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文本内容:
1 追寻守恒量——能量2 功 对点训练 知识点一 能量转化与守恒思想的理解和应用1.下列实例中,动能转化为势能的是 A.竖直上抛的正在上升的石块B.上紧发条的玩具汽车正在行驶C.从高处下落的乒乓球D.从斜槽上滚下的钢珠2.多选关于伽利略的斜面实验,下列描述正确的是 A.伽利略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实验C.在伽利略斜面实验中,只有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,并且使斜面变成水平面,则可以使小球沿水平面运动到无穷远处 知识点二 对功的正负的理解和判定3.多选关于功的正负,下列叙述中正确的是 A.正功表示功的方向与物体运动方向相同B.负功表示功的方向与物体运动方向相反C.正功表示力和位移夹角小于90°,负功表示力和位移夹角大于90°D.正功表示做功的力为动力,负功表示做功的力为阻力4.多选关于力对物体做功,下列说法正确的是 A.静摩擦力对物体一定不做功,滑动摩擦力对物体一定做功B.静摩擦力对物体可能做正功C.作用力的功与反作用力的功的代数和可能不为零D.合外力对物体不做功,物体一定处于平衡状态 知识点三 恒力做功的分析和计算5.关于功的概念,以下说法正确的是 A.有力且有位移,该力一定做功B.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量C.若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移D.一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和位移夹角的余弦三者的乘积6.人用20N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了
5.0m,放手后,小车又前进了
2.0m才停下来,则在小车运动过程中,人的推力所做的功为 A.100JB.140JC.60JD.无法确定7.物体受到两个互相垂直的作用力而运动,已知力F1做功6J,力F2做功8J,则力F
1、F2的合力对物体做功 A.10JB.14JC.2JD.-2J8.多选如图L7-1-1所示,恒力F通过定滑轮将质量为m的物体P提升,物体P向上的加速度为a,重力加速度为g,在P上升h的过程中,力F做功为 图L7-1-1A.mghB.FhC.F+mahD.mg+ah9.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为F,则从抛出至落回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为 A.0B.-FhC.-2FhD.-4Fh10.如图L7-1-2所示,质量为m的小物体放在倾角为θ的楔形物体的光滑斜面上,楔形物体与小物体保持相对静止,则楔形物体在水平推力F作用下向左移动了距离x,在此过程中,楔形物体对小物体做的功等于重力加速度为g 图L7-1-2A.0B.mgxcosθC.FxD.mgxtanθ综合拓展11.如图L7-1-3所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面加速上升,在这个过程中,人脚所受的静摩擦力 图L7-1-3A.等于零,对人不做功B.水平向左,对人做负功C.水平向右,对人做正功D.沿斜面向上,对人做正功12.如图L7-1-4所示,小球位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上.从地面上看,在小球沿斜面下滑的过程中,斜面对小球的作用力 图L7-1-4A.垂直于接触面,做功为零B.垂直于接触面,做负功C.不垂直于接触面,做功为零D.不垂直于接触面,做功不为零13.如图L7-1-5所示,一物体分别沿轨道AO和BO由静止滑下,物体与轨道间的动摩擦因数相同,若斜面保持静止,物体克服滑动摩擦力做的功分别为W1和W2,则两个功的大小关系正确的是 图L7-1-5A.W1W2B.W1=W2C.W1W2D.无法比较14.如图L7-1-6所示,某个力F=10N作用在半径为R=1m的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致,则转动一周这个力F做的总功为 图L7-1-6A.0B.20πJC.10JD.10πJ15.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.现使斜面向右水平匀速移动一段距离L,物体与斜面的相对位置不变,如图L7-1-7所示,在此过程中摩擦力对物体所做的功为 图L7-1-7A.μmgLcos2θB.mgLcos2θC.mgLsinθcosθD.μmgLcosθsinθ16.如图L7-1-8所示,水平传送带以2m/s的速度匀速前进,将一质量为2kg的工件轻放在传送带上,假设传送带的速度不变,且足够长.已知工件与传送带之间的动摩擦因数为
0.2,则放手后工件在5s内的位移是多少?摩擦力对工件做功是多少?g取10m/s2图L7-1-81.A [解析]动能转化为势能意味着动能在减小而势能在增大,所以只有A是正确的.2.BD [解析]伽利略斜面实际上是一个理想化模型,在不计阻力的情况下,我们可以看到小球在运动过程中的不变量——高度,实际上是能量不变.为了能够透过现象看本质,伽利略才使用了理想模型——光滑斜面.在伽利略斜面实验中,必须是阻力不计光滑斜面时,小球才能在另一个斜面上上升到相同高度,而不管另一个斜面的倾角多大,所以选项A、C错误,B正确.当斜面的倾角减小到接近0°时,小球仍在斜面上上升到同样高度,所以D中的设想是合理的.3.CD [解析]功是标量,没有方向,所以选项A、B错误;当力和位移夹角小于90°时,功为正值,当力和位移夹角大于90°时,功为负值,所以C正确;动力的功为正值,阻力的功为负值,所以选项D正确.4.BC [解析]静摩擦力和滑动摩擦力都可以对物体做正功,也可以对物体做负功,还可以对物体不做功,选项A错误,选项B正确;一对作用力和反作用力分别作用在两个物体上,可能同时对物体做正功,其做功的代数和可以不为0,选项C正确;合外力对物体不做功,物体不一定处于平衡状态,如匀速圆周运动,选项D错误.5.D [解析]功是标量而不是矢量.做功的两个必不可少的条件是力和在力的方向上的位移,据此我们可以得出没有力就没有功;有力而没有位移也没有功;有力且有位移但位移方向与力的方向垂直也没有功.6.A [解析]人的推力作用在小车上的过程中,小车的位移是
5.0m,故该力做功为W=Flcosα=20×
5.0×cos0°J=100J,故A项正确.7.B [解析]功是标量,合力对物体做的功等于每个力对物体做功的代数和,故选项B正确.8.BD [解析]根据牛顿第二定律有F-mg=ma,所以F=mg+a,则恒力F做功为W=Fh=mg+ah.9.C [解析]小球在上升过程和下落过程中空气阻力都阻碍小球运动,都做负功,所以全过程中空气阻力对小球做功为WF=WF上+WF下=-Fh+-Fh=-2Fh.10.D [解析]小物体与楔形物体相对静止,二者一定都向左加速运动,由牛顿第二定律可知,加速度大小为a=gtanθ.楔形物体对小物体支持力的水平向左的分力大小等于ma=mgtanθ,则支持力做的功为W=max=mgxtanθ,D正确.11.C [解析]人向右上方加速,由受力分析可知摩擦力水平向右,对人做正功,正确选项为C.12.B [解析]弹力的方向总是垂直于接触面;对斜面进行受力分析可知,斜面会向左运动.如图所示,小球的初始位置为A,末位置为B,位移与FN并不垂直,夹角为钝角,因此做负功.13.B [解析]设斜面长度为L,底端长度为x,斜面倾角为θ,物体克服摩擦力做功为Wf=μmgcosθ·L=μmgLcosθ=μmgx,沿两斜面下滑过程的x相同,则有W1=W2,B正确.14.B [解析]本题中力F的大小不变,但方向时刻都在变化,属于变力做功问题.转盘转动一周过程中,力和作用点的位移方向始终相同,所以力方向上的位移即周长,W=Fx=F·2πR=20πJ,选项B正确.15.C [解析]由平衡条件得,物体所受的静摩擦力f=mgsinθ,摩擦力对物体做的功W=fLcosθ=mglsinθcosθ.16.9m 4J[解析]相对于地面来说,工件向右先做匀加速直线运动,当速度和传送带的速度相等时,工件便做匀速直线运动,所以摩擦力只在匀加速过程中做功.工件的加速度为a===μg=
0.2×10m/s2=2m/s
2.传送带的速度为2m/s,可知经过t==1s,工件的速度与传送带速度相等,以后工件随传送带一起做匀速直线运动,所以工件在5s内的位移为s=at2+vt′-t=×2×12m+2×4m=9m,摩擦力所做的功为Wf=fl=μmg·at2=
0.2×2×10××2×12J=4J.。