能量與功提高篇

1、能量與功(提高篇)一、選擇題：1蕩秋千時，由于阻力的作用，秋千蕩起的高度越來越小，這說明（ ） A能量逐漸消失 B勢能轉(zhuǎn)化為動能 C機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D以上說法都不對2質(zhì)量相同的物體分別放在光滑和粗糙的水平面上，如圖所示，用相同的水平力，使物體沿各自水平面運動相同的位移，水平力F在光滑水平面和粗糙水平面對物體做功分別為和，則和的關(guān)系是（ ） A一定等于 B一定大于 C可能小于 D可能大于3如圖所示，質(zhì)量分別為m1和m2的兩個物體，m1m2，在大小相等的兩個力F1和F2作用下沿水平方向移動了相同距離。若F1做的功為W1，F(xiàn)2做的功為W2，則（ ）AW1W2 BW1W2 CW1W2 D無法確定Fm

2、1Fm24起重機以1m/s2的加速度將質(zhì)量為1 000 kg的貨物由靜止勻加速地向上提升，若g取10m/s2，則在1s內(nèi)起重機對貨物所做的功是（ ）A500 J B4 500 J C5 000 J D5 500 J5質(zhì)量為m的物體，受水平力F的作用，在粗糙的水平面上運動，下列說法中正確的是（ ）A如果物體做加速直線運動，F(xiàn)一定對物體做正功B如果物體做減速直線運動，F(xiàn)一定對物體做負(fù)功C如果物體做減速直線運動，F(xiàn)也可能對物體做正功D如果物體做勻速直線運動，F(xiàn)一定對物體做正功6一質(zhì)量為1.0kg滑塊，以4m/s的初速度在光滑水平面上向左滑動，從某一時刻起在滑塊上作用一向右水平恒力，經(jīng)一段時間，滑塊速

3、度方向變?yōu)橄蛴?，大小?m/s，則這段時間內(nèi)，水平恒力所做的功為（）A0 B8J C16J D32J7用水平恒力F作用于質(zhì)量為M的物體，使之在光滑的水平面上沿力的方向移動距離S，恒力做功為W1，再用該恒力作用于質(zhì)量為m(mW2； BW1W2； CW1=W2； D無法判斷8一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t=0時其速度為1 m/s。從此刻開始滑塊運動方向上再施加一水平面作用F，力F和滑塊的速度v隨時間的變化規(guī)律分別如圖a和圖b所示。設(shè)在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)力F對滑塊做的功分別為W1、W2、W3，則以下關(guān)系正確的是（ ）AW1W2W3 BW1W2W3 CW1W3W2 DW1W2W39物體A從

4、斜面體B的頂端滑到底端，則（ ）A若B不動, 支持力對A不做功B若B向左平移, 支持力對A做正功C若B向右平移, 支持力對A做負(fù)功D無論B動不動, 支持力對A都不做功10如圖所示，一根不計質(zhì)量的輕繩繞過定滑輪分別與M和m連接，置于光滑水平地面上，木板質(zhì)量為M，長度為L，小木塊質(zhì)量為m，小木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為開始時木塊靜止在木板左端，現(xiàn)用水平向右的力將m拉至木板右端，拉力至少做功為（ ） AmgL B2mgL CmgL/2 D(M+m)gL11關(guān)于摩擦力做功的下列說法中不正確的是（）A滑動摩擦力阻礙物體的相對運動，一定做負(fù)功B靜摩擦力起著阻礙物體的相對運動趨勢的作用，一定不做功C靜摩擦力和

5、滑動摩擦力一定都做負(fù)功D系統(tǒng)內(nèi)兩物體間的相互作用，一對摩擦力做功的總和恒等于零12關(guān)于作用力與反作用力做功的問題，下列說法正確的是（）A如果作用力不做功，反作用力也不做功B作用力做正功時，反作用力一定做負(fù)功C作用力與反作用力做的功大小肯定相等D作用力與反作用力可能都做正功，也可能都做負(fù)功13如圖所示，物體A、B質(zhì)量相同，與地面的動摩擦因數(shù)也相同，在力F作用下一起沿水平地面向右運動的位移為l，下列說法正確的是（ ） A摩擦力對A、B做的功一樣多 BA克服摩擦力做的功比B多 CF對A做的功與A對B做的功相同 DA所受的合外力對A做的功與B所受的合外力對B做的功相同14如圖所示，物體沿弧形軌道滑下后

6、進(jìn)入足夠長的水平傳送帶，傳送帶以圖示方向勻速運轉(zhuǎn)，則傳送帶對物體做功情況可能是（ ） A始終不做功 B先做負(fù)功后做正功 C先做正功后不做功 D先做負(fù)功后不做功15如圖所示，滑雪者由靜止開始沿斜坡從A點自由下滑，然后在水平面上前進(jìn)至B點后停止已知斜坡、水平面與滑雪板之間的動摩擦因數(shù)皆為，滑雪者(包括滑雪板)的質(zhì)量為m，A、B兩點間的水平距離為L在滑雪者經(jīng)過AB段運動的過程中，克服摩擦力做的功（ ） A大于mgL B小于mgL C等于mgL D以上三種情況都有可能16我國科學(xué)家正在研制航母艦載機使用的電磁彈射器。艦載機總質(zhì)量為3.0104 kg，設(shè)起飛過程中發(fā)動機的推力恒為1.0105 N；彈射器

7、有效作用長度為100 m，推力恒定。要求艦載機在水平彈射結(jié)束時速度大小達(dá)到80 m/s。彈射過程中艦載機所受總推力為彈射器和發(fā)動機推力之和，假設(shè)所受阻力為總推力的20%，則A彈射器的推力大小為1.1106 NB彈射器對艦載機所做的功為1.1108 JC彈射器對艦載機做功的平均功率為8.8107 WD艦載機在彈射過程中的加速度大小為32 m/s217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，則下列敘述中正確的是（ ） AF做正功，F(xiàn)AB做負(fù)功，F(xiàn)BA做正功，不做功 BF、FBA做正功，F(xiàn)AB、不做功

8、CF做正功，F(xiàn)AB做負(fù)功，F(xiàn)BA和不做功 DF做正功，其他力都不做功二、解答題：1唐朝詩人杜甫的詩作登高中有這樣兩句詩“無邊落木蕭蕭下，不盡長江滾滾來”從物理學(xué)的角度來說，“落木蕭蕭下”的過程是_能轉(zhuǎn)化為_能；而“滾滾來”的長江水蘊含豐富的_能2用50 N的力拉一個質(zhì)量為10kg的物體在水平地面上前進(jìn)，如圖所示若物體前進(jìn)了10m，拉力F做的功W1 ，重力G做的功W2 如果物體與水平面間動摩擦因數(shù)0.1，物體克服阻力做功W3 （sin37=0.6 , cos37=0.8） F373如圖所示，某人用大小不變的力F拉著放在光滑平面上的物體，開始時與物體相連的繩和水平面間的夾角是，當(dāng)拉力F作用一段時間

9、后，繩與水平面間的夾角為已知圖中的高度h，求繩的拉力FT對物體所做的功繩的質(zhì)量、滑輪質(zhì)量及繩與滑輪間的摩擦不計4用質(zhì)量為5kg的質(zhì)地均勻的鐵索從10m深的井中吊起一質(zhì)量為20kg的物體，在這個過程中至少要做多少功?(g取10 m/s2)5嚴(yán)重的霧霾天氣，對國計民生已造成了嚴(yán)重的影響，汽車尾氣是形成霧霾的重要污染源?！拌F腕治污”已成為國家的工作重點。地鐵列車可實現(xiàn)零排放，大力發(fā)展地鐵，可以大大減少燃油公交車的使用。減少汽車尾氣排放。若一地鐵列車從甲站由靜止啟動后做直線運動，先勻加速運動20 s達(dá)最高速度72 kmh，再勻速運動80 s，接著勻減運動15 s到達(dá)乙站停住。設(shè)列車在勻加速運動階段牽引

10、力為1106 N，勻速運動階段牽引力的功率為6103 kW，忽略勻減速運動階段牽引力所做的功。（1）求甲站到乙站的距離；（2）如果燃油公交車運行中做的功與該列車從甲站到乙站牽引力做的功相同，求公交車排放氣態(tài)污染物的質(zhì)量。（燃油公交車每做1焦耳功排放氣態(tài)污染物3106克）【答案與解析】一、選擇題：1C解析：由于阻力的存在，秋千的機械能減小，減少的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總能量守恒故選C2、A解析：由知，恒力F對兩種情況下做功一樣多，即，故A正確。3C解析：根據(jù)功的公式，F(xiàn)、相同，則功W相同。4D解析：根據(jù)牛頓第二定律有，因此，1s內(nèi)的位移，所以1s內(nèi)起重機對貨物所做的功5ACD解析：F做正功還是負(fù)功

11、，要看F的方向與位移方向是相同還是相反，當(dāng)物體在水平力F和滑動摩擦力作用下做加速或勻速運動時，F(xiàn)的方向一定與位移方向相同，做正功；當(dāng)物體做減速運動時，F(xiàn)的方向可能與位移方向相反，做負(fù)功，也可能與位移方向相同（但此時F一定小于摩擦力），做正功。6A解析：解法一應(yīng)用運動學(xué)規(guī)律由vt2-v02=2ax得故W=Fx=0解法二用v-t圖象根據(jù)題意，物體受恒力作用，故加速度不變，作用v-t圖象如圖所示：由圖可知：速度線所圍面積的代數(shù)和為零即在這段時間里，物體的位移為零，故恒力做的功W=0。7C解析：因為恒力的功是指F所做的功，根據(jù)功的定義，力F所做的功只與F的大小及在力F的方向上發(fā)生位移大小的乘積有關(guān)，不

12、需考慮其它力的影響，因兩次作用在兩物體上的力相同，位移相同，所以功相等，選C。8B 解析：本題考查v-t圖象、功的概念。力F做功等于每段恒力F與該段滑塊運動的位移（v-t圖象中圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積），第1秒內(nèi)，位移為一個小三角形面積S，第2秒內(nèi)，位移也為一個小三角形面積S，第3秒內(nèi)，位移為兩個小三角形面積2S，故W1=1S，W2=3S，W3=22S，W1W2W3 。9ABC解析：某力做功的情況由力和位移的夾角決定。當(dāng)B不動時，位移平行斜面，而支持力總與斜面垂直，因此A正確；如圖所示，當(dāng)斜面體B向左平移時，位移與支持力的夾角為銳角，因此B正確；當(dāng)B向右平移時，力與位稱的夾角為鈍角，因此C正確。

13、D錯誤。10A解析：若要使拉力F做功最少，可使拉力F恰能勻速拉動木塊，經(jīng)分析得，位移為L/2，故11ABCD解析：根據(jù)功的定義公式：W=Flcos中的s是相對地面的位移，滑動摩擦力和靜摩擦力僅起阻礙相對運動（或相對運動趨勢）的作用，它們和物體對地的“絕對位移”的方向既可能同向，也可能反向。當(dāng)同向時，對物體做正功；當(dāng)反向時做負(fù)功，故A、B、C不正確。物體間有相對滑動時，一定伴隨機械能的損耗（轉(zhuǎn)化為內(nèi)能），所以一對滑動摩擦力做功恒為負(fù)值，且轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的大小為：Q=W=fs（s為相對路程或相對位移），故D不正確。12D解析：作用力與反作用力是分別作用在兩個物體上的力，至于做功情況視具體情況而定。如把

14、兩個兩端裝有磁鐵的相同的小車放在光滑的水平面上，由靜止開始運動，則無論是排斥力還是吸引力，相互作用力均做正功。如果它們的質(zhì)量不等，則它們的加速度、速度、位移也不相等，作用力與反作用力所做的功也不相等；如果讓其中一車不動，則作用力與反作用力只有一個力做功。如果使兩車均不動，則作用力與反作用力均不做功；如果外力使相互排斥的兩小車距離拉近，則相互排斥力均對小車做負(fù)功。綜上所述，只有D正確。13B、D解析：由于有力F作用，A、B對地面的壓力不同，因而摩擦力大小也不相同，故摩擦力對A、B做功不一樣多，顯然A克服摩擦力做功較多由于兩物體始終一起運動，能量變化相同，故合外力做功一樣多14A、C、D解析：設(shè)傳

15、送帶運轉(zhuǎn)的速度大小為v1，物體剛滑上傳送帶時的速度大小為v2(1)當(dāng)v1v2時，物體與傳送帶間無摩擦力，傳送帶對物體始終不做功(2)當(dāng)v1v2時，物體相對于傳送帶向右運動，物體受到的滑動摩擦力向左，物體先勻減速運動至速度為v1才勻速運動，故傳送帶對物體先做負(fù)功后不做功 (3)當(dāng)v1v2時，物體先勻加速運動直到速度增為v1才勻速運動，故傳送帶對物體先做正功后不做功15C解析：設(shè)水平部分的長度為s1，斜坡的長度為s2，斜坡與水平面的夾角為，則下滑的過程中克服摩擦力做功16、ABD解析：由運動學(xué)公式： ，牛頓第二定律： 最后求得推力大小為1.1106 N，所以AD正確。于是由做功公式：得到B正確；解

16、得加速時間： 所以C錯誤。17C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(fù)功故本題的正確選項為C二、解答題：1勢 動 動解析：“落木蕭蕭下”是指落木的位置由高到低的變化過程，因而勢能由大變小，轉(zhuǎn)化為自身的動能；“滾滾來”的長江水是運動的因而具有動能2400J，0；70J解析：根據(jù)有 因位移方向與重力方向垂直，所以摩擦力3解析：設(shè)繩對物體的拉力為FT，顯然人對繩的拉力F等于FT，由于FT在對物體做功的過程中大小不變，但FT的方向時刻在改變

17、，因此上述問題是個變力做功問題但是在繩的質(zhì)量、滑輪的質(zhì)量及滑輪與繩間的摩擦不計的情況下，人對繩的拉力F對繩做的功就等于繩的拉力FT對物體做的功而F的大小和方向都不變，因此只要計算恒力F對繩做的功就能解決問題 設(shè)繩的拉力FT對物體做的功為，人的拉力F對繩做的功為WF，由圖可知，在繩與水平面的夾角由變到的過程中，拉力F的作用點的位移大小為 由可知， 故繩子的拉力FT對物體做的功為4. 解析：“至少要做多少功”的含義是作用在鐵索上的拉力等于物體和鐵索的重力，使重物上升，如果不計鐵索的重力，那么問題就容易解決 WMgh201010J2019 J 但是現(xiàn)在還要考慮鐵索的重力，作用在物體和鐵索上的力至少應(yīng)等于物體和鐵索的重力，但在拉吊過程中，鐵索長度逐漸縮短，因此，拉力也在逐漸減小，即拉力是一個隨距離變化的變力，以物體在井底開始算起，我們可以寫出拉力隨物體上升距離h變化的關(guān)系 250-5h(0h10) 即力隨距離線性變化，這是一個變力做功的問題，利用F-h圖像求解 拉力的F-h圖像如圖所示，拉力做的功可用圖中的梯形面積來