高考物理必修知識點鞏固練習 能量與功基礎

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1、 【鞏固練習】 一、選擇題： 1、（2015 江蘇校級模擬）關(guān)于功的概念，下列說法中正確的是（ ） A．力對物體做功多，說明物體的位移一定大 B．力對物體做功小，說明物體的受力一定小 C．力對物體不做功，說明物體一定沒有移動 D．物體發(fā)生了位移，不一定有力對它做功 2．下列關(guān)于重力勢能的說法正確的是( ) A．重力勢能的大小只由重物本身決定 B．重力勢能恒大于零 C．在地面上的物體，它具有的重力勢能一定等于零 D．重力勢能實際上是物體和地球所共同決定的 3．與物體動能有關(guān)的因素有(

2、 ) A．物體的質(zhì)量 B．物體的速度 C．物體和參考平面之間的高度差 D．物體的大小 4．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，小球必將準確地達到與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“某個量”是不變的，這個“量”應是( ) A．力 B．勢能 C．速度 D．能量 5．如圖所示的四幅圖是小新提包回家的情景，小新對提包的拉力沒有做功的是( ) 6、（2015 沈陽校級模擬）以一定的初速度豎直向上拋出一小球，小球上升的最大高度

3、為h，空氣阻力的大小恒為，則從拋出點至落回到原出發(fā)點的過程中，空氣阻力對小球做的功為（ ） A．0 B． C． D． 7、（2015 揚州學業(yè)考試）如圖所示嗎，細繩懸掛一個小球在豎直平面內(nèi)來回擺動，在小球從P點向Q點運動的過程中（ ） A．小球動能先減小后增大 B．小球動能一直減小 C．小球重力勢能先增大后減小 D．小球重力勢能先減小后增大 8．如圖所示，物體A、B疊放著，A用繩系在固定的墻上，用力F拉著B向右運動．用、FAB、FBA分別表示繩中拉力、A對B的摩擦力和B對A的摩擦力，則下列敘述中

4、正確的是( ) A．F做正功，F(xiàn)AB做負功，F(xiàn)BA做正功，不做功 B．F、FBA做正功，F(xiàn)AB、不做功 C．F做正功，F(xiàn)AB做負功，F(xiàn)BA和不做功 D．F做正功，其他力都不做功 9．下列現(xiàn)象中，做了功的是( ) A．人推墻而墻不動時人的推力 B．在平直公路上行駛的汽車受的重力 C．馬拉車而拉不動時馬的拉力 D．起重機向上吊起貨物時懸繩的拉力 10．質(zhì)量為m的物體始終固定在傾角為θ的斜面上，下列說法正確的是( ) A．若斜面水平向右勻速運動距離l，斜面對物體沒有做功 B．

5、若斜面向上勻速運動距離l，斜面對物體做功為 C．若斜面水平向左以加速度a運動距離l，斜面對物體做功為mal D．若斜面向下以加速度a運動距離l，斜面對物體做功為m(g+a)l 11. 如圖所示，在加速向左運動的車廂中，一人用力向前推車廂(人與車廂始終保持相對靜止)，則下列說法正確的是( ) A．人對車廂做正功 B．車廂對人做負功 C．人對車廂做負功 D．車廂對人做正功 12. 關(guān)于兩物體間的作用力和反作用力的做功情況是( ) A．作用力做功，反作用力一定做功 B．作用力做正功，反作用力一定做負功

6、 C．作用力和反作用力可能都做負功 D．作用力和反作用力做的功一定大小相等，且兩者代數(shù)和為零 13. 在同一高度處讓三個質(zhì)量相同的小球a、b、c分別自由下落、豎直上拋、豎直下拋．設三球運動過程中所受空氣阻力大小恒定，則當三球落到同一水平面上時，重力做功分別為、、小球克服空氣阻力做功、、，則( ) A．， B．， C．， D．， 二、解答題： 1.如圖所示，在光滑地面上，一彈簧的一端固定在豎直墻上，另一端連著一個小球，用力壓縮彈簧，釋放后，試分析能量轉(zhuǎn)化的情況． 2. 17世紀初，伽利略在研究中發(fā)現(xiàn)了“擺球的等高性”．圖

7、中是他當時研究的裝置圖(叫伽利略擺)．將小鐵球拉到一定高度，然后釋放，觀察小球能擺多高，在哪個位置速度最大． 在鐵架上再加一個細桿，使得小球運動到最低點時，懸掛小球的細線被細桿擋住．將小球拉到與先前同樣的高度，然后釋放，觀察小球能擺多高，在哪個位置速度最大． 做伽利略實驗，你觀察到的結(jié)果是什么?先嘗試用牛頓運動定律進行解釋，再用在本節(jié)中學習的知識進行解釋． 3. 如圖所示，滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦不計，用力F開始提升原來靜止的質(zhì)量為m＝10 kg的物體，以大小為a＝2m/s2的加速度上升，求前3s內(nèi)力F做的功．(g取10 m/s2) 4. 質(zhì)量為M的長木板放在光滑的

8、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，問： (1)摩擦力對滑塊所做的功為多大? (2)摩擦力對木板所做的功為多大? 5. 質(zhì)量為M的人手握輕繩的一端站在質(zhì)量為m的木板上，繩索的另一端繞過定滑輪拴住木板，木板放在光滑固定水平臺面上，如圖所示．當人用力F拉繩時，人和板共同加速前進，如果人與木板的質(zhì)量關(guān)系為M＞m，則板對人的摩擦力＝________F，對人做________功；如果是M＜m，則＝________F，對人做________功． 【答案

9、與解析】 一、選擇題： 1、D 解析：力對物體做功多，根據(jù)，如果力很大，那么物體的位移不一定大，故A錯誤；力對物體做功小，如果位移小，物體受力不一定小，故B錯誤；力對物體不做功，可能是力與位移方向的夾角為，故C錯誤；物體發(fā)生了位移，如果力的方向與位移方向垂直，力對它不做功，故D正確。 2．D 解析：重力勢能由物體的質(zhì)量、地球表面的重力加速度、相對參考面的高度共同決定，所以D正確． 3．A、B 解析：動能跟物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，物理學已經(jīng)證明，動能的表達式為，其中k為比例常數(shù)，m為物體的質(zhì)量，v為物體的運動速度．對于同一物體，物體的速度大小和參考系的選擇有關(guān)，選擇不同的參考系時，物

10、體的速度可能不同，動能也可能不同． 4．D 解析：在伽利略的斜面實驗中，小球從一個斜面到另一個斜面，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“量”應是能量，包括動能和勢能，D對． 5．B 6、C 解析：阻力對物體做功與物體經(jīng)過的路徑有關(guān)，由于空氣阻力恒為，且與v的夾角在上升過程和下降過程中始終為，故從拋出到落回拋出點摩擦力做功為。 7、D 解析： P、Q的位置最高，速度為零，故此兩點的重力勢能最大；最低點，速度最大，故動能最大，因此小球的動能先增大后減小，AB錯；從P點運動到最低點的過程中，高度下降，速度增加，是重力勢能轉(zhuǎn)化動能；從最低點運動

11、到Q點的過程中，高度上升，速度減小，是動能轉(zhuǎn)化重力勢能，故C錯，D對。 8．C 解析：據(jù)可知，力F作用點的位移不為零，且與F方向相同，所以F做正功，繩中拉力的作用點的位移為零，所以不做功；FBA作用點的位移為零，F(xiàn)BA不做功；FAB作用點的位移不為零，且與FAB反向，所以FAB做負功．故本題的正確選項為C． 9．D 解析：A中有力但無位移，故推力未做功；B中重力方向與行駛方向垂直或者說在重力方向上無位移；C中在力的方向上無位移；D中貨物既受到拉力且在拉力方向上發(fā)生了位移，故D中拉力做了功．判斷某力對物體是否做功，關(guān)鍵是抓住做功的兩個要素，二者缺一不可． 10．A、B、C 解析：斜

12、面對物體做功即斜面對物體的作用力(支持力和摩擦力)做功．斜面沿水平方向勻速運動時，物體受到平衡力作用而處于勻速直線運動狀態(tài)，與重力相平衡的力是斜面給它的作用力，方向豎直向上，與位移方向垂直，斜面對物體不做功．斜面向上勻速運動時，力與位移同向，即W＝F·l＝mgl．斜面水平向左加速運動時，物體所受的合外力為ma，恰等于斜面給它的作用力在位移方向的分量，即W＝Fl·l＝mal．斜面向下加速時，對物體有mg+F＝ma，W＝F·l＝m(a-g)·l． 11. C、D 解析：先確定人對車的作用力方向和力的作用點的位移方向，這里人對車除有手對車的推力F1外，還有個容易被疏忽的力：腳對車廂地板的水平作用

13、力F2，受力分析如圖所示．其中F1做正功，F(xiàn)2做負功．由于車廂水平方向除這兩個力外還受其他力的作用，因此這兩個力的合力做功正負難以確定．于是將研究對象轉(zhuǎn)換為受力情況較簡單的人，在水平方向上只受到車廂壁向后的推力F1′和車廂地板對人向前的作用力F2′．這兩個力的合力使人產(chǎn)生加速運動的加速度，合力對人做正功，表示車對人做正功，所以人對車做負功，故選項C、D正確． 12. C 解析：作用力和反作用力各自做功，沒有必然的聯(lián)系，由相互作用力做功的特點知，只有C正確． 13. C 解析：因三球所受重力均為恒力，又從拋出到落到同一水平面，三球發(fā)生的位移相同，故由W＝Fl知．對a、c兩球，下落時所

14、受空氣阻力相同且為恒力，下落過程中發(fā)生的位移也相同，故．但對b上升過程受阻力向下，下降過程受阻力向上，全程阻力非恒力，其阻力做功等于阻力大小乘以路程，即，所以，答案C正確． 二、解答題： 1.解析：彈簧被壓縮，貯存了能量(彈性勢能)，釋放后勢能逐漸轉(zhuǎn)化為小球的動能．當彈簧恢復到原長時，勢能為零，球的動能最大，在彈簧伸長過程中，球的動能減少，彈簧的勢能又增加，球在往復運動過程中，其動能與彈簧的勢能相互轉(zhuǎn)化，總的能量不變． 2.解析：觀察的結(jié)果是不管放不放桿，細桿的位置如何上下變化，小球擺起的高度都相同，小球在最低點的速度最大． 用牛頓運動定律解釋：小球從最高點下降時重力沿切線方向

15、的分力產(chǎn)生的分加速度方向與運動方向相同，速度增大；小球從最低點向上運動時重力沿切線方向的分力產(chǎn)生的分加速度方向與運動方向相反。速度減小．故在最低點時速度最大． 根據(jù)能量觀點分析：小球運動過程中動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，總能量不變，最高點動能為零，重力勢能最大；最低點重力勢能最小，動能最大． 3. 解析：物體受到兩個力的作用：拉力F′和重力mg，由牛頓第二定律得 F′-mg＝ma，所以F′＝m(g+a)＝10×(10+2)N＝120N． 則＝60N． 物體從靜止開始運動，3s內(nèi)的位移為 ． 方法一：力F的作用點為繩的端點，而在物體發(fā)生9 m位移

16、的過程中，繩的端點的位移為2s＝18 m，所以，力F做的功為W＝F·2s＝60×18J＝1080J． 方法二：本題還可用等效法求力F做的功． 由于滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦均不計，所以拉力F做的功和拉力F′對物體做的功相等， 即120×9J＝1080J． 4. 解析：(1)滑塊的受力情況如圖甲所示，摩擦力對滑塊所做的功為： ． (2)木板的受力情況如圖乙所示，摩擦力對木板所做的功為： ． 5. 正 負 解析：對人和木板分別進行受力分析，采用假設法判定的方向，設，當M＞m時，由牛頓第二定律可知，因此人相對于板有向左運動的趨勢，故板對人的摩擦力的方向水平向右，應用牛頓第二定律，對系統(tǒng)有：2F＝(M+m)a，對人有：，兩式聯(lián)立可推出，由于方向與運動方向相同，所以對人做正功． 當M＜m時，同理可知，人相對于板有向右運動的趨勢，故板對人的摩擦力的方向水平向左，應用牛頓第二定律，對系統(tǒng)有：2F＝(M+m)a，對人有：，兩式聯(lián)立可推出，由于的方向與運動方向相反，所以對人做負功．