高中物理人教版第七章機(jī)械能守恒定律 優(yōu)秀

[課時(shí)提升作業(yè)](本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂！)一、單項(xiàng)選擇題1．下面列舉的情況中所做的功不為零的是()A．舉重運(yùn)動(dòng)員，舉著杠鈴在頭上方停留3s，運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做的功B．木塊在粗糙水平面上滑動(dòng)，支持力對(duì)木塊做的功C．一個(gè)人用力推一個(gè)笨重的物體，但沒(méi)推動(dòng)，人的推力對(duì)物體做的功D．自由落體運(yùn)動(dòng)中，重力對(duì)物體做的功解析：A選項(xiàng)，舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴在頭上方停留3s的時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴施加了豎直向上的支持力，但杠鈴在支持力方向上沒(méi)有位移，所以運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴沒(méi)有做功；B選項(xiàng)，木塊滑動(dòng)過(guò)程中，在支持力方向上沒(méi)有位移，故支持力對(duì)木塊沒(méi)有做功，C選項(xiàng)，推而不動(dòng)，只有力而沒(méi)有位移，做的功等于零，D選項(xiàng)，重力豎直向下，物體的位移也豎直向下，故重力對(duì)物體做了功，D選項(xiàng)正確。答案：D2．如圖所示，一小孩和一大人都以水平的力勻速推動(dòng)相同的木箱在相同的路面上走相同的位移(推箱的速度大小如圖中所注)，比較此過(guò)程中兩人分別對(duì)木箱做功的多少()A．大人做的功多B．小孩做的功多C．大人和小孩做的功一樣多D．條件不足，無(wú)法判斷解析：因?yàn)槟鞠鋭蛩龠\(yùn)動(dòng)，所以推力等于摩擦力，根據(jù)Ff＝μFN＝μmg可知，小孩和大人所用的推力大小相等，又因?yàn)檠赝屏Ψ较蛩叩奈灰葡嗤宰龉σ粯佣?，C選項(xiàng)正確。答案：C3．人用20N的水平恒力推著小車在粗糙的水平面上前進(jìn)了m，人放手后，小車又前進(jìn)了m才停下來(lái)，則在小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，人的推力所做的功為()A．100J B．140JC．60J D．無(wú)法確定解析：人的推力作用在小車上的過(guò)程中，小車的位移是m，故該力做功為W＝Flcosα＝20××cos0°J＝100J故A正確。答案：A4．起重機(jī)以1m/s2的加速度將質(zhì)量為1000kg的貨物由靜止開始勻加速向上提升，若g取10m/s2，則在1s內(nèi)起重機(jī)對(duì)貨物所做的功是()A．500J B．4500JC．5000J D．5500J解析：貨物的加速度向上，由牛頓第二定律有：F－mg＝ma起重機(jī)的拉力F＝mg＋ma＝11000N貨物的位移是l＝eq\f(1,2)at2＝m做功為W＝Fl＝5500J。故D正確。答案：D5．如圖所示，一物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以一定的速度沿水平面由A點(diǎn)滑到B點(diǎn)，摩擦力做功W1；若該物體從A′沿兩斜面滑到B′(此過(guò)程物體始終不會(huì)離開斜面)，摩擦力做的總功為W2，若物體與各接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同，則()A．W1＝W2 B．W1>W2C．W1<W2 D．不能確定W1、W2的大小關(guān)系解析：設(shè)AB間距離為L(zhǎng)，則由A滑到B點(diǎn)，摩擦力做的功為W1＝－μmgL，由A′滑到B′摩擦力做的功為W2＝－μmgcosα·x上－μmgcosβ·x下＝－μmgL，故W1＝W2。答案：A二、多項(xiàng)選擇題6．一個(gè)力對(duì)物體做了負(fù)功，則說(shuō)明()A．這個(gè)力一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)B．這個(gè)力不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)C．這個(gè)力與物體運(yùn)動(dòng)方向的夾角α＞90°D．這個(gè)力與物體運(yùn)動(dòng)方向的夾角α＜90°解析：由功的表達(dá)式W＝Flcosα知，只有當(dāng)α＞90°時(shí)，cosα＜0，力對(duì)物體做負(fù)功，此力阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，故A、C對(duì)。答案：AC7．在下列事例中，哪些屬于動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化、而動(dòng)能和勢(shì)能的總和是保持不變的()A．游樂(lè)園中的海盜船，如果沒(méi)有摩擦和空氣阻力，船在搖擺過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)B．在不計(jì)空氣阻力的情況下，將一小球豎直上拋，小球從拋出點(diǎn)到落回拋出點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程C．物體以一定的速度沿粗糙的固定斜面上滑而達(dá)到一定的高度D．自行車從斜坡頂端由靜止滑下解析：在沒(méi)有摩擦和空氣阻力的條件下，海盜船在擺動(dòng)時(shí)勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，每次搖擺都能達(dá)到相同的高度，總能量保持不變。在不計(jì)空氣阻力的情況下，小球豎直上拋的運(yùn)動(dòng)是動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?shì)能、勢(shì)能又轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能的過(guò)程，總能量保持不變；物體沿粗糙斜面運(yùn)動(dòng)和自行車沿斜坡下滑，是動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，但動(dòng)能和勢(shì)能的總和減小，因?yàn)槟Σ?，物體的動(dòng)能和勢(shì)能會(huì)消耗一部分。答案：AB8．(2023·海南中學(xué)高一檢測(cè))某物體同時(shí)受到三個(gè)力作用而做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其中F1與加速度a的方向相同，F(xiàn)2與速度v的方向相同，F(xiàn)3與速度v的方向相反，則()A．F1對(duì)物體做正功 B．F2對(duì)物體做正功C．F3對(duì)物體做負(fù)功 D．合外力對(duì)物體做負(fù)功解析：物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)1與加速度a的方向相同，則與速度的方向相反，則F1做負(fù)功，A錯(cuò)。F2與速度v的方向相同，則F2做正功，B對(duì)。F3與速度v的方向相反，則F3做負(fù)功，C對(duì)。合力的方向與速度方向相反，則合力做負(fù)功，D對(duì)。答案：BCD9．質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上，斜面沿水平方向向右勻速移動(dòng)了距離x，如圖所示，物體m相對(duì)斜面靜止。則下列說(shuō)法正確的是()A．重力對(duì)物體m做正功B．合力對(duì)物體m做功為零C．摩擦力對(duì)物體m做負(fù)功D．支持力對(duì)物體m做正功解析：物體的受力及位移如圖所示。支持力FN與位移x的夾角α<90°，故支持力做正功，D正確。重力垂直位移，故它不做功，A錯(cuò)誤．摩擦力Ff與x夾角β>90°，故摩擦力做負(fù)功，C正確。合力為零，合力不做功，B正確。答案：BCD三、非選擇題10.如圖所示，平行于斜面向上的拉力F使質(zhì)量為m的物體勻加速地沿著長(zhǎng)為L(zhǎng)，傾角為α的斜面的一端向上滑到另一端，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。求作用在物體上各力對(duì)物體所做的總功。解析：選物體為研究對(duì)象，其受力如圖所示：解法一：拉力F對(duì)物體所做的功為：WF＝FL。重力mg對(duì)物體所做的功為：WG＝mgLcos(90°＋α)＝－mgLsinα。摩擦力對(duì)物體所做的功為：Wf＝FfLcos180°＝－FfL＝－μmgLcosα。彈力FN對(duì)物體所做的功為：WN＝FNLcos90°＝0。故各力的總功：W＝WF＋WG＋Wf＋WN＝FL－mgLsinα－μmgLcosα解法二：物體受到的合力：F合＝F－Ff－mgsinα＝F－mgsinα－μmgcosα所以合力做的功：W合＝F合L＝FL－mgLsinα－μmgLcosα答案：FL－mgLsinα－μmgLcosα11．如圖所示，在距水平地面高為m處，水平固定一根長(zhǎng)直光滑桿，在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪，滑輪可繞水平軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，在P點(diǎn)的右邊，桿上套有一質(zhì)量m＝2kg的小球A。半徑R＝m的光滑半圓形細(xì)軌道，豎直地固定在地面上，其圓心O在P點(diǎn)的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量也為m＝2kg的小球B。用一條不可伸長(zhǎng)的柔軟細(xì)繩，通過(guò)定滑輪將兩小球連接起來(lái)。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，兩小球均可看作質(zhì)點(diǎn)，且不計(jì)滑輪大小的影響，g取10m/s2?，F(xiàn)給小球A一個(gè)水平向右的恒力F＝55N。求：(1)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過(guò)程中，重力對(duì)小球B做的功。(2)把小球B從地面拉到P點(diǎn)正下方C點(diǎn)過(guò)程中，力F做的功。解析：(1)取豎直向上為正方向，WG＝－mgR＝－2×10×J＝－6J。(2)如圖，由幾何知識(shí)可知：eq\x\to(PB)＝eq\r(\x\to(OB)2＋\x\to(OP)2)＝eq\r＋m＝mWF＝F(eq\x\to(PB)－eq\x\to(PC))＝55×－J＝22J。答案：(1)－6J(2)22J12.如圖所示，升降機(jī)內(nèi)斜面的傾角θ＝30°，質(zhì)量為2kg的物體置于斜面上始終不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，在升降機(jī)以5m/s的速度勻速上升4s過(guò)程中(g取10m/s2)，求：(1)斜面對(duì)物體的支持力所做的功；(2)斜面對(duì)物體的摩擦力所做的功；(3)物體重力所做的功；(4)合外力對(duì)物體所做的功。解析：物體處于升降機(jī)內(nèi)隨升降機(jī)一起勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體處于受力平衡狀態(tài)，物體受到的所有的力都要做功，因此先由平衡狀態(tài)求出Ff、FN，由位移公式求出x，然后由功的公式求各力所做的功。受力分析如圖所示。由平衡條件得Ffcosθ－FNsinθ＝0，F(xiàn)fsinθ＋FNcosθ－G＝0，代入數(shù)據(jù)得Ff＝10N，F(xiàn)N＝10eq\r(3)N。由功的公式得：(1)斜面對(duì)物體支持力所做的功WN＝FNxcosθ＝FNvtcosθ＝10eq\r(3)×5×4×cos30°J＝30