高中物理鞏固練習能量與功基礎(chǔ)

PAGE【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()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(yīng)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．0B．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．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malD．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)l11.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(shè)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?。畬⑿∏蚶脚c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＝10kg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10m/s2)4.質(zhì)量為M的長木板放在光滑的水平面上(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(yīng)是能量，包括動能和勢能，D對．5．B6、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?。试谧畹忘c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9m位移的過程中，繩的端點的位移為2s＝18m，所以，力F做的功為W＝F·2s＝60