学年高中物理第七章机械能守恒定律课时提升作业十四追寻守恒量功新人教版必修

1、学年高中物理第七章机械能守恒定律课时提高作业十四.找寻守恒量功新人教版必修学年高中物理第七章机械能守恒定律课时提高作业十四.找寻守恒量功新人教版必修PAGE学年高中物理第七章机械能守恒定律课时提高作业十四.找寻守恒量功新人教版必修课时提高作业十四找寻守恒量能量功(40分钟100分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.以下说法不正确的选项是()A.-10J的功大于+5J的功B.功是标量,正、负表示外力对物体做功还是物体战胜外力做功C.一个力对物体做了负功,则说明这个力必然阻截物体的运动D.功是矢量,正、负表示方向【剖析】选D。功是标量,功的正负既不表示方向也不表示功的大小,而是表示

2、力对物体起动力作用(即力对物体做功)还是力对物体起阻力作用(即物体战胜外力做功),选项A、B、C正确,D错误。2.依照力对物体做功的条件,以下说法中正确的选项是()A.工人扛着行李在水平路面上匀速前进时,工人对行李做正功B.工人扛着行李从一楼走到三楼,工人对行李做正功C.作用力与反作用力做的功大小相等,并且其代数和为0D.在水平川面上拉着一物体运动一圈后又回到出发点,则由于物体位移为0,因此摩擦力不做功【剖析】选B。工人对行李的作用力竖直向上,与行李的运动方向向来垂直,故对行李不做功,选项A错误;工人对行李的作用力与行李的运动方向的夹角为锐角,故对行李做正功,选项B正确;依照牛顿第三定律,作用

3、力与反作用力大小相等、方向相反,但二者是对不一样样的物体做功,两个受力物体的位移大小不用然相等,因此选项C错误;摩擦力是变力,且总与物体相对地面的运动方向相反,因此当物体回到出发点后,诚然物体位移为0,但摩擦力仍对物体做了负功,应选项D错误。3.有一根轻绳拴了一个物体,以以下列图,若整体以加速度a向下做减速运动时,作用在物体上的各力做功的情况是()A.重力做正功,拉力做负功,合外力做负功B.重力做正功,拉力做负功,合外力做正功C.重力做正功,拉力做正功,合外力做正功D.重力做负功,拉力做负功,合外力做正功【剖析】选A。重力与位移同向,做正功;拉力与位移反向,做负功;由于做减速运动,因此物体所受

4、合外力向上,与位移反向,做负功。4.以以下列图,两个物体与水平川面间的动摩擦因数相等,它们的质量也相等。在甲图用力F1拉物体,在乙图用力F2推物体,夹角均为,两个物体都做匀速直线运动,经过相同的位移。设F1和F2对物体所做的功分别为W1和W2,物体战胜摩擦力做的功分别为W3和W4,以下判断正确的选项是()A.F1=F2B.W1=W2C.W3=W4D.W1-W3=W2-W4【剖析】选D。由共点力的平衡可知:F1cos=(mg-F1sin),F2cos=(mg+F2sin),则F1F2,A错;由W=Fxcos,位移大小相等,夹角相等,则有W1W2,B错;由Ff=FN,可知Ff1=(mg-F1sin

5、),Ff2=(mg+F2sin),则有W3W4,C错;两物体都做匀速直线运动,合外力做功之和为零,则有W1-W3=W2-W4,D对。(2018石家庄高一检测)静止在水平川面上的物体,同时碰到水平面内两个互相垂直的力F1、F2的作用,由静止开始运动了2m,已知F1=6N,F2=8N,则A.F1做功12JB.F2做功16JC.F1、F2的合力做功28JD.F1、F2做的总功为20J【剖析】选D。物体由静止沿F1、F2的合力方向运动,位移为2m,由于位移的方向应与合力的方向一致,因此WF1=F1lcos53=7.2J,WF2=F2lcos37=12.8J,故A、B错误;F1、F2的合力F合=10N,

6、W总=F合l=20J,故C错误、D正确。6.关于两个物体间的一对作用力和反作用力的做功情况,以下说法正确的是()A.作用力做功,反作用力必然做功B.作用力做正功,反作用力必然做负功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必然大小相等【剖析】选C。作用力和反作用力大小必然相等,但它们的做功情况却不用然相同。由于作用力和反作用力是作用在不一样样的物体上,所产生的作用奏效不用然相同。作用力做正功,反作用力可能做负功;作用力不做功,反作用力可能做正功、负功或不做功。比方:如图甲,B向左运动时,A对B的摩擦力做负功,而B对A的摩擦力不做功,因此A、B、D均错;如图乙,分别用力F1和F2

7、作用在A、B两物体上,结果A相对B发生滑动,此过程中,A、B间的一对滑动摩擦力均做负功,因此C对。二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)7.(10分)以以下列图,质量为m=2kg的物体静止在水平川面上,碰到与水平川面夹角为=37、大小F=10N的拉力作用,物体搬动了l=2m,物体与地面间的动摩擦因数=0.3,g取10m/s2。求导学号38026161(1)拉力F所做的功W1。(2)摩擦力Ff所做的功W2。(3)重力G所做的功W3。(4)弹力FN所做的功W4。(5)合力F合所做的功W。【剖析】(1)对物体进行受力剖析,以以下列图。W1=Flco

8、s=1020.8J=16J(2)FN=mg-Fsin=20N-100.6N=14NFf=FN=0.314N=4.2NW2=Fflcos180=-4.22J=-8.4J(3)W3=mglcos90=0(4)W4=FNlcos90=0(5)W=W1+W2+W3+W4=7.6J也可由合力求总功F合=Fcos-Ff=100.8N-4.2N=3.8NF合与l方向相同,因此W=F合l=3.82J=7.6J答案:(1)16J(2)-8.4J(3)0(4)0(5)7.6J8.(14分)(1)用起重机把质量为200kg的物体匀速提高了5m,钢绳的拉力做了多少功?重力做了多少功?战胜重力做了多少功?这些力的总功是

9、多少?(2)若该物体匀加速上升5m,加速度a=2m/s2,绳的拉力做了多少功?物体所受各力的总功是多少?(g取10m/s2)【剖析】(1)物体匀速提高,由平衡条件:F=G=2103N钢绳的拉力做功:WF=Fh=21035J=1104J重力做功:WG=-mgh=-21035J=-1104J物体战胜重力做功1104J这些力所做的总功是:W总=WF+WG=0。(2)依照牛顿第二定律F-mg=ma因此F=mg+ma=2400NWF=Fh=24005J=1.2104J各力做的总功也等于合外力做的功W总=mah=2103J。答案:(1)1104J-1104J1104J0(2)1.2104J2103J1.(

10、8分)(多项选择)以以下列图,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传达带,传达带以图示方向匀速运转,则传达带对物体做功情况可能是()A.向来不做功B.先做负功后做正功C.先做正功后不做功D.先做负功后不做功【剖析】选A、C、D。当物体刚滑上传达带时若与传达带的速度相同,则传达带对物体只有支持力作用,传达带对物体不做功。若物体滑上传达带时的速度小于传达带的速度,传达带先对物体做正功。若物体滑上传达带时的速度大于传达带的速度,传达带先对物体做负功。无论物体以多大速度滑上传达带,物体最后与传达带相对静止,传达带最后都不会再对物体做功。故A、C、D正确,B错误。2.(8分)(2018武汉高一检测)一滑

11、块在水平川面上沿直线滑行,t=0时其速度为1m/s,从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F,力F和滑块的速率v随时间的变化规律分别如图甲和乙所示,设在第1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3,则以下关系正确的选项是()导学号38026163A.W1=W2=W3B.W1W2W3C.W1W3W2D.W1=W2W3【剖析】选B。力F做的功等于每段恒力F与该段滑块运动的位移数值的乘积,滑块的位移即v-t图象中图象与坐标轴围成的面积,第1s内,位移大小为一个小三角形面积S;第2s内,位移大小也为一个小三角形面积S;第3s内,位移大小为两个小三角形面积2S,故W1=S,W

12、2=3S,W3=4S,因此W1W2W3,B正确。3.(8分)(多项选择)(2018西安高一检测)质量为m=2kg的物体沿水平面向右做直线运动,t=0时辰碰到一个水平向左的恒力F,如图甲所示,此后物体的v-t图象如图乙所示,取水平向右为正方向,g取10m/s2,则以下说法中正确的选项是()A.物体与水平面间的动摩擦因数为=0.5B.10s内恒力F的功为3JC.10s末物体在计时起点左侧2m处D.10s内物体战胜摩擦力做功34J【剖析】选C、D。由题图乙知前后两段时间内物体加速度的大小分别为a1=2m/s2、a2=1m/s2,由牛顿第二定律知F+mg=ma1,F-mg=ma2,联立得F=3N、=0

13、.05,A错误;由速度-时间图象中图线与坐标轴所围面积的物理意义知,10s内物体的位移x=-2m,即在计时起点左侧2m处,C正确;10s内物体的位移为-2m,与恒为F的方向相同,则恒力F做的功为W=Fx=6J,B错误;10s内物体的行程为s=34m,即10s内物体战胜摩擦力所做的功W=mgs=0.0521034J=34J,D正确。(16分)用铁锤将一铁钉击入墙壁,设墙壁对铁钉的阻力与铁钉进入墙壁内的深度成正比。在铁锤击打铁钉第一次时,能把铁钉击入墙壁内1cm。问铁锤击打铁钉第二次时,能将铁钉击入的深度为多少?(设铁锤每次做功相等)【剖析】解法一:平均力法铁锤每次做的功都用来战胜摩擦阻力,但摩擦阻力不是恒力,其大小与铁钉的击入深度成正比,即F=kx,而摩擦阻力可用平均阻力来代替。如图甲所示,第一次铁钉击入深度为x1,平均阻力=kx1,做功为W1=x1=k第二次铁钉击入深度为x1到x2,平均阻力=k(x2+x1),位移为x2-x1,做功为W2=(x