課時分層作業(yè)12　追尋守恒量-能量　功-同步人教版高中物理必修二練習(xí)

課時分層作業(yè)(十二)追尋守恒量——能量功(時間：40分鐘分值：100分)選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分)1．伽利略的斜面實驗反映了一個重要的事實：如果空氣阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必將準(zhǔn)確地終止于同它開始點相同高度的點，決不會更高一點，也不會更低一點．這說明，小球在運動過程中有一個“東西”是不變的，這個“東西”應(yīng)是()A．彈力 B．勢能C．速度 D．能量D[在伽利略的斜面實驗中，小球從一個斜面滾到另一個斜面，斜面彈力是不同的，勢能先減小后增大，速度先增大后減小，所以A、B、C錯，不變的“東西”應(yīng)是能量，包括動能和勢能，D對．]2．(多選)下列說法中正確的是()A．功是矢量，正、負(fù)表示方向B．功是標(biāo)量，正、負(fù)表示外力對物體做功還是物體克服外力做功C．力對物體做正功還是做負(fù)功，取決于力和位移的方向關(guān)系D．力做功總是在某過程中完成的，所以功是一個過程量BCD[理解功的概念，功有正、負(fù)之分，但功是標(biāo)量，A錯誤，B正確；由W＝Flcosθ可知力對物體做正功還是負(fù)功主要取決于力和位移的方向關(guān)系，C正確；力做功總是在某過程中完成的，所以功是一個過程量，D正確．]3．如圖所示，一小孩和一大人都以水平的力勻速推動相同的木箱在相同的路面走同樣的位移(推箱的速度大小如圖中所注)，比較此過程中兩人分別對木箱做功的多少()A．大人做的功多B．小孩做的功多C．大人和小孩做的功一樣多D．條件不足，無法判斷C[因為木箱勻速運動，小孩和大人所用的推力相等，又因為所走的位移相同，所以做功一樣多，C選項正確．]4．物體受到兩個互相垂直的作用力而運動，已知力F1做功6J，物體克服力F2做功8J，則力F1、F2的合力對物體做功()A．14J B．10JC．2J D．－2JD[合力做功等于各力做功的代數(shù)和，即6J－8J＝－2J．]5．用恒力F使質(zhì)量為10kg的物體從靜止開始，以2m/s2的加速度勻加速上升，不計空氣阻力，g取10m/s2，那么以下說法中正確的是()A．2s內(nèi)恒力F做功80JB．2s內(nèi)重力做的功是400JC．2s內(nèi)物體克服重力做的功是400JD．2s內(nèi)合力做的功為零C[根據(jù)牛頓第二定律可知，恒力為：F＝mg＋ma＝10×10N＋10×2N＝120N2s內(nèi)物體上升的高度：h＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×2×22m＝4m2s內(nèi)恒力F做功：W1＝Fh＝120×4J＝480J，故選項A不符合題意；2s內(nèi)重力做功：W2＝－mgh＝－400J，即2s內(nèi)物體克服重力做功為400J，故選項B不符合題意，C符合題意；2s內(nèi)合力做的功：W＝W1＋W2＝480－400J＝80J故選項D不符合題意．]6．分別對放在粗糙水平面上的同一物體施加一水平拉力和一斜向上的拉力，物體在這兩種情況下的加速度相同，當(dāng)物體通過相同位移時，這兩種情況下拉力的功和合力的功的正確關(guān)系是()A．拉力的功和合力的功分別相等B．拉力的功相等，斜向上拉時合力的功大C．合力的功相等，斜向上拉時拉力的功大D．合力的功相等，斜向上拉時拉力的功小D[兩種情況下加速度相等，合力相等，位移相等，所以合力的功相等．第一種情況下拉力的功W1＝F1l，第二種情況下拉力的功W2＝F2lcosθ，由受力分析F1－f1＝ma，F(xiàn)2cosθ－f2＝ma，f1＞f2，則F1＞F2cosθ，即W1＞W(wǎng)2，即斜向上拉時拉力的功小，故D正確，A、B、C錯誤．]7．(多選)以一定的初速度豎直向上拋出質(zhì)量為m的小球，它上升的最大高度為h，空氣阻力的大小恒為f.則從拋出點至回到原出發(fā)點的過程中，各力做功的情況正確的是()A．重力做的功為零B．空氣阻力做的功為－2fhC．空氣阻力做的功為2fhD．物體克服重力做的功為－mghAB[根據(jù)功的計算公式得：WG＝0Wf＝f·2h·cos180°＝－2fh所以選項A、B正確．]8．質(zhì)量為m、初速度為零的物體，在不同變化的合外力作用下都通過位移x0.下列各種情況中合外力做功最多的是()ABCDC[根據(jù)公式W＝Fl可知，圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示做功多少，故C做功最多，C正確．]一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1．如圖所示，在水平面上，有一彎曲的槽道弧AB，槽道由半徑分別為eq\f(R,2)和R的兩個半圓構(gòu)成，現(xiàn)用大小恒為F的拉力將一光滑小球從A點沿槽道拉至B點，若拉力F的方向時時刻刻均與小球運動方向一致，則此過程中拉力所做的功為()A．0 B．FRC．eq\f(3,2)πFR D．2πFRC[雖然拉力方向時刻改變，但力與運動方向始終一致，用微元法，在很小的一段位移內(nèi)可以看成恒力，小球的路程為πR＋π·eq\f(R,2)，則拉力做的功為eq\f(3,2)πFR，故C正確．]2．如圖所示，AB＝3AE，AC＝2AE，AD＝1.5AE，若把物體從斜面底部沿AB、AC、AD三個斜面勻速拉到頂端A時(不計摩擦)，則()A．沿著AB用的拉力最小，做功最多B．沿著AC用的拉力最小，做功最多C．沿著AD用的拉力最小，做功也最少D．沿著三個斜面用的拉力不相等，做功一樣多D[設(shè)斜面的傾角為θ，AE＝h，則從斜面底部向上勻速拉物體做的功為：W＝F·s＝mg·sinθ·eq\f(h,sinθ)＝mgh，所以選項D正確．]3．(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的物體置于傾角為θ的斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做勻加速運動，運動中物體m與斜面體相對靜止．則關(guān)于斜面對m的支持力和摩擦力的下列說法中正確的是()A．支持力一定做正功B．摩擦力一定做正功C．摩擦力可能不做功D．摩擦力可能做負(fù)功ACD[由功的計算公式W＝Flcosα可知，支持力方向垂直斜面向上，與位移的方向夾角小于90°，支持力一定做正功；而摩擦力是否存在需要討論：當(dāng)加速度較小時，摩擦力Ff沿斜面向上，即a＜gtanθ，摩擦力沿斜面向上，做負(fù)功；當(dāng)加速度較大時，摩擦力Ff沿斜面向下，即a>gtanθ，摩擦力沿斜面向下，做正功；當(dāng)a＝gtanθ時，摩擦力不存在，不做功；綜上所述，A、C、D正確，B錯誤．]4．用鐵錘把小鐵釘釘入木板，設(shè)木板對釘子的阻力與釘進木板的深度成正比，已知鐵錘第一次將釘子釘進d，如果鐵錘第二次敲釘子時對釘子做的功與第一次相同，那么，第二次釘子進入木板的深度是()A．(eq\r(3)－1)d B．(eq\r(2)－1)dC．eq\f(\r(5)－1d,2) D．eq\f(\r(2),2)dB[在將釘子釘入木板的過程中，隨著深度的增加，阻力成正比地增加，這屬于變力做功問題，由于力與深度成正比，可將變力等效為恒力來處理．根據(jù)題意可得第一次做功：W＝F1d＝eq\f(kd,2)d.第二次做功：W＝F2d′＝keq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(d＋\f(d′,2)))d′.聯(lián)立解得d′＝(eq\r(2)－1)d.]二、非選擇題(本題共2小題，共28分)5．(14分)質(zhì)量為M的長木板放在光滑的水平面上(如圖所示)，一個質(zhì)量為m的滑塊以某一速度沿木板上表面從A點滑至B點，在木板上前進了L，而木板前進了s，若滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，求：(1)摩擦力對滑塊所做的功；(2)摩擦力對木板所做的功；(3)這一對摩擦力做功的代數(shù)和為多大？[解析](1)滑塊受力情況如圖甲所示，摩擦力對滑塊所做的功為Wm＝Ff(s＋L)cos180°＝－μFN1(s＋L)＝－μmg(s＋L)．甲乙(2)木板受力情況如圖乙所示，摩擦力對木板所做的功為WM＝F′fs＝Ffs＝μmgs.(3)W＝Wm＋WM＝－μmgL.[答案](1)－μmg(s＋L)(2)μmgs(3)－μmgL6．(14分)如圖所示，水平的傳送帶以速度v＝6m/s順時針運轉(zhuǎn)，兩傳動輪M、N之間的距離為L＝10m，若在M輪的正上方，將一質(zhì)量為m＝3kg的物體輕放在傳送帶上，已知物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，在物體由M處傳送到N處的過程中，傳送帶對物體的摩擦力做了多少功？(g取10m/s2)[解析]物體放在傳送帶上后的加速度a＝eq\f(F,m)＝eq\f(μmg,m)＝μg＝3m/s2設(shè)一段時間后物體的速度增大到v＝6m/s，此后物體