高中物理 7.17.2追寻守恒量能量 功（精讲优练课型）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(15分钟50分)一、选择题(本题共5小题，每小题8分，共40分。多选题已在题号后标出)1.(2015重庆一中高一检测)力f1和f2作用在同一物体上，使物体运动一段位移，如果力f1对物体做功为6j，物体克服力f2做功为9j，则f1、f2的合力对物体所做的功为( )a.3 jb.-3 jc.15 jd.-15 j【解析】选b。f1、f2做的功分别为w1=6j，w2=-9j，则它们的合力做功w=w1+w2=-3j，b正确。2.(多选)如图所示表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆、落地(未画出)。在这几个阶段中有关能量转化情况的说法，正确的是( )a.助跑阶段，身体中的化学能转化为人和杆的动能b.起跳时，人的动能和化学能转化为人和杆的势能c.越过横杆后，人的重力势能转化为动能d.落地后，人的能量消失了【解析】选a、b、c。运动员在助跑、撑杆起跳、越横杆、下落的几个过程中，能量的转化分别为化学能转化为动能，化学能和动能转化为势能，重力势能转化为动能，故a、b、c正确。人落地后，人的重力势能会使地面发生形变且温度升高而转化为内能，即人的能量并没有消失，故d错。3.(2015保定高一检测)关于力对物体做功，下列说法正确的是( )a.静摩擦力对物体一定不做功b.滑动摩擦力对物体一定做负功c.作用力与反作用力一定同时做功，且做功之和为0d.合外力对物体不做功，物体不一定处于平衡状态【解析】选d。摩擦力既可以对物体做负功，也可以做正功，还可能不做功，a、b错。作用力做功，反作用力不一定做功，如物体沿水平地面运动时，摩擦力对物体做负功，对地面不做功，这对摩擦力做的总功为负值，c错。对于做匀速圆周运动的物体，合外力对它不做功，但它不是处于平衡状态，d对。【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。4.如图所示，在水平面上，有一弯曲的槽道弧ab，槽道由半径分别为和r的两个半圆构成，现用大小恒为f的拉力将一光滑小球从a点沿槽道拉至b点，若拉力f的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为( )a.0b.frc.frd.2fr【解析】选c。虽然拉力方向时刻改变，但力与运动方向始终一致，用微元法，在很小的一段位移内可以看成恒力，小球的路程为r+，则拉力做的功为fr，故c正确。【补偿训练】如图所示，某力f=10n作用于半径r=1m的转盘的边缘上，力f的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个力f做的总功应为( )a.0b.20jc.10 jd.20 j【解析】选b。转一周通过的路程s=2r=2m，故力f做的功为w=fs=102j=20j，b正确。5.(2015汉中高一检测)如图所示，质量为m的物体p放在光滑的倾角为的直角劈上，同时用力f向右推劈，使p与劈保持相对静止，在前进的水平位移为s的过程中，劈对p做的功为()a.fsb.mgsinc.mgcossd.mgtans【解题指南】解答该题应注意以下三点：(1)物体p只受两个力作用。(2)相对静止，说明物体p的加速度水平向右，合力也水平向右。(3)直角劈对物体做的功等于支持力做的功。【解析】选d。物体p与直角劈相对静止，二者必定都向右加速运动，即物体p的合外力方向水平向右，对物体p进行受力分析得直角劈对p的支持力fn=，所以支持力做的功为w=fnssin=mgstan，d正确。【补偿训练】起重机竖直吊起质量为m的货物加速上升，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，起重机对货物的拉力做功w=fh=m(a+g)h，故选c。二、计算题(10分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)6.质量m=50kg的滑雪运动员从高度h=30m的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角=37，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数=0.1。则运动员滑至坡底的过程中：(1)滑雪运动员所受的重力对他做了多少功？(2)各力对运动员做的总功是多少？(g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，装备质量不计)【解析】(1)重力做的功wg=mgh=501030j=1.5104j(2)运动员所受合力：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分钟50分)一、选择题(本题共4小题，每小题8分，共32分。多选题已在题号后标出)1.(2015漳州高一检测)质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s时，如图所示，物体m相对斜面静止。则下列说法中不正确的是( )a.重力对物体m做正功b.合力对物体m做功为零c.摩擦力对物体m做负功d.支持力对物体m做正功【解析】选a。物体在水平方向移动，在重力方向上没有位移，所以重力对物体m做功为零，a错。物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零，b对。摩擦力与位移的夹角为钝角，所以摩擦力对物体m做负功，c对。支持力与位移s的夹角小于90，则支持力对物体m做正功，d正确。故应选a。【补偿训练】(2015重庆一中高一检测)一个人乘电梯从1楼到18楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是( )a.始终做正功b.加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功c.加速时做正功，匀速和减速时做负功d.加速和匀速时做正功，减速时做负功【解析】选a。因为在整个过程中电梯对人的支持力始终竖直向上，则支持力始终对人做正功，故a正确，b、c、d错误。2.(多选)(2015榆林高一检测)如图所示，倾角为的斜劈放在水平面上，斜劈上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的质量为m的小球，整个装置沿水平面向左做匀速直线运动，关于做功，以下说法正确的是( )a.小球的重力做功为零b.斜劈对小球的弹力做功为零c.挡板对小球的弹力做功为零d.合力对小球做功为零【解析】选a、d。重力与小球的位移垂直，故重力不做功，a对；斜劈对小球的支持力方向与其位移方向夹角为锐角，该支持力做正功，b错；挡板对小球的弹力水平向右，与其位移方向相反，做负功，c错；小球做匀速运动，合力为零，合力不做功，d对。【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。3.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时，其速度为1m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力f，力f和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示。设在第1s内、第2s内、第3s内力f对滑块做的功分别为w1、w2、w3，则以下关系式正确的是( )a.w1=w2=w3b.w1w2w3c.w1w3w2d.w1=w2w3【解析】选b。由于v-t图像与坐标轴所围面积大小等于滑块某时间段的位移，由图乙可计算第1s内、第2s内、第3s内滑块的位移分别是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项正确。4.(2015瑞安高一检测)如图所示，两个物体与水平地面间的动摩擦因数相等，它们的质量也相等。在甲图用力f1拉物体，在乙图用力f2推物体，夹角均为，两个物体都做匀速直线运动，通过相同的位移。设f1和f2对物体所做的功分别为w1和w2，物体克服摩擦力做的功分别为w3和w4，下列判断正确的是( )a.f1=f2b.w1=w2c.w3=w4d.w1-w3=w2-w4【解题指南】解答该题应注意以下三点：(1)受力分析及正交分解的应用。(2)正确运用公式w=flcos计算功。(3)合力做功的求解方法。【解析】选d。由共点力的平衡可知：f1cos=(mg-f1sin)，f2cos=(mg+f2sin)，则f1f2，a错；由w=fxcos，位移大小相等，夹角相等，则有w1w2，b错；由f滑=fn，可知f1=(mg-f1sin)，f2=(mg+f2sin)，则有w3w4，c错；两物体都做匀速直线运动，合外力做功之和为零，则有w1-w3=w2-w4，所以正确选项为d。二、计算题(本题共2小题，共18分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)5.(8分)质量为m的木板放在光滑水平面上，如图所示。一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从a点滑至b点，在木板上前进了l，同时木板前进了x，若滑块与木板间的动摩擦因数为，求摩擦力对滑块、对木板所做的功各为多少？【解析】由题图可知，木板的位移为lm=x，滑块的位移为lm=l+x，m与m之间的滑动摩擦力ff=mg。由公式w=flcos可得，摩擦力对滑块所做的功为：wm=mglmcos180=-mg(l+x)，负号表示做负功。摩擦力对木板所做的功为wm=mglm=mgx。答案：-mg(l+x)mgx【总结提升】对摩擦力做功的认识不能错误地认为摩擦力一定做负功，实际上摩擦力既可能做负功，也可能做正功，还可能不做功。(1)静止的物体受到滑动摩擦力或静摩擦力时，摩擦力对该物体不做功。(2)运动的物体受到滑动摩擦力或静摩擦力时，若摩擦力的方向与运动方向相反，则摩擦力做负功，该摩擦力就是阻力；若摩擦力的方向与运动方向相同，则摩擦力做正功，该摩擦力就是动力。6.(10分)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