2016-2017学年高中物理第1章功和功率第2节功和能学业分层测评鲁科版必修.docx

功和能(建议用时：45分钟)学业达标1使用机械时，下列说法正确的是()A一定能省力B一定能省位移C一定能改变力的方向 D一定不能省功【解析】根据功的原理，使用机械可以省力，也可以省位移，但不能同时省力和位移，即使用任何机械都不能省功【答案】D2关于功和能，下列说法正确的是() 【导学号：01360007】A功可以转化为能，能可以转化为功B. 做了多少功，一定有多少能发生了转化C. 能量从一种形式转化为另一种形式时，可以不通过做功这一过程D. 人在平地上步行时，没有做功，但消耗了能量【解析】功和能是两个不同的概念，功为一个过程量，能是一个状态量，做功的过程是一种形式的能量转化为另一种形式的能量的过程，A错，B对能量从一种形式转化为另一种形式时，必须通过做功来实现，C错人在走路时重心有时上升，有时下降，人也要克服重力和阻力(包括空气阻力、关节内的摩擦等)做功，同时消耗能量，D错【答案】B3(多选)关于功的原理，下列说法中正确的是()A如果考虑摩擦力和机械自身的重力，功的原理就不适用了B如果一个机械省力，另一个机械省距离，把这两个机械组合起来的装置可以既省力又省距离C实际中，利用机械所做的功，一定大于不用机械直接用手做的功D使用任何机械都不能既省力又省距离【解析】功的原理是一个普遍原理，不仅适用于理想机械，也适用于实际机械，如果考虑摩擦力和机械自身的重力，功的原理仍是适用的，故A项错；既省力又省距离的机械是不存在的，故B项错，D项正确；实际中，利用机械所做的功，由于克服摩擦力和机械自身重力做功，因此一定大于不用机械直接用手做的功，故C项正确【答案】CD4如图125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125A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】由功的原理知，使用任何机械都不省功，由于斜面光滑，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FlGh，l越长，F越小，所以D正确，A、B、C错误【答案】D5(多选)举重运动员把重800 N的杠铃举高2 m，下列说法中正确的是()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】运动员把杠铃举高2 m的过程，需克服重力做功WG8002 J1 600 J，故A、D正确；同时运动员除克服重力做功外，还要克服额外阻力做功，故人体消耗的化学能大于1 600 J，故B正确；其中有1 600 J的化学能通过人对杠铃做功而转化为杠铃的重力势能，故C错误【答案】ABD6如图126所示，甲、乙两种装置将同一物体升高1 m，如果不计摩擦和滑轮重力，那么，拉力F所做的功()图126A甲多B乙多C一样多 D不能比较【解析】由于都是在理想情况下，使用任何机械都不省功，甲、乙两种装置将同一物体升高1 m，不计摩擦力和滑轮重，两个机械拉力F所做的功相等，故选C.【答案】C7.如图127所示，演员正在进行杂技表演由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于()图127A0.3 JB3 JC30 J D300 J【解析】一个鸡蛋大约55 g，鸡蛋抛出的高度大约为60 cm，则将一只鸡蛋抛出至最高点的过程中人对鸡蛋做的功等于鸡蛋升高60 cm的过程中克服鸡蛋重力做的功，即Wmgh551031060102 J0.33 J，故A正确【答案】A8人骑自行车在水平路面上匀速行驶，受摩擦阻力30 N，行驶20 m过程中，人对自行车做功2 000 J，试求此过程中所做的额外功是多少？ 【导学号：01360008】【解析】根据题意W动2 000 J，W输出fs600 J由功的原理W动W输出W额外知W额外1 400 J.【答案】1 400 J能力提升9重为100 N、长1 m的不均匀铁棒平放在水平面上，某人将它一端缓慢竖起，需做功55 J，将它另一端缓慢竖起，需做功()A45 JB55 J C60 JD65 J【解析】将不均匀铁棒缓慢竖起的过程中，根据功的原理，人对铁棒做的功等于铁棒克服自身重力所做的功根据功能关系可知，人对铁棒做55 J的功，铁棒的重心位置升高了0.55 m，若将铁棒另一端缓慢竖起，铁棒的重心位置升高0.45 m，根据功能关系可知，人需要克服铁棒重力对铁棒做45 J的功，选项A正确【答案】A10.如图128所示，小车与货物的质量为50 kg，沿踏板将其匀速推上汽车，设车厢离地面高度为1 m，踏板的长度为4 m若人沿踏板推小车的力为150 N且存在摩擦阻力，求(g取10 m/s2)：图128(1)在此过程中，人做了多少功？(2)在此过程中，人做的有用功与额外功分别是多少？(3)小车与踏板的摩擦力约为多少？【解析】(1)W总Fs1504 J600 J.(2)W有用Ghmgh50101 J500 JW额外W总W有用600 J500 J100 J.(3)由W额外fs得f N25 N.【答案】(1)600 J(2)500 J100 J(3)25 N11如图129所示，绳的一端固定在天花板上，通过一动滑轮将质量m10 kg的物体由静止开始以2 m/s2的加速度提升3 s求绳的另一端拉力F在3 s内所做的功(g取10 m/s2，动滑轮和绳的质量及摩擦均不计) 【导学号：01360009】图129【解析】解法一：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Fmgma所以Fm(ga)10(102) N120 N则力FF60 N物体从静止开始运动，3 s内的位移为sat2232 m9 m力F作用在绳的端点，而在物体发生9 m位移的过程中，绳的端点的位移为2s18 m，所以力F所做的功为WF2s6018 J1 080 J.解法二：本题还可用等效法求力F所做的功由于动滑轮和绳的质量及摩擦均不计，所以拉力F所做的功和拉力F对物体所做的功相等即WFWFFs1209 J1 080 J.【答案】1 080 J12(2016漳州高一检测)如图1210所示，甲、乙、丙三位建筑工人用三种不同的方法把水泥从一楼运到三楼，根据图中的数据进行分析，这三种方法中：图1210(1)所做的有用功分别是多少？(2)哪种方法所做的总功最多，是多少？哪种方法所做的总功最少，是多少？【解析】(1)甲、乙、丙三位工人都是将重为400 N的水泥运到三楼，有用阻力相同，都为水泥的重力，故三人所做的有用功都为W有用G水泥h4006 J2 400 J.(2)工人