2019-2020年高中物理 7.1-7.2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

2019-2020年高中物理 7.1-7.2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.(xx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.(xx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.(xx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.(xx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】(xx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)(xx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.(xx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，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