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1、
1 追尋守恒量——能量2 功
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
知識(shí)點(diǎn)一 能量轉(zhuǎn)化與守恒思想的理解和應(yīng)用
1.下列實(shí)例中,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能的是 ( )
A.豎直上拋的正在上升的石塊
B.上緊發(fā)條的玩具汽車正在行駛
C.從高處下落的乒乓球
D.從斜槽上滾下的鋼珠
2.(多選)關(guān)于伽利略的斜面實(shí)驗(yàn),下列描述正確的是( )
A.伽利略斜面實(shí)驗(yàn)對(duì)于任意斜面都適用,都可以使小球在另一個(gè)斜面上上升到同樣的高度
B.只有斜面光滑時(shí),才有可能重復(fù)伽利略實(shí)驗(yàn)
C.在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中,只有斜面坡度較緩才有可能使小球上升到同樣高度
D.設(shè)想在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中,若
2、斜面光滑,并且使斜面變成水平面,則可以使小球沿水平面運(yùn)動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處
知識(shí)點(diǎn)二 對(duì)功的正負(fù)的理解和判定
3.(多選)關(guān)于功的正負(fù),下列敘述中正確的是( )
A.正功表示功的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同
B.負(fù)功表示功的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反
C.正功表示力和位移夾角小于90,負(fù)功表示力和位移夾角大于90
D.正功表示做功的力為動(dòng)力,負(fù)功表示做功的力為阻力
4.(多選)關(guān)于力對(duì)物體做功,下列說法正確的是( )
A.靜摩擦力對(duì)物體一定不做功,滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體一定做功
B.靜摩擦力對(duì)物體可能做正功
C.作用力的功與反作用力的功的代數(shù)和可能不為零
D.合外力對(duì)物體不做功,物體一
3、定處于平衡狀態(tài)
知識(shí)點(diǎn)三 恒力做功的分析和計(jì)算
5.關(guān)于功的概念,以下說法正確的是( )
A.有力且有位移,該力一定做功
B.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量
C.若某一個(gè)力對(duì)物體不做功,說明該物體一定沒有位移
D.一個(gè)力對(duì)物體做的功等于這個(gè)力的大小、物體位移大小及力和位移夾角的余弦三者的乘積
6.人用20N的水平恒力推著小車在粗糙的水平面上前進(jìn)了5.0m,放手后,小車又前進(jìn)了2.0m才停下來,則在小車運(yùn)動(dòng)過程中,人的推力所做的功為( )
A.100JB.140J
C.60JD.無法確定
7.物體受到兩個(gè)互相垂直的作用力而運(yùn)動(dòng),已知力F1做功6J,力F2做功8
4、J,則力F1、F2的合力對(duì)物體做功( )
A.10JB.14J
C.2JD.-2J
8.(多選)如圖L7-1-1所示,恒力F通過定滑輪將質(zhì)量為m的物體P提升,物體P向上的加速度為a,重力加速度為g,在P上升h的過程中,力F做功為( )
圖L7-1-1
A.mghB.Fh
C.(F+ma)hD.m(g+a)h
9.以一定的初速度豎直向上拋出一個(gè)小球,小球上升的最大高度為h,空氣阻力的大小恒為F,則從拋出至落回到原出發(fā)點(diǎn)的過程中,空氣阻力對(duì)小球做的功為( )
A.0B.-Fh
C.-2FhD.-4Fh
10.如圖L7-1-2所示,質(zhì)量為m的小物體放在傾角為θ的楔形物體
5、的光滑斜面上,楔形物體與小物體保持相對(duì)靜止,則楔形物體在水平推力F作用下向左移動(dòng)了距離x,在此過程中,楔形物體對(duì)小物體做的功等于(重力加速度為g)( )
圖L7-1-2
A.0B.mgxcosθ
C.FxD.mgxtanθ
綜合拓展
11.如圖L7-1-3所示,人站在電動(dòng)扶梯的水平臺(tái)階上,假定人與扶梯一起沿斜面加速上升,在這個(gè)過程中,人腳所受的靜摩擦力( )
圖L7-1-3
A.等于零,對(duì)人不做功
B.水平向左,對(duì)人做負(fù)功
C.水平向右,對(duì)人做正功
D.沿斜面向上,對(duì)人做正功
12.如圖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.從地面上
6、看,在小球沿斜面下滑的過程中,斜面對(duì)小球的作用力( )
圖L7-1-4
A.垂直于接觸面,做功為零
B.垂直于接觸面,做負(fù)功
C.不垂直于接觸面,做功為零
D.不垂直于接觸面,做功不為零
13.如圖L7-1-5所示,一物體分別沿軌道AO和BO由靜止滑下,物體與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,若斜面保持靜止,物體克服滑動(dòng)摩擦力做的功分別為W1和W2,則兩個(gè)功的大小關(guān)系正確的是( )
圖L7-1-5
A.W1>W2B.W1=W2
C.W1
7、刻均與作用點(diǎn)的切線一致,則轉(zhuǎn)動(dòng)一周這個(gè)力F做的總功為( )
圖L7-1-6
A.0B.20πJC.10JD.10πJ
15.質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.現(xiàn)使斜面向右水平勻速移動(dòng)一段距離L,物體與斜面的相對(duì)位置不變,如圖L7-1-7所示,在此過程中摩擦力對(duì)物體所做的功為( )
圖L7-1-7
A.μmgLcos2θB.mgLcos2θC.mgLsinθcosθD.μmgLcosθsinθ
16.如圖L7-1-8所示,水平傳送帶以2m/s的速度勻速前進(jìn),將一質(zhì)量為2kg的工件輕放在傳送帶上,假設(shè)傳送帶的速度不變,且足夠
8、長(zhǎng).已知工件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,則放手后工件在5s內(nèi)的位移是多少?摩擦力對(duì)工件做功是多少?(g取10m/s2)
圖L7-1-8
1.A [解析]動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能意味著動(dòng)能在減小而勢(shì)能在增大,所以只有A是正確的.
2.BD [解析]伽利略斜面實(shí)際上是一個(gè)理想化模型,在不計(jì)阻力的情況下,我們可以看到小球在運(yùn)動(dòng)過程中的不變量——高度,實(shí)際上是能量不變.為了能夠透過現(xiàn)象看本質(zhì),伽利略才使用了理想模型——光滑斜面.在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中,必須是阻力不計(jì)(光滑斜面)時(shí),小球才能在另一個(gè)斜面上上升到相同高度,而不管另一個(gè)斜面的傾角多大,所以選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤
9、,B正確.當(dāng)斜面的傾角減小到接近0時(shí),小球仍在斜面上上升到同樣高度,所以D中的設(shè)想是合理的.
3.CD [解析]功是標(biāo)量,沒有方向,所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;當(dāng)力和位移夾角小于90時(shí),功為正值,當(dāng)力和位移夾角大于90時(shí),功為負(fù)值,所以C正確;動(dòng)力的功為正值,阻力的功為負(fù)值,所以選項(xiàng)D正確.
4.BC [解析]靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力都可以對(duì)物體做正功,也可以對(duì)物體做負(fù)功,還可以對(duì)物體不做功,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;一對(duì)作用力和反作用力分別作用在兩個(gè)物體上,可能同時(shí)對(duì)物體做正功,其做功的代數(shù)和可以不為0,選項(xiàng)C正確;合外力對(duì)物體不做功,物體不一定處于平衡狀態(tài),如勻速圓周運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
5.D [
10、解析]功是標(biāo)量而不是矢量.做功的兩個(gè)必不可少的條件是力和在力的方向上的位移,據(jù)此我們可以得出:沒有力就沒有功;有力而沒有位移也沒有功;有力且有位移但位移方向與力的方向垂直也沒有功.
6.A [解析]人的推力作用在小車上的過程中,小車的位移是5.0m,故該力做功為W=Flcosα=205.0cos0J=100J,故A項(xiàng)正確.
7.B [解析]功是標(biāo)量,合力對(duì)物體做的功等于每個(gè)力對(duì)物體做功的代數(shù)和,故選項(xiàng)B正確.
8.BD [解析]根據(jù)牛頓第二定律有F-mg=ma,所以F=m(g+a),則恒力F做功為W=Fh=m(g+a)h.
9.C [解析]小球在上升過程和下落過程中空氣阻力都阻礙小球運(yùn)
11、動(dòng),都做負(fù)功,所以全過程中空氣阻力對(duì)小球做功為WF=WF上+WF下=-Fh+(-Fh)=-2Fh.
10.D [解析]小物體與楔形物體相對(duì)靜止,二者一定都向左加速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律可知,加速度大小為a=gtanθ.楔形物體對(duì)小物體支持力的水平向左的分力大小等于ma=mgtanθ,則支持力做的功為W=max=mgxtanθ,D正確.
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,對(duì)人做正功,正確選項(xiàng)為C.
12.B [解析]彈力的方向總是垂直于接觸面;對(duì)斜面進(jìn)行受力分析可知,斜面會(huì)向左運(yùn)動(dòng).如圖所示,小球的初始位置為A,末位置為B,位移與FN并不垂直,夾角為鈍角,因此做
12、負(fù)功.
13.B [解析]設(shè)斜面長(zhǎng)度為L(zhǎng),底端長(zhǎng)度為x,斜面傾角為θ,物體克服摩擦力做功為Wf=μmgcosθL=μmgLcosθ=μmgx,沿兩斜面下滑過程的x相同,則有W1=W2,B正確.
14.B [解析]本題中力F的大小不變,但方向時(shí)刻都在變化,屬于變力做功問題.轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)一周過程中,力和作用點(diǎn)的位移方向始終相同,所以力方向上的位移即周長(zhǎng),W=Fx=F2πR=20πJ,選項(xiàng)B正確.
15.C [解析]由平衡條件得,物體所受的靜摩擦力f=mgsinθ,摩擦力對(duì)物體做的功W=fLcosθ=mglsinθcosθ.
16.9m 4J
[解析]相對(duì)于地面來說,工件向右先做勻加速直線
13、運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度和傳送帶的速度相等時(shí),工件便做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以摩擦力只在勻加速過程中做功.
工件的加速度為a===μg=0.210m/s2=2m/s2.傳送帶的速度為2m/s,可知經(jīng)過t==1s,工件的速度與傳送帶速度相等,以后工件隨傳送帶一起做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以工件在5s內(nèi)的位移為s=at2+v(t′-t)=212m+24m=9m,摩擦力所做的功為Wf=fl=μmgat2=0.2210212J=4J.
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375