力对它做的总功。【解题指南】外力对物体做的总功等于合外力做的功,也等于物体所有外力做功的代数和。【解析】(1)物体从斜面顶端滑到底端的过程中,位移为:l=m=2.5m,位移l与重力方向的夹角为9