71-72追寻守恒量功每课一练(人教版必修2)

金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第1页共6页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com7.1-7.2.追寻守恒量、.功1．(2011年天水高一检测)关于功和能，下列说法正确的是()A．功就是能，功可以转化为能B．做功越多，物体的能越大C．能量转化中，做的功越多，能量转化越多D．物体能量变化多少，就做了多少功解析：选CD.功与能是两个不同的物理量，物体能量的大小与功无关，但能量的转化却由做功来实现，做了多少功，就表明有多少能发生了转化，做的功越多，能量转化就越多，故C、D正确．2.图7－1－14如图7－1－14所示，滑块A和B叠放在固定的斜面体上，从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑．已知B与斜面体间光滑接触，则在A、B下滑的过程中，下列说法正确的是()A．B对A的支持力不做功B．B对A的支持力做负功C．B对A的摩擦力做正功D．B对A的摩擦力做负功解析：选BC.B对A的支持力竖直向上，与A的位移方向夹角α满足90°α180°，故做负功，A错B对；B对A的摩擦力水平向左，与A的位移方向夹角β90°，故做正功，C对D错．3．如图7－1－15所示，力F大小相等，A、B、C、D物体沿地面向右运动的位移l也相同，哪种情况F做功最小()图7－1－15解析：选D.选项A中，力F做的功W1＝Fl；选项B中，力F做的功W2＝Flcos30°＝32Fl；选项C中，力F做的功W3＝Flcos30°＝32Fl；选项D中，力F做的功W4＝Flcos60°＝12Fl.4.图7－1－16质量为2kg的物体置于水平面上，在运动方向上受到水平拉力F的作用，沿水平方向做匀变速直线运动，2s后撤去F，其运动的速度图象如图7－1－16所示，g取10m/s2，则下列说法中正确的是()A．拉力F对物体做功150J金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第2页共6页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.comB．拉力F对物体做功500JC．物体克服摩擦力做功100JD．物体克服摩擦力做功175J解析：选AD.前2秒的加速度a1＝10－52＝2.5m/s2,2秒～6秒的加速度a2＝0－106－2m/s＝－2.5m/s2，由牛顿第二定律得：F－Ff＝ma1①，Ff＝ma2②，解得：F＝10N，Ff＝5N，前2秒位移：x1＝12(5＋10)×2m＝15m,2秒～6秒位移：x2＝12×(10＋0)×4m＝20m，∴WF＝Fx1＝150J,WFf＝Ff(x1＋x2)＝175J，故A、D对．5.图7－1－17如图7－1－17所示，质量为3kg的物体，受到与斜面平行向下的拉力F＝10N，沿固定斜面下滑距离l＝2m．斜面倾角θ＝30°，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝33，求各力对物体所做的功，以及合力对物体所做的总功．(g取10m/s2)．解析：如图所示，物体受到重力mg，拉力F，斜面的支持力FN和摩擦力Ff的作用，做直线运动，其位移为l，所以重力做功为WG＝mglcos(90°－θ)＝3×10×2×cos60°J＝30J支持力与物体运动方向垂直，故WFN＝0.摩擦力方向与位移方向相反，做负功，即WFf＝－(μmgcosθ)l＝－33×3×10×2×32J＝－30J.拉力所做的功WF＝Fl＝10×2J＝20J，总功W总＝WG＋WF＋WFN＋WFf＝30J＋20J＋(－30)J＝20J.答案：见解析一、选择题1．足球运动员用20N的力，把重力为10N的足球踢出10m远，在这一过程中运动员对足球做的功为()A．200JB．100JC．98JD．无法确定解析：选D.足球运动员用20N的力作用在足球上，一瞬间就能把球踢出去，足球在这个力的作用下的位移不知道，所以无法计算运动员对足球所做的功．题中的10m是足球的位移，不是力的作用点的位移，故正确答案为D.2.金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第3页共6页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com图7－1－18如图7－1－18所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动的过程中，A、B之间有相互作用的摩擦力，则对摩擦力做功的情况，下列说法中正确的是()A．A、B都克服摩擦力做功B．摩擦力对A不做功C．摩擦力对B做负功D．摩擦力对A、B都不做功解析：选BC.对A、B受力分析如图所示，物体A在Ff2作用下没有位移，故选项B对．对物体B，Ff1与位移夹角为180°，做负功，故选项C对．3.图7－1－19如图7－1－19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．0JB．20πJC．10JD．20J解析：选B.把圆周分成无限个小元段，每个小元段可认为与力在同一直线上，故ΔW＝FΔs，则转一周中各个小元段做功的代数和为W＝F×2πR＝10×2πJ＝20πJ，故B正确．4.图7－1－20如图7－1－20所示，一个质量为m的小球用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平恒力F作用下，从平衡位置P点移到Q点，则水平力F所做的功为()A．mglcosθB．FlsinθC．mgl(1－cosθ)D．Flθ解析：选B.F为恒力，故可以用功的定义式进行求解，关键是力F与位移的夹角α的确定．设小球的位移大小为s，力F与位移的夹角为α，由功的公式得：W＝F·scosα，由几何知识得scosα＝lsinθ，所以W＝F·lsinθ，只有B对．5.图7－1－21有一根轻绳系一个物体，如图7－1－21所示，在悬点O以加速度a向下做匀减速运动时，作用在物体上的各力做功的情况是()金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第4页共6页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.comA．重力做正功，拉力做负功，合外力做负功B．重力做正功，拉力做负功，合外力做正功C．重力做正功，拉力做正功，合外力做正功D．重力做负功，拉力做负功，合外力做正功解析：选A.由W＝Flcosα可知WG＝Gl0，WF＝－Fl0，W合＝－mal0，A对，B、C、D错．6．(2011年厦门高一检测)一质量为4kg的滑块，以4m/s的速度在光滑水平面上向右滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一个向左的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向左，大小仍为4m/s，在这段时间里水平力做的功为()A．0B．8JC．16JD．32J解析：选A.功是一个过程量，只与力和物体在力的方向上发生的位移有关．该滑块在向左的水平力的作用下，速度减为零时所走的位移与该滑块在该力的作用下向左运动达到4m/s时的位移大小相同．即该滑块在这段时间内又回到了原位置，位移为0，故在这段时间内水平力做的功为零，A选项正确．7．(2011年浙江五校第一次联考)如图7－1－22所示，三个固定的斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为30°、45°、60°，斜面的表面情况都一样．完全相同的物体(可视为质点)A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中()图7－1－22A．物体A克服摩擦力做的功最多B．物体B克服摩擦力做的功最多C．物体C克服摩擦力做的功最多D．三物体克服摩擦力做的功一样多解析：选D.设底边长度为b，则WFf＝－μmgcosθ·bcosθ＝－μmgb，即克服摩擦力做功为定值μmgb，只有D正确．8．一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7－1－23甲、乙所示．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，则以下关系式正确的是()图7－1－23A．W1＝W2＝W3B．W1＜W2＜W3C．W1＜W3＜W2D．W1＝W2＜W3解析：选B.由v－t图象可知第1秒内、第2秒内、第3秒内的力和位移均为正方向，x1＝v02t＝12m，x2＝v02t＝12m，x3＝v0t＝1m，F1＝1N，F2＝3N，F3＝2N，则金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第5页共6页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.comW1＝F1x1＝12J，W2＝F2x2＝32J，W3＝F3x3＝2J所以W1＜W2＜W3.9.图7－1－24如图7－1－24所示，站在平板卡车上的人用水平力F推车，脚对车的静摩擦力向后为Ff，则下列说法中正确的是()A．当车匀速前进时，F和Ff对车做的功代数和为零B．当车加速前进时，F和Ff对车做的功代数和为正值C．当车减速前进时，F和Ff对车做的功代数和为正值D．不管车如何运动，F和Ff对车做的功代数和均为零解析：选AC.对人匀速时受力平衡，则F＝Ff，即A对．加速时对人有Ff－F＝ma0，即B错．减速时F－Ff＝ma0，即C对，D错．二、非选择题10．放在地面上的木块与一劲度系数为k＝200N/m的轻弹簧相连．现用手水平拉弹簧，拉力的作用点移动l1＝0.2m时，木块开始运动，继续拉弹簧，木块缓慢移动了l2＝0.4m的位移，求上述过程中拉力所做的功．解析：本题考查变力做功．由题意作出F－l图象如图所示，在木块运动之前，弹簧弹力与弹簧伸长量的变化量是线性关系．木块缓慢移动时弹簧的弹力不变．图线与横轴所围梯形面积即为拉力所做的功，即W＝12×(0.6＋0.4)×40J＝20J.答案：20J11.图7－1－25如图7－1－25所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计，用力F开始提升原来静止的质量为m＝10kg的物体，以大小为a＝2m/s2的加速度匀加速上升，求前3s内力F做的功．(g取10m/s2)解析：物体受到两个力的作用：拉力F′和重力mg，由牛顿第二定律得F′－mg＝ma，所以F′＝m(g＋a)＝10×(10＋2)N＝120N.则F＝12F′＝60N.物体从静止开始运动，3s内的位移为x＝12at2＝12×2×32m＝9m.力F的作用点为绳的端点，而在物体发生9m位移的过程中，绳的端点的位移为2x＝金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第6页共6页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com18m，所以，力F做的功为W＝F·2x＝60×18J＝1080J.答案：1080J12．如图7－1－26所示，水平的传送带以速度v顺时针运转，两传动轮M、N之间的距离为l＝10m，若在M轮的正上方，将一质量为m＝3kg的物体轻放在传送带上，已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.3，在以下两种情况下物体由M处传送到N处的过程中，传送带对物体的摩擦力做了多少功？(g取10m/s2)图7－1－26(1)传送带速度v＝6m/s；(2)传送带速度v＝9m/s.解析：物体在传送带上加速运动时a＝μg＝3m/s2.刚好加速运动10m时速度v0＝2al＝60m/s＝215m/s.(1)由于v＝6m/sv0＝215m/s，所以物体是加速至6m/s再匀速，加速过程位移为l′＝v22a＝362×3m＝6m．传送带摩擦力做功W＝Fl′＝μmgl′＝9×6J＝54J.(2)由于v＝9m/sv0＝215m/s，所以物体从M至N的过程中一直加速，摩擦力做功W＝Fl＝μmgl＝9×10J＝90J.答案：(1)54J(2)90J