巩固练习 能量与功提高.doc

学海在线资源中心 【巩固练习】 一、选择题： 1．荡秋千时，由于阻力的作用，秋千荡起的高度越来越小，这说明( ) A．能量逐渐消失 B．势能转化为动能 C．机械能转化为内能 D．以上说法都不对 2、（2015 陕西普高检测）质量相同的物体分别放在光滑和粗糙的水平面上，如图所示，用相同的水平力，使物体沿各自水平面运动相同的位移，水平力F在光滑水平面和粗糙水平面对物体做功分别为和，则和的关系是（ ） A．一定等于 B．一定大于 C．可能小于 D．可能大于 3．如图所示，质量分别为m1和m2的两个物体，m1＜m2，在大小相等的两个力F1和F2作用下沿水平方向移动了相同距离。若F1做的功为W1，F2做的功为W2，则（ ） A．W1＞W2　 B．W1＜W2 C．W1＝W2 D．无法确定 θ F m1 θ F m2 4．起重机以1m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止匀加速地向上提升，若g取10m/s2，则在1s内起重机对货物所做的功是（ ） A．500 J B．4 500 J C．5 000 J D．5 500 J 5．质量为m的物体，受水平力F的作用，在粗糙的水平面上运动，下列说法中正确的是（ ） A．如果物体做加速直线运动，F一定对物体做正功 B．如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功 C．如果物体做减速直线运动，F也可能对物体做正功 D．如果物体做匀速直线运动，F一定对物体做正功 6．一质量为1.0kg滑块，以4m/s的初速度在光滑水平面上向左滑动，从某一时刻起在滑块上作用一向右水平恒力，经一段时间，滑块速度方向变为向右，大小为4m/s，则这段时间内，水平恒力所做的功为（　　） A．0 B．8J C．16J D．32J 7．用水平恒力F作用于质量为M的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离S，恒力做功为W1，再用该恒力作用于质量为m(m<M)的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同样距离S，恒力做功为W2，则两次恒力做功的关系是（ ） A．W1>W2； B．W1<W2； C．W1=W2； D．无法判断 8．一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1 m/s。从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示。设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系正确的是（ ） A. W1＝W2＝W3 B. W1＜W2＜W3 C. W1＜W3＜W2 D. W1＝W2＜W3 9．物体A从斜面体B的顶端滑到底端，则（ ） A．若B不动, 支持力对A不做功 B．若B向左平移, 支持力对A做正功 C．若B向右平移, 支持力对A做负功 D．无论B动不动, 支持力对A都不做功 10．如图所示，一根不计质量的轻绳绕过定滑轮分别与M和m连接，置于光滑水平地面上，木板质量为M，长度为L，小木块质量为m，小木块与木板间的动摩擦因数为μ．开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至木板右端，拉力至少做功为( ) A．μmgL B．2μmgL C．μmgL/2 D．μ(M+m)gL 11．关于摩擦力做功的下列说法中不正确的是（　　） A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功 B．静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用，一定不做功 C．静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功 D．系统内两物体间的相互作用，一对摩擦力做功的总和恒等于零 12．关于作用力与反作用力做功的问题，下列说法正确的是（　　） A．如果作用力不做功，反作用力也不做功 B．作用力做正功时，反作用力一定做负功 C．作用力与反作用力做的功大小肯定相等 D．作用力与反作用力可能都做正功，也可能都做负功 13．如图所示，物体A、B质量相同，与地面的动摩擦因数也相同，在力F作用下一起沿水平地面向右运动的位移为l，下列说法正确的是( ) A．摩擦力对A、B做的功一样多 B．A克服摩擦力做的功比B多 C．F对A做的功与A对B做的功相同 D．A所受的合外力对A做的功与B所受的合外力对B做的功相同 14．如图所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功情况可能是( ) A．始终不做功 B．先做负功后做正功 C．先做正功后不做功 D．先做负功后不做功 15．如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由下滑，然后在水平面上前进至B点后停止．已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m，A、B两点间的水平距离为L．在滑雪者经过AB段运动的过程中，克服摩擦力做的功( ) A．大于μmgL B．小于μmgL C．等于μmgL D．以上三种情况都有可能 16、（2015 浙江高考）我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3.0×104 kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105 N；弹射器有效作用长度为100 m，推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则 A．弹射器的推力大小为1.1×106 N B．弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 J C．弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 W D．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2 17．如图所示，物体A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用力F拉着B向右运动．用、FAB、FBA分别表示绳中拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则下列叙述中正确的是( ) A．F做正功，FAB做负功，FBA做正功，不做功 B．F、FBA做正功，FAB、不做功 C．F做正功，FAB做负功，FBA和不做功 D．F做正功，其他力都不做功 二、解答题： 1．唐朝诗人杜甫的诗作《登高》中有这样两句诗“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来．”从物理学的角度来说，“落木萧萧下”的过程是________能转化为________能；而“滚滚来”的长江水蕴含丰富的________能． 2．用50 N的力拉一个质量为10kg的物体在水平地面上前进，如图所示．若物体前进了10m，拉力F做的功W1＝ ，重力G做的功W2＝ ．如果物体与水平面间动摩擦因数μ＝0.1，物体克服阻力做功W3＝ ．（sin37°=0.6 , cos37°=0.8） F 37° 3.如图所示，某人用大小不变的力F拉着放在光滑平面上的物体，开始时与物体相连的绳和水平面间的夹角是α，当拉力F作用一段时间后，绳与水平面间的夹角为θ．已知图中的高度h，求绳的拉力FT对物体所做的功．绳的质量、滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦不计． 4. 用质量为5kg的质地均匀的铁索从10m深的井中吊起一质量为20kg的物体，在这个过程中至少要做多少功?(g取10 m/s2) 5、（2015 四川高考）严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重的影响，汽车尾气是形成雾霾的重要污染源。“铁腕治污”已成为国家的工作重点。地铁列车可实现零排放，大力发展地铁，可以大大减少燃油公交车的使用。减少汽车尾气排放。 若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20 s达最高速度72 km／h，再匀速运动80 s，接着匀减运动15 s到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106 N，匀速运动阶段牵引力的功率为6×103 kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。 （1）求甲站到乙站的距离； （2）如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同，求公交车排放气态污染物的质量。（燃油公交车每做1焦耳功排放气态污染物3×10－6克） 【答案与解析】 一、选择题： 1．C 解析：由于阻力的存在，秋千的机械能减小，减少的机械能转化为内能，但总能量守恒．故选C． 2、A 解析：由知，恒力F对两种情况下做功一样多，即，故A正确。 3．C 解析：根据功的公式，F、、α相同，则功W相同。 4．D 解析：根据牛顿第二定律有，因此，1s内的位移，所以1s内起重机对货物所做的功 5．ACD 解析：F做正功还是负功，要看F的方向与位移方向是相同还是相反，当物体在水平力F和滑动摩擦力作用下做加速或匀速运动时，F的方向一定与位移方向相同，做正功；当物体做减速运动时，F的方向可能与位移方向相反，做负功，也可能与位移方向相同（但此时F一定小于摩擦力），做正功。 6．A 解析：解法一应用运动学规律 由vt2-v02=2ax得 故W=Fx=0 解法二用v-t图象 根据题意，物体受恒力作用，故加速度不变，作用v-t图象如图所示： 由图可知：速度线所围面积的代数和为零即在这段时间里，物体的位移为零，故恒力做的功W=0。 7．C 解析：因为恒力的功是指F所做的功，根据功的定义，力F所做的功只与F的大小及在力F的方向上发生位移大小的乘积有关，不需考虑其它力的影响，因两次作用在两物体上的力相同，位移相同，所以功相等，选C。 8．B 解析：本题考查v-t图象、功的概念。力F做功等于每段恒力F与该段滑块运动的位移（v-t图象中图象与坐标轴围成的面积），第1秒内，位移为一个小三角形面积S，第2秒内，位移也为一个小三角形面积S，第3秒内，位移为两个小三角形面积2S，故W1=1×S，W2=3×S，W3=2×2S，W1＜W2＜W3 。 9．ABC 解析：某力做功的情况由力和位移的夹角α决定。 当B不动时，位移平行斜面，而支持力总与斜面垂直，因此A正确； 如图所示，当斜面体B向左平移时，位移与支持力的夹角为锐角，因此B正确； 当B向右平移时，力与位称的夹角为钝角，因此C正确。D错误。 10．A 解析：若要使拉力F做功最少，可使拉力F恰能匀速拉动木块，经分析得，位移为L/2，故． 11．ABCD 解析：根据功的定义公式：W=Flcosθ中的s是相对地面的位移，滑动摩擦力和静摩擦力仅起阻碍相对运动（或相对运动趋势）的作用，它们和物体对地的“绝对位移”的方向既可能同向，也可能反向。当同向时，对物体做正功；当反向时做负功，故A、B、C不正确。 物体间有相对滑动时，一定伴随机械能的损耗（转化为内能），所以一对滑动摩擦力做功恒为负值，且转化为内能的大小为：Q=W=f·Δs（Δs为相对路程或相对位移），故D不正确。 12．D 解析：作用力与反作用力是分别作用在两个物体上的力，至于做功情况视具体情况而定。如把两个两端装有磁铁的相同的小车放在光滑的水平面上，由静止开始运动，则无论是排斥力还是吸引力，相互作用力均做正功。如果它们的质量不等，则它们的加速度、速度、位移也不相等，作用力与反作用力所做的功也不相等；如果让其中一车不动，则作用力与反作用力只有一个力做功。如果使两车均不动，则作用力与反作用力均不做功；如果外力使相互排斥的两小车距离拉近，则相互排斥力均对小车做负功。综上所述，只有D正确。 13．B、D 解析：由于有力F作用，A、B对地面的压力不同，因而摩擦力大小也不相同，故摩擦力对A、B做功不一样多，显然A克服摩擦力做功较多．由于两物体始终一起运动，能量变化相同，故合外力做功一样多． 14．A、C、D 解析：设传送带运转的速度大小为v1，物体刚滑上传送带时的速度大小为v2． (1)当v1＝v2时，物体与传送带间无摩擦力，传送带对物体始终不做功． (2)当v1＜v2时，物体相对于传送带向右运动，物体受到的滑动摩擦力向左，物体先匀减速运动至速度为v1才匀速运动，故传送带对物体先做负功后不做功． (3)当v1＞v2时，物体先匀加速运动直到速度增为v1才匀速运动，故传送带对物体先做正功后不做功． 15．C 解析：设水平部分的长度为s1，斜坡的长度为s2，斜坡与水平面的夹角为θ，则下滑的过程中克服摩擦力做功． 16、ABD 解析：由运动学公式： ，牛顿第二定律： 最后求得推力大小为1.1×106 N，所以AD正确。于是由做功公式：得到B正确；解得加速时间： 所以C错误。 17．C 解析：据可知，力F作用点的位移不为零，且与F方向相同，所以F做正功，绳中拉力的作用点的位移为零，所以不做功；FBA作用点的位移为零，FBA不做功；FAB作用点的位移不为零，且与FAB反向，所以FAB做负功．故本题的正确选项为C． 二、解答题： 1．势 动 动 解析：“落木萧萧下”是指落木的位置由高到低的变化过程，因而势能由大变小，转化为自身的动能；“滚滚来”的长江水是运动的．因而具有动能． 2．400J，0；70J 解析：根据有 因位移方向与重力方向垂直，所以 摩擦力 3．解析：设绳对物体的拉力为FT，显然人对绳的拉力F等于FT，由于FT在对物体做功的过程中大小不变，但FT的方向时刻在改变，因此上述问题是个变力做功问题．但是在绳的质量、滑轮的质量及滑轮与绳间的摩擦不计的情况下，人对绳的拉力F对绳做的功就等于绳的拉力FT对物体做的功．而F的大小和方向都不变，因此只要计算恒力F对绳做的功就能解决问题． 设绳的拉力FT对物体做的功为，人的拉力F对绳做的功为WF，由图可知，在绳与水平面的夹角由α变到β的过程中，拉力F的作用点的位移大小为． 由可知， 故绳子的拉力FT对物体做的功为． 4. 解析：“至少要做多少功”的含义是作用在铁索上的拉力等于物体和铁索的重力，使重物上升，如果不计铁索的重力，那么问题就容易解决． W＝Mgh＝20×10×10J＝2000 J． 但是现在还要考虑铁索的重力，作用在物体和铁索上的力至少应等于物体和铁索的重力，但在拉吊过程中，铁索长度逐渐缩短，因此，拉力也在逐渐减小，即拉力是一个随距离变化的变力，以物体在井底开始算起，我们可以写出拉力随物体上升距离h变化的关系 250-5h(0≤h≤10)． 即力随距离线性变化，这是一个变力做功的问题，利用F-h图像求解． 拉力的F-h图像如图所示，拉力做的功可用图中的梯形面积来表示， ． 5、解析：（1）设列车匀加速直线运动阶段所用的时间为t1，距离为s1；在匀速直线运动阶段所用的时间为t2，距离为s2，速度为v；在匀减速直线运动阶段所用的时间为t3，距离为s3；甲站到乙站的距离为s。则 s2=vt2② s=s1+s2+s3④ 联立①②③④并代入数据得 s=1950 m⑤ （2）设列车在匀加速直线运动阶段的牵引力为F，所做的功为W1；在匀速直线运动阶段的牵引力的功率为P，所做的功为W2。设燃油公交车做与该列车从甲站乙站相同的功W，将排放气态污染物质量为M。则 W2=P·t2⑦ W=W1+W2⑧ M=(3×10―9 kg·J―1)·W ⑨ 联立①⑥⑦⑧⑨式并代入数据得 M=2.04 kg⑩