2019-2020学年高中物理 能力导练十五 追寻守恒量 功（含解析）新人教版必修2

能力导练十五追寻守恒量功基础巩固1下列关于功和能的说法正确的是()a功就是能，能就是功b物体做的功越多，说明物体具有的能就越大c外力对物体不做功，这个物体就没有能量d能量转化的多少可用功来量度 解析：功是能量转化的量度，做功的过程就是能量转化的过程，选项a错误，d正确；物体做的功越多，说明能量转化的越多，选项b错误；外力对物体不做功，并不说明这个物体就没有能量，选项c错误答案：d2下图所描述的力，有对物体做功的是()解析：a、c两项物体没有发生位移，因此力对物体不做功，a，c错d项力的方向和位移方向垂直，力不做功，d错正确的是b.答案：b3(多选)关于伽利略的斜面实验，下列描述正确的是()图1a伽利略的斜面实验对于任意斜面都适用，都可以使小球在另一个斜面上升到同样的高度b只有斜面光滑时，才有可能重复伽利略斜面实验c在伽利略斜面实验中，只有右侧斜面“坡度”较缓才有可能使小球上升到同样高度d设想在伽利略斜面实验中，若斜面光滑，并且使右侧斜面变成水平，则可以使小球沿水平面运动到无穷远处解析：在伽利略斜面实验中，必须是阻力不计(斜面光滑)时，小球才能在另一个斜面上升到相同高度，而不用管另一个斜面的倾角多大所以，a、c项错，b项正确；当右侧斜面的倾角减小到0时，小球仍欲在右侧斜(水平)面上升到同样高度，所以d项中的设想是合理的答案：bd图24(2019年河北衡水月考)如图2所示，电梯与水平地面成角，一人站在电梯上，电梯从静止开始匀加速上升，到达一定速度后再匀速上升若以fn表示水平梯板对人的支持力，g为人受到的重力，ff为电梯对人的静摩擦力，则下列结论正确的是()a加速过程中ff0，ff、fn、g都做功b加速过程中ff0，fn不做功c加速过程中ff0，fn、g都做功d匀速过程中ff0，fn、g都不做功解析：加速过程中，水平方向的加速度由摩擦力ff提供，所以ff0，ff、fn做正功，g做负功，选项a正确，b、c错误匀速过程中，水平方向不受静摩擦力作用，ff0，fn做正功，g做负功，选项d错误答案：a5(多选)下列关于力对物体做功的说法中不正确的是()a滑动摩擦力对物体做功的多少与路径有关b合力不做功，物体必定做匀速直线运动c在相同时间内，作用力与反作用力做功绝对值一定相等，一正一负d一对作用力和反作用力可能其中一个力做功，而另一个力不做功解析：滑动摩擦力做功与物体运动的路径有关，a选项正确；物体做匀速圆周运动时，合力提供向心力，不做功，b选项错误；作用力和反作用力的作用点位移大小可以相等，也可以不等，故作用力和反作用力对发生相互作用的系统做功不一定相等，故相互作用力做功之和不一定为零，c选项错误，d选项正确答案：bc6(多选)在水平面上，一物体在水平力f作用下运动，其水平力随时间t变化的图象及物体运动的vt图象如图3.由两个图象可知()图3a10 s内水平力f做的功为40 jb克服摩擦力做的功为32 jc摩擦力为1 nd26 s合力做功8 j解析：由vt图象可知，在02 s内，物体处于静止状态，在26 s内，物体做匀加速直线运动，f13 n，位移x144 m8 m，所以力f1做的功w1f1x138 j24 j，68 s内做匀速运动，f22 n，位移x224 m8 m，所以力f2做的功w2f2x228 j16 j，810 s内做匀减速运动，拉力等于零，没有做功，所以010 s内水平力做的功为ww1w224 j16 j40 j，选项a正确；在10 s内wffx220 j40 j，选项b错误；68 s内做匀速直线运动，可知ff32 n，选项c错误；26 s摩擦力做的功wffx128 j16 j，f做功24 j，故合力做功24 j16 j8 j，选项d正确答案：ad7如图所示，力f大小相等，a、b、c、d物体运动的位移l也相同，哪种情况f做功最小()解析：由wflcos 知选项a中，力f做的功w1fl；选项b中，力f做的功w2flcos 30fl；选项c中，力f做的功w3flcos 30fl；选项d中，力f做的功w4flcos 60fl，故d正确答案：d8某人爬楼梯步行从一楼到二楼，已知人的质量为m，楼梯对人的支持力为fn，一楼到二楼高度为h，则该人爬楼过程中，楼梯对人做功为()afnh bmghc0 d无法确定解析：人爬楼梯过程中，人与楼梯间弹力为接触力，只要脚受到支持力，脚就未离开地面，即位移为0，只要脚发生位移(竖直方向)脚就离开地面，就不存在弹力了，根据功是力和沿力的方向位移的乘积，可判断地面支持力对人不做功故选c.答案：c综合应用9(2019年云南师大附中月考)(多选)如图4所示，水平路面上有一辆质量为m的汽车，车厢中有一个质量为m的人正用恒力f向前推车厢，在车以加速度a向前加速行驶距离l的过程中，下列说法正确的是()图4a人对车的推力f做的功为flb人对车做的功为malc车对人的作用力大小为mad车对人的摩擦力做的功为(fma)l解析：由做功的定义可知选项a正确；对人进行受力分析，人受重力以及车对人的力，合力的大小为ma，方向水平向左，故车对人的作用力大小应为，选项c错误；上述过程重力不做功，合外力对人做的功为mal，所以车对人做的功为mal，由相互作用力及人、车的位移相同可确定，人对车做的功为mal，选项b错误；对人由牛顿第二定律知，在水平方向上有ffma，摩擦力做的功为(fma)l，选项d正确答案：ad10如图5所示，一物体分别沿ao、bo轨道由静止滑到底端，物体与轨道间的动摩擦因数相同，物体克服摩擦力做功分别为w1和w2，则()图5aw1w2 bw1w2cw1w2 d无法比较解析：设轨道水平部分的长度为s，对于倾角为的轨道，斜面长l，物体所受摩擦力的大小ffmgcos，物体克服摩擦力所做的功：wfflmgcos mgs.由于两轨道的水平部分长度相等，所以w1w2.答案：b11.图6如图6所示，某个力f10 n作用于半径为r1 m的转盘边缘上，力f的大小保持不变，但方向始终与作用点的切线方向保持一致，则转动一周的过程中力f所做的功应为()a0 b20 jc10 j d20 j解析：将运动过程无穷多次分割成极短极短的一小段，每小段可认为恒定大小的力f与每一瞬间的位移方向相同，故累积的位移值应为一周周长2r，所以力f在一周时间内所做的功wf2r20 j.答案：b图712(2019年江西检测)如图7所示，质量为m的物体在与水平方向成的恒力f作用下以加速度a做匀加速直线运动，已知物体和地面间的动摩擦因数为，求物体在地面上运动距离为x的过程中力f做的功解析：以物体为研究对象，竖直方向有fsinmgfn，水平方向有fcosfnma，联立解得f，在此过程中f做功wfxcos.答案：13如图8所示，质量为m1 kg的滑块a放在质量为m2 kg的长木板b上，b放在水平地面上，a与b之间、b与地面之间的动摩擦因数均为0.1，b的长度为l2.5 m，a的大小不计a、b之间由一绕过光滑轻质动滑轮的柔软轻绳相连，开始a位于b的最左端，滑轮位于b的右端给滑轮施加一水平恒力f20 n，滑轮两侧与a、b相连的绳子保持水平，重力加速度g10 m/s2.求：图8(1)a在b上滑行的时间；(2)此过程中水平力f的功解析：(1)分析滑块a的受力情况，根据牛顿第二定律得，ftmgmaa长木板b的受力，ftmg(mm)gmab其中ft根据运动学规律可知，a的位移xaaat2b的位移xbabt2a滑出b时有xaxbl联立解得t1 s.(2)此过程中滑轮的位移xxbf做功wfx代入数据