高中物理 课时跟踪检测(二)功和能 鲁科版必修2
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功和能一、选择题(每小题4分,共24分)1.国际单位制中,与能量单位不同的是( )A.kg·m/sB.N·mC.W·sD.J2.关于功和能,下列说法错误的是( )A.因功有正负,因此功和能都是矢量B.功和能有相同的单位C.功和能不具有方向性,都是标量D.做功过程是能量转化或传递过程3.两物体质量比为1∶4,速度比为4∶1,则两物体的动能比是( )A.1∶1B.1∶4C.4∶1D.2∶14.A、B两物体质量相等,A在光滑的水平面上,B在粗糙的水平面上,受相同的水平拉力作用,从静止开始运动,移动相同的距离,则( )A.力对物体B做的功大于对物体A做的功B.力对A、B做功相同C.A、B的动能相同D.A的动能小于B的动能5.在一个足够长的倾角为θ的斜面底端,有一个质量为m的物体以一定的初速度沿斜面向上滑行l距离后,又回到原点,若物体与斜面间的动摩擦因数为μ,则这个过程物体克服摩擦力所做的功为()A.0B.μmgl cosθC.2mgl sinθD.2μmgl cosθ6.物体静止在光滑水平面上,先对物体施一水平向右的恒力F1,经t s后撤去F1,立即再对它施加一水平向左的恒力F2,又经t s后物体回到出发点,在这一过程中,F1、F2分别对物体做功W1、W2间的关系是()A.W1=W2B.W2=2W1C.W2=3W1D.W2=5W1二、非选择题(7、8、9每题6分,10题8分,共26分)7.一个物体从静止开始自由落下,若不计空气阻力,下落第n s末和2n s末重力做功的功率之比是__________;下落第n s内和第2n s内重力做功之比是__________.8.自由下落的物体下落1 m和4 m时的动能之比为________;下落1 s和2 s的动能之比为________.9.小轿车与吉普车质量之比为3∶2,它们的功率相同,在同一条公路上匀速行驶,所受阻力与车重成正比,则它们的速率大小之比为________,动能之比为________.10.光滑水平桌面上放一质量为5 kg的木块,质量为10 g的子弹以501 m/s的速度水平射入木块后停留在其中,试求:(1)木块获得的动能为多大?(2)子弹减少了多少动能?(3)子弹和木块作用过程中,总共损失的动能转化为内能,有多少内能产生?用心爱心专心 1参考答案功和能1.A2.A3.C4.B5.D6.C7.1∶2;(2n-1)∶(4n-1)8.1∶4;1∶49.2∶3;2∶310.(1)2.5 J(2)1255 J(3)1252.5 J用心爱心专心 2。
鲁科版高中物理必修二 1.2功和能同步测试一、单选题(共10题;共20分)1.从地面竖直上抛一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为H。
设上升和下降过程中空气阻力大小恒定为f。
下列说法正确的是()A. 小球上升的过程中动能减少了mgHB. 小球上升和下降的整个过程中机械能减少了fHC. 小球上升的过程中重力势能增加了mgHD. 小球上升和下降的整个过程中动能减少了fH2.物体在运动过程中克服重力做功为100J,则下列说法中正确的是()A. 物体的重力势能一定增加了100 JB. 物体的重力势能一定减少了100 JC. 物体的动能一定增加了100 JD. 物体的动能一定减少了100 J3.关于功是否为矢量,下列说法正确的是()A. 因为功有正功和负功,所以功是矢量B. 因为功没有方向性,所以功是标量C. 力和位移都是矢量,功也一定是矢量D. 力是矢量,功也是矢量4.如图所示,质量为m1、长为L的木板置于光滑的水平面上,一质量为m的滑块(视为质点)放置在木板左端,滑块与木板间滑动摩擦力的大小为f,用水平的恒定拉力F作用于滑块.当滑块从静止开始运动到木板右端时,木板在地面上移动的距离为s,滑块速度为v1,木板速度为v2,下列结论中正确的是()A. 滑块克服摩擦力所做的功为f(L+s)B. 木板满足关系:f(L+s)= m1v22C. F(L+s)= mv12+ m1v22D. 其他条件不变的情况下,F越大,滑块与木板间产生的热量越多5.长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球,开始时绳竖直,小球与一个倾角的静止三角形物块刚好接触,如图所示。
现在用水平恒力F向左推动三角形物块,直至轻绳与斜面平行,此时小球的速度速度大小为V,重力加速度为g,不计所有的摩擦。
则下列说法中正确的是()A. 上述过程中,斜面对小球做的功等于小球增加的动能B. 上述过程中,推力F做的功为FLC. 上述过程中,推力F做的功等于小球增加的机械能D. 轻绳与斜面平行时,绳对小球的拉力大小为6.质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地高度为h,如图所示,若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为()A. mgh,减少mg(H﹣h)B. mgh,增加mg(H+h)C. ﹣mgh,增加mg(H﹣h)D. ﹣mgh,减少mg(H+h)7.运动员把质量为500g的足球由静止踢出后,足球上升的最大高度是10m,在最高点的速度为20m/s.若不考虑空气阻力及足球自转,g取10m/s2.则()A. 运动员踢球时对足球做的功是150JB. 运动员踢球时对足球做的功是100JC. 运动员踢球时对足球做的功是50JD. 运动员踢球时对足球做的功是0J8.质量为m的物体,在距地面为h的高处,以的恒定加速度由静止竖直下落到地面,下列说法中不正确的是()A. 物体的动能增加B. 物体的机械能减少C. 物体的重力势能减少D. 重力做功mgh9.如图,两根相同的轻质弹簧,沿足够长的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部挡板上,斜面固定不动.质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端.现用外力作用在物体上,使两弹簧具有相同的压缩量,若撤去外力后,两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧,则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程,下列说法正确的是()A. 质量大的物体最大速度较大B. 质量大与质量小的物体最大加速度相同C. 质量大的物体的最大高度较大D. 从离开弹簧到速度第一次为零处,质量大的物体时间较短10.竖直上抛一小球,小球在运动过程中所受阻力大小恒定,比较小球的上升过程和下降过程,下列说法中正确的是()A. 时间相等B. 阻力都做负功C. 机械能都守恒D. 重力的平均功率相等二、多选题(共6题;共18分)11.关于功和能,下列说法正确的是()A. 功是能量转化的量度B. 若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移C. 因为功有正负,所以其加减适用于平行四边形定则或三角形法则D. 一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移夹角的余弦三者的乘积12.从地面竖直上抛一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为H,设上升过程中空气阻力f恒定.对于小球从抛出到上升至最高处的过程,下列说法正确的是()A. 小球的动能减少了mgHB. 小球的机械能减少了fHC. 小球的重力势能增加了mgHD. 小球的加速度大于重力加速度g13.质量为2千克的物体,放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上,在水平拉力的作用下,由静止开始运动,水平拉力做的功W和物体发生的位移S之间的关系如图所示,g=10m/s2.则()A. 此物体在AB段做匀加速直线运动B. 此物体在AB段做匀速直线运动C. 此物体在0A段做匀加速直线运动D. 此物体在0B段动能增加了9J14.如图所示,斜面体固定在水平面上,倾角为θ=30°,质量为m的物块从斜面体上由静止释放,以加速度a= 开始下滑,取出发点为参考点,则图乙中能正确描述物块的速率v、动能E k、势能E P、机械能E、时间t、位移x关系的是()A. B. C. D.15.如图所示,在升降机内固定一光滑的斜面体,一轻弹簧的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上,另一端与质量为m的物块A相连,弹簧与斜面平行.整个系统由静止开始加速上升高度h的过程中()A. 物块A的重力势能增加量一定等于mghB. 物块A的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的和C. 物块A的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的和D. 物块A和弹簧组成系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和B对弹簧拉力做功的和16.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动.某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长度位置,c是人所到达的最低点,b是人静止地悬吊着时的平衡位置,人在从P点下落到最低点c点的过程中()A. 人在Pa段做自由落体运动,处于完全失重状态B. 在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态C. 在bc段绳的拉力大于人的重力,人处于超重状态D. 在c点,人的速度为零,处于平衡状态三、解答题(共1题;共5分)17.“功”是人们在认识能量的过程中产生的一个物理概念.历史上对功的认识比对能量的认识晚,其认识是一个漫长的历史过程.直到现在,人们还不断地对功进行认识和探究.同学们从初中开始接触到功的定义,现在又经历了高中的学习,进一步认识到能量的转化过程必然伴随着做功过程,请结合自己的理解,谈谈你对重力做功的认识,请举例说明.四、综合题(共2题;共25分)18.如图所示,在竖直方向土A,B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面上;B、C两物体厦过细绳绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行.已知A,B的质量均为m,斜面倾角为θ=37°,重力加速度为g滑轮的质量和摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.C释放后沿斜面下滑,当A刚要离开地面时,B的速度最大(sin37=0.6,cos37°=0.8)求:(1)从开始到物体A刚要离开地面的过程中,物体C沿斜面下滑的距离;(2)C的质量;(3)A刚离开地面时,C的动能.19.(2013•海南)一质量m=0.6kg的物体以v0=20m/s的初速度从倾角为30°的斜坡底端沿斜坡向上运动.当物体向上滑到某一位置时,其动能减少了△E k=18J,机械能减少了△E=3J.不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,求:(1)物体向上运动时加速度的大小;(2)物体返回斜坡底端时的动能.答案解析部分一、单选题1.【答案】C【解析】【分析】由动能定理可知,小球动能的减小量等于小球克服重力和阻力F做的功为(mg+f)H,A错误;小球机械能的减小等于克服阻力f做的功,为2fH,B错误;小球重力势能的增加等于小球克服重力做的功,为mgH,C正确;小球上升和下降的整个过程中动能减少了2fH,D错;【点评】明确重力势能的变化只决定于重力做功,除重力以外其他力做功等于机械能的变化,明确本题利用功能关系求解2.【答案】A【解析】【解答】解:AB、重力做功等于重力势能的减小,物体克服重力做功100J,说明重力势能一定增加100J,A符合题意,B不符合题意;CD、根据动能定理知,合外力做功等于动能的增加量,由于不知道重力以外的力做功情况,不能确定合外力做的功,故无法判断动能改变情况,C不符合题意,D不符合题意;故答案为:A【分析】根据功能关系,重力对物体所做功等于物体重力势能的改变量,合外力对物体所做功等于物体动能的改变量。
高中物理学习材料桑水制作[课时跟踪训练]1.下列说法中,正确的是( ) A .物体的动能不变,则其速度也一定不变 B .物体的速度不变,则其动能也不变C .物体的动能不变,说明物体的运动状态没有改变D .物体的动能不变,说明物体所受的合外力一定不做功解析:动能是标量,只要速度大小不变,物体的动能就不变,故A 、C 错误,B 正确;由动能定理知,物体所受合外力不做功,物体的动能不可能变化,故D 正确。
答案:BD2.在下列几种情况中,甲、乙两物体的动能相等的是( ) A .甲的速度是乙的2倍,甲的质量是乙的12B .甲的质量是乙的2倍,甲的速度是乙的12C .甲的质量是乙的2倍,甲的速度是乙的14D .质量相同,速度大小也相同,但甲向东运动,乙向西运动解析:由动能的表达式E k =12mv 2知,A 、B 、C 错;又因动能是标量,故D 对。
答案:D3.A 、B 两物体在光滑的水平面上,分别在相同的水平恒力F 作用下,由静止开始通过相同的位移s 。
若A 的质量大于B 的质量,则在这一过程中( )A .A 获得的动能较大B .B 获得的动能较大C .A 获得的速度较大D .B 获得的速度较大解析:由于A 、B 两物体受水平拉力F 相同,由静止开始通过相同位移s ,所以力做的功相同。
力F 对物体做功,把其他形式的能转化为物体的动能,由于力F 做的功相同,故两物体获得的动能相同,A 、B 选项错;由于B 的质量小,故B 获得的速度大,C 选项错,D选项对。
答案:D4.关于动能定理,下列说法不正确的是( )A.动能定理揭示了合外力做功与物体动能改变之间的因果关系B.合外力对物体所做的功不变,则物体的动能不变C.动力对运动物体总做正功,因此物体的动能一定增加D.运动物体所受的合外力为零,物体的动能也为零解析:做功的过程是能量转化的过程,动能定理揭示了合外力做功总要引起物体动能的改变,并且合外力所做的功等于物体动能的改变,合外力做功是“因”,动能改变是“果”,A选项正确;合外力对物体所做的功不变,则物体的动能改变一定,B选项错;物体所受的合外力为零,合外力的功一定为零,物体的动能一定不变,但不一定为零,D选项错误;动力对运动物体总做正功,但合外力不一定做正功,因此物体的动能不一定增加,C选项错。
功率(25分钟·60分)一、选择题(此题共6小题,每题6分,共36分)1.关于功率,如下说法中正确的答案是( )A.物体做功越快,其功率越大B.物体做功越多,其功率越大C.实际功率一定等于额定功率D.由P=可知,功率与时间成反比【解析】选A。
功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,做功越快,A对。
物体做功多,用的时间很长,功率不一定大,B错。
物体的实际功率可能小于或等于额定功率,也可能短时间内大于额定功率,C错。
由P=可知,只有在做功一定的情况下,功率才与时间成反比,D错。
2.2019年5月26日,中国场地自行车联赛总决赛团体竞速赛在山西太原举行,浙江队选手王天琪在成年男子团体竞速赛决赛中表现优异。
最终,浙江队以43秒894的成绩获得冠军。
如下列图是两位运动员在比赛冲刺阶段的画面,假设运动员此时受到的阻力约为200N,如此运动员的输出功率最接近( )A.40WB.4.0×102WC.4.0×103WD.4.0×104W【解析】选C。
运动员的速度大约72km/h=20m/s,P=Fv=fv=200×20W=4.0×103W,C正确,A、B、D选项数量级差太多,是错误的。
3.质量为5t的汽车,在水平路面上以加速度a=2m/s2启动,所受阻力为1.0×103N,汽车启动后第1s末的瞬时功率是( )A.2kWB.22kW kW D.20kW【解析】选B。
根据牛顿第二定律得F-f=ma,如此F=f+ma=1000N+5000×2N=11000N。
汽车第1s末的速度v=at=2×1m/s=2m/s,所以P=Fv=11000×2W=22000W=22kW,故B正确,A、C、D错误。
【补偿训练】解放前后,机械化生产水平较低,人们经常通过“驴拉磨〞的方式把粮食颗粒加工成粗面来食用。
如下列图,假设驴拉磨的平均拉力大小为500N,运动的半径为1m,驴拉磨转动一周所用时间约为10s,如此驴拉磨转动一周的平均功率约为( )A.0B.50WC.50πWD.100πW【解析】选D。
鲁科版高中物理必修二 第一章 功和功率 单元检测一、单选题1. 如图所示,倾斜的传送带保持静止,一木块从顶端以一定的初速度匀加速下滑到底端.如果让传送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运动,)同样的木块从顶端以同样的初速度下滑到底端的过程中,与传送带保持静止时相比(A.木块在滑到底端的过程中,摩擦力的冲量变大B.木块在滑到底端的过程中,摩擦力的冲量不变C.木块在滑到底端的过程中,木块克服摩擦力所做功变大D.木块在滑到底端的过程中,系统产生的内能数值不变2. 关于功是否为矢量,下列说法正确的是( )A.因为功有正功和负功,所以功是矢量B.因为功没有方向性,所以功是标量C.力和位移都是矢量,功也一定是矢量D.力是矢量,功也是矢量3. 关于功,下列说法中正确的是()A.因为功有正负,所以功是矢量B.力对物体不做功,说明物体一定无位移C.功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的D.力对物体做功少,说明物体的受力一定小4. 一正点电荷Q固定在绝缘水平面上,另一质量为m、电荷量为-q的滑块(可看做点电荷)从a点以初速度为v0沿水平面向Q运动,到达b点时速度减为零.a、b间的距离为s,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.以下判断正确的是()A.滑块在运动过程中所受的库仑力有可能大于滑动摩擦力B.滑块做加速度减小的减速运动C.滑块做加速度增大的减速运动D.此过程中产生的内能等于0.5mv025. 如图所示,电梯与水平地面成θ角,一人站在电梯上,电梯从静止开始匀加速上升,到达一定速度后再匀速上升,若以N表示水平梯板对人的支持力,G为人受到的重力,f为电梯对人的静摩擦力,下列结论正确的是()A.加速运动过程中f≠0,f、N,G都做功B.加速运动过程中f≠0,N不做功C.匀速运动过程中f≠0,N,G都做功D.匀速运动过程中f≠0,N,G都不做功:6. 现用一台起重机在5s内要将2×103㎏的物体由静止开始匀加速提升10米,不计一切摩擦及空气阻力,g取10m/s2,那么此起重机应具备的最小功率是()A.40kW B.80kW C.73.6kW D.86.4kW7. 运输物资的汽车以额定功率上坡时,为增大汽车的牵引力,司机应使汽车的速度()A.减小B.增大C.保持不变D.先增大后保持不变8. 如图所示,质量为m的物体放在光滑的水平面上,两次用力拉物体,都是从静止开始,以相同的加速度移动同样的距离,第一次拉力F1的方向水平,第二次拉力F2的方向与水平方向成α角斜向上,在此过程中,两力的平均功率为P1和P2,则( )A.P1<P2B.P1=P2C.P1>P2D.无法判断9. 下列与能量有关的说法正确的是()A.卫星绕地球做圆周运动的半径越大,动能越大B.做匀加速直线运动的物体通过相等位移的过程中动能的增量相同C.做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同D.在静电场中,电场线越密的地方正电荷的电势能一定越高10. 质量为m的汽车,启动后沿平直路面行驶,如果发动机的功率恒为P,且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定,汽车速度能够达到的最大值为v,那么当汽车的车速为v/2时。
高中物理学习材料福安二中物理必修2期末复习——《功和功率》一、本题共16小题,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.1.关于功是否为矢量,下列说法正确的是( )A.因为功有正功和负功,所以功是矢量 B.因为功没有方向性,所以功是标量C.力和位移都是矢量,功也一定是矢量 D.力是矢量,功也是矢量2.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作用下沿力的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3.质量为m的物体,在水平力F作用下,在粗糙的水平面上运动,下列哪些说法正确( ) 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4.一个人从深4m的水井中匀速提取50N的水桶至地面,在水平道路上行走了12m,再匀速走下6m深的地下室,则此人用来提水桶的力所做的功为()A.500J B.1100J C.100J D.-100J5.A、B两物体质量分别为m和2m,A置于光滑水平面上,B置于粗糙水平面上,用相同水平力F分别推A和B,使它们前进相同的位移,下面说法正确的是( )A.两次推力做功相等 B.第二次推力做功大一些 C.第一次推力做功大 D.无法比较6.某人用同一水平力先后两次拉同一物体,第一次使此物体沿光滑水平面前进距离s,第二次使此物体沿粗糙水平面也前进距离s,若先后两次拉力做的功为W1和W2,拉力做功的功率是P1和P2,则( )A.W1=W2,P1=P2 B.W1=W2,P1>P2 C.W1>W2,P1>P2 D.W1>W2,P1=P27.关于力对物体做功.如下说法正确的是( )A.滑动摩擦力对物体一定做负功 B.静摩擦力对物体可能做正功C.作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零D.合外力对物体不做功,物体一定处于平衡状态8.用轻绳拴一个质量为m的小球以加速度a向上提升一段距离s,则拉力对小球做的功为( ) A.mgs B.m(g+a)s C.mas D.m(g-a)s9.如图1-3所示,质量为m的物块始终静止在倾角为θ的斜面上,下列说法正确的是( ) A.若斜面向右匀速移动距离s,斜面对物块没有做功B.若斜面向上匀速移动距离s,斜面对物块做功mgsC.若斜面向左以加速度a匀加速移动距离s,斜面对物块做功masD.若斜面向下以加速度匀加速移动距离s,斜面对物块做功m(g+a)s10.如图1-4所示是健身用的“跑步机”示意图,质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上,运动员用力后蹬皮带,皮带运动过程中受到的阻力恒定为f,使皮带以速度v匀速运动,则在运动过程中下列说法正确的是( )A.人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力B.人对皮带不做功 C.人对皮带做功的功率为mgv图1-4D.人对皮带做功的功率为fv11.下列说法正确的是( )A.摩擦力对物体做功,其机械能必减少 B.外力对物体做功,其机械能必不守恒C.做变速运动的物体可能没有力对它做功 D.物体速度增加时,其机械能可能减少12.下列说法正确的是 ( )A.作用力做正功时,反作用力一定做负功 B.作用力不做功时,反作用力也一定不做功C.作用力和反作用力的功一定大小相等,正负相反D.作用力做正功时,反作用力也可以做正功13.沿着高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端,以下说法中正确的是( )A.沿坡度小,长度大的斜面上升克服重力做的功多B.滑长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多D.上述几种情况重力做功同样多14.当重力对物体做正功时,物体的重力势能和动能可能的变化情况,下面哪些说法正确( ) A.重力势能一定增加,动能一定减小 B.重力势能一定减小,动能一定增加C.重力势能一定减小;动能不一定增加 D.重力势能不一定减小,动能一定增加15.质量为m的汽车,启动后沿平直路面行驶,如果发动机的功率恒为P,且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定,汽车速度能够达到的最大值为v,那么当汽车的车速为v/4时.汽车的瞬时加速度的大小为( )A.P/mv B.2P/mv C.3P/mv D.4P/mv16.物体在地面上20m高的地方以7m/s2的加速度竖直下落,则在下落的过程中,物体的机械能的变化是( )A.不变B.减小 C.增大 D.无法确定二、本题共5小题.17.质量为100g的物体,做下列几种运动(g取10m/s2)(1)若物体匀速上升了5.0m(空气阻力可忽略不计),动力对物体所做的功为________J;(2)若物体以1.2m/s2的加速度上升了 6.0m(空气阻力可忽略不计),动力对物体所做的功为________J.18.如图1-5,M=2kg的均匀木板长为L=40cm,放在水平面上,右端与桌面齐,板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.2,现用水平力将其推落,水平力至少做功为_______.19.一个质量为m 的小球,从高h 处自由下落,则下落过程中重力对小球做功的平均功率是______;落地时重力的瞬时功率是______.20.如图1-6所示.质量为m 的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,现在使斜面体向右水平匀速移动距离l .则摩擦力对物体做的功W f =_____;斜面对物体的弹力做的功W N =_____(物体与斜面体保持相对静止)21.在光滑的水平面上,用一水平恒力F 将物体由静止开始水平移动s ,作用力的平均功率是P ,如果力变为4F ,则此力使同一物体同样移动s ,在后一过程中,力做功的平均功率为________.三、本题共4小题,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.22.如图所示,质量为m 的小球从高为h 的斜面的A 点滚下经水平面BC 后,再滚上另一斜面,当它到达h /3高度的D 点时的速度为零,此过程中物体重力做的功是多少?23.如图所示,质量为m 的物体,放于水平面上,物体上竖直固定一长度为l 、劲度系数为h的轻质弹簧现用手拉住弹簧上端P 缓慢向上提,使物体离开地面上升一段距离在这一过程中,若P 端上移的距离为H ,求物体重力势能的增加量.24.在一段平直公路上,一辆质量m =10t 的卡车速度从v 1=5m/s 均匀增加到v 2=15m/s ,经过的时间t =50s ,如果车在运动时受到的阻力为车重力的k 倍,k =0.05,求:(1)发动机的平均功率。
高中物理学习材料[课时跟踪训练]1.关于功和能,下列判断正确的是( )A.古代的钻木取火是通过摩擦力做功将其他能转化为内能B.举重运动员把杠铃举起来,体内的一部分化学能转化为杠铃的重力势能C.跳高运动员起跳时,通过体内肌肉做功,体内的部分化学能转化为人的动能D.人走路时,没有力做功所以没有能量转化解析:做功的过程是能量转化的过程,人在走路时,其重心的高度不断变化,所以人要做功,同时有势能和动能的变化,故D错误,A、B、C正确。
答案:ABC2.对于机械做功,下列说法正确的是( )A.使用机械时,输入功可以大于、小于或等于机械克服阻力做的功B.使用机械时,输入功一定不能小于输出功C.使用机械时,动力对机械做的功一定不能小于输出功D.使用机械时,动力对机械做的功等于机械输出功和损失功之和解析:根据功的原理,动力对机械做的功即输入功等于机械克服阻力所做的功,A项错误;而机械克服阻力所做的功包括输出功和损失功两部分,所以动力对机械做的功等于输出功和损失功之和,且一定不小于输出功,选项B、C、D正确。
答案:BCD3.关于功和能的联系与区别,下列说法中正确的是( )A.功就是能,所以它们具有相同的单位B.功是能量的量度C.功是能量转化的量度,所以它们具有相同的单位D.能量是功的量度解析:功和能的单位相同,都是焦耳,但不能说功就是能,功和能是两个不同的概念。
功是过程量,做功的过程就是能量转化的过程,因此功是能量转化的量度,但不能说功是能量的量度,所以选项C正确。
答案:C4.在不计摩擦和滑轮组重力的情况下,如果把一重物沿斜面推上卡车做的功为W1,用滑轮组做的功为W2,人用力直接搬上卡车做的功为W3,则( )A.W1=W2=W3B.W1>W2>W3C.W1<W2<W3D.W3>W1>W2解析:如果不计摩擦和滑轮组的重力,根据机械功的原理,W1和W2就应当等于不用斜面或滑轮组而由人直接搬上卡车所做的功W3。
鲁科版高一物理必修二测试题及答案解析全册课时跟踪检测(一)机械功1.(多选)下列说法中正确的是()A.功是矢量,正负表示其方向B.功是标量,正负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功C.力对物体做正功还是做负功取决于力和位移的方向关系D.力对物体做的功总是在某过程中完成的,所以功是一个过程量解析:选BCD功是标量,是过程量,功的正负不代表其大小,也不代表其方向,只说明做功的力是动力还是阻力。
2.关于力对物体做功的说法中,正确的是()A.力作用到物体上,力一定对物体做功B.只要物体通过一段位移,就一定有力对物体做了功C.只要物体受到力的作用,而且还通过了一段位移,则此力一定对物体做了功D.物体受到力的作用,而且有位移发生,则力有可能对物体做功,也可能没有做功解析:选D做功的两个必备条件是:物体受力和在力的方向上发生位移。
物体受力而且有位移,不一定有力做功。
如物体沿光滑水平面做匀速运动时,所受的两个力(重力和支持力)都不做功,A、B、C错。
再如沿粗糙斜面下滑的物体,重力和摩擦力做功,支持力不做功,D正确。
3.2015年8月1日至9日,东亚杯足球赛在中国武汉进行,比赛时某足球运动员用20 N的力,把重为5 N的足球踢出10 m远,在这一过程中运动员对足球做的功为()A.200 J B.50 JC.98 JD.无法确定解析:选D足球运动员用20 N的力作用在足球上,一瞬间就能把足球踢出去,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,故D正确。
4.关于两物体间的作用力和反作用力的做功情况,下列说法正确的是()A.作用力做功,反作用力一定做功B.作用力做正功,反作用力一定做负功C.作用力和反作用力可能都做负功D.作用力和反作用力做的功代数和为零解析:选C比较功时,不要只看到力的大小和方向,还要分析两力对应的物体的位移情况,作用力和反作用力分别对各自的受力物体做功,没有必然的联系,故只有C正确。
推荐下载高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)1.2《功和能》一课一练1.运动员把原来静止的足球踢出去,使足球获得100J的动能,则运动员踢过程中,运动员消耗的体能:()A、等于100JB、大于100JC、小于100JD、无法确定2.石块自由下落的过程中由A点到B点重力做功10J,下列说法正确的是:()A、由A到B,石块的重力势能减少10JB、由A到B,石块的动能减少10JC、由A到B,石块有10J的功转化为动能D、由A到B,石块有10J的重力势能转化为动能3、起重机吊钩挂着一木箱,木箱正在匀减速下降,这个过程中;()A、木箱重力做正功B、钢索对木箱的拉力做正功C、钢索对木箱的拉力做负功D、木箱的重力势能和动能都减少4、关于功和能的联系与区别,下列说法中正确的是:()A、功是能量的量度B、功是能量转化的量度,所以它们具有相同的单位C、功就是能,能就是功,功和能是一样的力对物体做必须有一个过程,能量的转化也必须有个过程。
5.关于机械功的原理下列说法正确的是:()A、使用机械时,动力对机械做的功可以大于机械克服阻力做的功B、使用机械时,动力对机械做的功一定等于机械克服阻力做的功C、使用机械可以省力,也可以省功D、使用机械可以省力,但不能省功6、人在打蓝球时,如果篮球抛出,则人的一部分能转化为篮球的能,此过程中能的转化是通过。
7.斜面高和斜面长之比是1:6,不计磨擦时,用200N的力可将重 N的物体拉上斜面。
若拉力共做1800J的功,则重物升高 m.8.在一个建筑工地上,工人使用如图所示的滑轮组将一质量为20kg的重物提升到高处。
动滑轮的质量是该重物质量的1/10(绳的质量和各摩擦力均不计)。
若要把重物缓慢拉升5m,则绳子的自由端要移动的距离为,在这一过程中拉力所做的功为,而有用功为,额外功为。
推荐下载 9.质量为10kg 的物体在拉力作用下运动,求下列各种情况下拉力做的功(g 取10 m/s 2)(1)拉力沿水平方向,物体在动摩擦因素为0.25的水平地面匀速移动4m 。
功和能1.下列所列举的现象中,哪些是机械能转化成其他形式的能( )A.摩擦生热B.电动机的工作过程C.水力发电D.炮弹爆炸解析:做功过程伴随着能量的转化,摩擦生热是机械能转化为内能,电动机工作是将电能转化为机械能,水力发电是将水的机械能转化为电能,炮弹爆炸是火药的化学能转化为机械能.故选项A、C正确.答案:AC2.举重运动员把重800 N的杠铃举高2 m,下列说法正确的是 ( )A.人体内有1 600 J的化学能转化为杠铃的势能B.人体内消耗的化学能大于1 600 JC.人对杠铃做的功大于1 600 JD.人克服杠铃重力做的功等于1 600 J解析:杠铃被举高2 m,克服杠铃的重力做功1 600 J,等于增加的杠铃的势能,故A、D正确,C错.此过程中,由于人体内肌肉的收缩,关节内的摩擦要消耗能量,所以人体内消耗的化学能要大于1 600 J,故B正确.答案:ABD3.在建筑土地上,需要把一车水泥运到楼顶,如果工人用手搬运,需要8名工人连续工作4小时才能搬完,但如果采用吊车搬运,只需1名工人工作1小时就能搬完,这件事情说明了( )A.使用机械能够省功B.使用机械可以提高工作效率C.工人用手搬运时,克服水泥重力做功多D.吊车克服水泥重力做功多答案: B4.水流从高处落下,对水轮机做3×108 J的功,对这句话的正确理解是( )A.水流在对水轮机做功前,具有3×108 J的能量B.水流在对水轮机做功时,具有3×108 J的能量C.水流在对水轮机做功后,具有3×108 J的能量D.水流在对水轮机做功过程中,能量减少了3×108 J解析:由于做功是能量转化的量度,物体对外做了多少功总是对应着相应能量的减少.反之外界对物体做了多少功,总对应着物体相应能量的增加,故D正确.答案: D5.同一个物体G ,分别沿光滑斜面由B 、C 匀速提升到A .如图所示,若沿斜面的拉力分别为F B 、F C .各个过程中拉力做功为W B 、W C .则它们的大小关系正确的是( )A .WB >WC F B <F C B .W B =W C F B <F C C .W B >W C F B =F CD .W B =W C F B =F C解析: 根据功的原理可知,任何机械均不省功,则W B =W C .由斜面的特点:F =h LG 知,F B <F C .答案: B6.使用简单机械时( )A .可以省力,可以省距离,也可以省功B .可以省力,多移动距离,也可以省功C .只能省功,但不能省力、省距离D .可以省力,但不能省功解析: 机械功的原理告诉我们,使用任何机械都不能省功,故A 、B 错误;我们可以通过多移动距离达到省力的目的,故C 错误,D 正确.答案: D 7.如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图,图中①和②为楔块,③和④为垫板,楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦,在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中( )A .缓冲器的机械能守恒B .摩擦力做功消耗机械能C .垫板的动能全部转化为内能D .弹簧的弹性势能全部转化为动能 解析: 本题考查能量转化和守恒定律.由于车厢相互撞击弹簧压缩的过程中存在克服摩擦力做功,所以缓冲器的机械能减少,选项A 错误、B 正确;弹簧压缩的过程中,垫板的动能转化为内能和弹簧的弹性势能,选项C 、D 错误.答案: B8.在下列选项中,哪些属于动能和势能相互转化,且动能和势能的总和是保持不变的( )A.游乐园中的海盗船,如果没有摩擦和空气阻力,船在摇摆过程中的运动B.在不计空气阻力的情况下,将一小球竖直上抛,小球从抛出到落回抛出点过程中的运动C.物体以一定的初速度沿粗糙的固定斜面上滑而达到一定的高度D.自行车从斜坡顶端由静止滑下解析:在没有摩擦和空气阻力的条件下,海盗船在摆动时势能和动能相互转化,每次摇摆都能达到相同的高度,总能量保持不变;在不计空气阻力的情况下,小球竖直上抛的运动是动能转变为势能、势能又转变为动能的过程,总能量保持不变;物体沿粗糙斜面运动和自行车沿斜坡下滑,动能和势能相互转化,但动能和势能的总和减小,因为摩擦力做负功,物体会消耗一部分机械能.答案:AB9.关于重力做功与重力势能变化关系,下面说法中正确的是( )A.重力做正功,重力势能减小,克服重力做功物体的重力势能增加B.重力做正功的过程是其他形式的能转化为重力势能的过程C.重力做正功的过程是重力势能转化为其他形式能的过程D.克服重力做多少焦耳的功,就有多少其他形式的能转化为重力势能答案:ACD10.如图所示是一个两面光滑的斜面,β<α.相同的物体分别沿AC和BC斜面在拉力作用下匀速运动到C点,所需拉力分别为F A、F B,所做的功分别为W A、W B,则( ) A.F A=F B,W A=W B B.F A<F B,W A<W BC.F A<F B,W A=W B D.以上说法都不正确解析:由于两斜面光滑且等高,所以两物体沿两斜面匀速运动到C点时,克服重力做功相等,根据功的原理,F A s A=Gh,F B s B=Gh,由于s A>s B,所以F A<F B,故C正确.答案: C11.跳水运动员在弹离跳板后,先上升到一定的高度,在空中完成一系列复杂而优美的动作后入水.将运动员视为质点,请你分析一下从运动员起跳到入水的全过程,有哪些能量发生了相互转化?解析: 跳水运动员在走板和起跳时要先使跳板上下振动,此过程运动员将身体储存的化学能转化为跳板的弹性势能,然后再将这一弹性势能转化为身体起跳的动能,运动员离开跳板上升的过程中,动能逐渐减少,动能逐渐转化为重力势能;当运动员从最高点下降时,重力势能逐渐减少,运动员的动能逐渐增加,所以此过程是重力势能转化为动能的过程,运动员入水后,受水的阻力的作用,运动员的重力势能和动能都要减少,这部分能量要转化为水和运动员的内能、声能及弹出水的动能和重力势能.12.如图所示,用滑轮组提升一质量m =100 kg 的物体,若匀速提升h =5 m ,如果不计滑轮及绳子的质量,忽略一切摩擦,g 取10 m/s 2,求:(1)力F 多大;(2)力F 的作用点移动的距离; (3)力F 所做的功.解析: (1)由于有两条绳子承担动滑轮及物体的重力,所以绳子的拉力等于重力的一半,即F =12mg =500 N.(2)力F 的作用点的位移与物体上升的高度是2倍的关系,所以s =2h =10 m. (3)力F 做功为:W =Fs =500×10 J=5×103 J.答案: (1)500 N (2)10 m (3)5×103J。
课时跟踪检测(二)功和能
1.(多选)关于功和能,下列说法中正确的是( )
A.功和能是两个相同的概念,所以它们的单位相同
B.做功的过程就是能量从一种形式转化为其他形式的过程
C.各种不同形式的能量在相互转化的过程中,其总量保持不变
D.功是物体能量多少的量度
解析:选BC 功和能虽然单位相同,但不是两个相同的概念,故A错误;能量的转化过程是通过做功实现的,故B正确;不同形式的能在相互转化的过程中总量保持不变,故C 正确;功是能量转化多少的量度,但不是物体具有能量多少的量度,故D错误。
2.(多选)一个物体在光滑的水平面上匀速滑行,则( )
A.这个物体没有能量
B.这个物体的能量不发生变化
C.这个物体没有对外做功
D.以上说法均不对
解析:选BC 不同形式的能之间的转化是通过做功实现的,物体不做功,并不能说明物体没有能量。
3.力对物体做功100 J,下列说法正确的是( )
A.物体具有的能量增加100 J
B.物体具有的能量减少100 J
C.有100 J的能量发生了转化
D.产生了100 J的能量
解析:选C 由于物体是否对外做功未知,因此无法判断物体具有的能量的变化,A、B 错误;功是能量转化的量度,故C正确、D错误。
4.(多选)关于对机械功的原理的认识,下列说法中正确的是( )
A.使用机械时,动力对机械所做的功,可以大于机械克服阻力所做的功
B.使用机械时,动力对机械所做的功,一定等于机械克服阻力所做的功
C.使用机械可以省力,也可以省功
D.使用机械可以省力,但不能省功
解析:选BD 使用任何机械时,动力对机械所做的总功总是等于机械克服阻力所做的功,B对;使用机械可以省力,但不能省功,D对。
5.盘山公路总是修筑得盘旋曲折,因为( )
A.盘山公路盘旋曲折会延长爬坡的距离,根据斜面的原理,斜面越长越省功
B.盘山公路盘旋曲折显得雄伟壮观
C.盘山公路盘旋曲折会延长爬坡长度,斜面的原理告诉我们,高度一定,斜面越长越省力
D.盘山公路盘旋曲折是为了减小坡度,增加车辆的稳度
解析:选C 根据功的原理,增大位移,可以省力,但任何机械都不省功,所以C项
正确。
6.如图1所示,在水平地面上安放一竖直轻弹簧,弹簧上端与一木块m相连,在木块上加一竖直向下的力F,使木块缓慢下移0.1 m,力F做功2.5 J,此时木块刚好再次处于平衡状态,则在木块下移过程中,弹簧弹性势能的增加量( )
图1
A.等于2.5 J B.大于2.5 J
C.小于2.5 J D.无法确定
解析:选B 力F对木块做功2.5 J,木块和弹簧组成的系统的机械能增加2.5 J,由于木块缓慢下移,动能并未增加,而重力势能减少,故根据能量转化和守恒定律知,弹簧弹性势能的增加量必大于2.5 J(木块减少的重力势能也转化为弹簧的弹性势能)。
7.一质量均匀不可伸长的绳索,重为G,A、B两端固定在天花板上,如图2所示。
今在最低点C施加一竖直向下的力将绳索缓慢拉至D点,在此过程中,绳索AB的重心位置( )
图2
A.逐渐升高 B.逐渐降低
C.先降低后升高 D.始终不变
解析:选A 物体的重心不一定在物体上,对于一些不规则的物体要确定其重心是比较困难的。
本题绳子的重心是不容易标出的,因此,要确定重心的变化,只有通过别的途径。
当用力将绳上某点C拉到D,外力在不断地做功,而物体的动能不增加,因此外力做的功必定转化为物体的重力势能,重力势能增加了,则说明物体的重心升高了。
8.如图3所示,把同一物体分别沿BA、CA、DA三个光滑斜面匀速推到同一高度的A点,下列说法中正确的是( )
图3
A.沿BA斜面最费力,做的功最多
B.沿DA斜面最费力,做的功最少
C.沿三个斜面推力大小都一样,沿DA斜面最省功
D.沿三个斜面做的功一样多,沿BA斜面最省力
解析:选D 由功的原理知道,使用任何机械都不省功,由于不计摩擦,无论沿哪个斜面将物体推上A点,都与不用斜面直接将物体从E点匀速推到A点做的功一样多。
若推力为F,坡长为L,则有FL=Gh,L越长,F越小,所以选项D正确,选项A、B、C
错误。
9.(多选)如图4所示表示撑杆跳高运动的几个阶段:助跑、撑杆起跳、越横杆、落地(未画出)。
在这几个阶段中有关能量转化情况的说法,正确的是( )
图4
A.助跑阶段,身体中的化学能转化为人和杆的动能
B.起跳时,人的动能和化学能转化为人和杆的势能
C.越过横杆后,人的重力势能转化为动能
D.落地后,人的能量消失了
解析:选ABC 运动员在助跑、撑杆起跳、越横杆、下落的几个过程中,能量的转化分别为化学能转化为动能,化学能和动能转化为势能,重力势能转化为动能,故A、B、C正确。
人落地后,人的重力势能会使地面发生形变且温度升高而转化为内能,即人的能量并没有消失,故D错。
10.水流从高处落下,对水轮机做了3×108 J的功,这句话的正确理解为( )
A.水流在对水轮机做功前,具有3×108 J的能量
B.水流在对水轮机做功时,具有3×108 J的能量
C.水流在对水轮机做功后,具有3×108 J的能量
D.水流在对水轮机做功的过程中,能量减少了3×108 J
解析:选D 根据功与能的关系,水对水轮机做了3×108 J的功,说明有3×108 J的能量发生了转化,水对外做功,能量减少。
故D正确。
11.如图5所示,用滑轮组提升一质量为m =20 kg 的物体,若匀速升高h =3 m ,不计滑轮的质量和一切摩擦,则力F 做多少功?若直接用手把物体匀速提高3 m ,人做功为多少?比较以上两种情况得到什么结论?(g =10 m/s 2)
图5
解析:不计滑轮质量及摩擦时F =13
mg ,F 作用点的位移s =3h ,则力F 做功 W =Fs =13
mg ·3h =mgh =20×10×3 J=600 J
W 人=W G =mgh =20×10×3 J=600 J
由此可以看出,①使用机械与直接用手所做的功是相等的。
②使用机械可以省力但费 位移。
答案:600 J 600 J 结论见解析
12.如图6所示,斜面长5 m ,高3 m ,倾角θ为37°,一工人现借用这一斜面用力F 把质量为25 kg 的木箱匀速推到斜面顶端,木箱与斜面间的动摩擦因数为0.2,(g =10 m/s 2)求:
图6
(1)这一过程中人所做的总功;
(2)克服阻力所做的功;
(3)克服阻力所做的有用功;
(4)克服额外阻力所做的额外功。
解析:(1)由于木箱是匀速运动,推力F 大小即等于斜面对木箱的摩擦力和重力沿斜面向下分力之和,
即F =mg sin θ+μmg cos θ=mg (sin θ+μcos θ)=190 N
W 总=Fs =190×5 J=950 J 。
(2)由功的原理W F =W 阻=W 总=950 J 。
(3)W 有用=mgh =250×3 J=750 J 。
(4)W 额外=μmg cos θ·s =0.2×250×45
×5 J=200 J 。
答案:(1)950 J (2)950 J (3)750 J (4)200 J。