高中物理人教版第七章机械能守恒定律 优秀

[课时提升作业](本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、单项选择题1．下面列举的情况中所做的功不为零的是()A．举重运动员，举着杠铃在头上方停留3s，运动员对杠铃做的功B．木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功C．一个人用力推一个笨重的物体，但没推动，人的推力对物体做的功D．自由落体运动中，重力对物体做的功解析：A选项，举重运动员举着杠铃在头上方停留3s的时间内，运动员对杠铃施加了竖直向上的支持力，但杠铃在支持力方向上没有位移，所以运动员对杠铃没有做功；B选项，木块滑动过程中，在支持力方向上没有位移，故支持力对木块没有做功，C选项，推而不动，只有力而没有位移，做的功等于零，D选项，重力竖直向下，物体的位移也竖直向下，故重力对物体做了功，D选项正确。答案：D2．如图所示，一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面上走相同的位移(推箱的速度大小如图中所注)，比较此过程中两人分别对木箱做功的多少()A．大人做的功多B．小孩做的功多C．大人和小孩做的功一样多D．条件不足，无法判断解析：因为木箱匀速运动，所以推力等于摩擦力，根据Ff＝μFN＝μmg可知，小孩和大人所用的推力大小相等，又因为沿推力方向所走的位移相同，所以做功一样多，C选项正确。答案：C3．人用20N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了m，人放手后，小车又前进了m才停下来，则在小车运动过程中，人的推力所做的功为()A．100J B．140JC．60J D．无法确定解析：人的推力作用在小车上的过程中，小车的位移是m，故该力做功为W＝Flcosα＝20××cos0°J＝100J故A正确。答案：A4．起重机以1m/s2的加速度将质量为1000kg的货物由静止开始匀加速向上提升，若g取10m/s2，则在1s内起重机对货物所做的功是()A．500J B．4500JC．5000J D．5500J解析：货物的加速度向上，由牛顿第二定律有：F－mg＝ma起重机的拉力F＝mg＋ma＝11000N货物的位移是l＝eq\f(1,2)at2＝m做功为W＝Fl＝5500J。故D正确。答案：D5．如图所示，一物体(可视为质点)以一定的速度沿水平面由A点滑到B点，摩擦力做功W1；若该物体从A′沿两斜面滑到B′(此过程物体始终不会离开斜面)，摩擦力做的总功为W2，若物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则()A．W1＝W2 B．W1>W2C．W1<W2 D．不能确定W1、W2的大小关系解析：设AB间距离为L，则由A滑到B点，摩擦力做的功为W1＝－μmgL，由A′滑到B′摩擦力做的功为W2＝－μmgcosα·x上－μmgcosβ·x下＝－μmgL，故W1＝W2。答案：A二、多项选择题6．一个力对物体做了负功，则说明()A．这个力一定阻碍物体的运动B．这个力不一定阻碍物体的运动C．这个力与物体运动方向的夹角α＞90°D．这个力与物体运动方向的夹角α＜90°解析：由功的表达式W＝Flcosα知，只有当α＞90°时，cosα＜0，力对物体做负功，此力阻碍物体的运动，故A、C对。答案：AC7．在下列事例中，哪些属于动能和势能相互转化、而动能和势能的总和是保持不变的()A．游乐园中的海盗船，如果没有摩擦和空气阻力，船在摇摆过程中的运动B．在不计空气阻力的情况下，将一小球竖直上抛，小球从抛出点到落回抛出点的运动过程C．物体以一定的速度沿粗糙的固定斜面上滑而达到一定的高度D．自行车从斜坡顶端由静止滑下解析：在没有摩擦和空气阻力的条件下，海盗船在摆动时势能和动能相互转化，每次摇摆都能达到相同的高度，总能量保持不变。在不计空气阻力的情况下，小球竖直上抛的运动是动能转变为势能、势能又转变为动能的过程，总能量保持不变；物体沿粗糙斜面运动和自行车沿斜坡下滑，是动能和势能相互转化，但动能和势能的总和减小，因为摩擦，物体的动能和势能会消耗一部分。答案：AB8．(2023·海南中学高一检测)某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动，其中F1与加速度a的方向相同，F2与速度v的方向相同，F3与速度v的方向相反，则()A．F1对物体做正功 B．F2对物体做正功C．F3对物体做负功 D．合外力对物体做负功解析：物体做匀减速直线运动，F1与加速度a的方向相同，则与速度的方向相反，则F1做负功，A错。F2与速度v的方向相同，则F2做正功，B对。F3与速度v的方向相反，则F3做负功，C对。合力的方向与速度方向相反，则合力做负功，D对。答案：BCD9．质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离x，如图所示，物体m相对斜面静止。则下列说法正确的是()A．重力对物体m做正功B．合力对物体m做功为零C．摩擦力对物体m做负功D．支持力对物体m做正功解析：物体的受力及位移如图所示。支持力FN与位移x的夹角α<90°，故支持力做正功，D正确。重力垂直位移，故它不做功，A错误．摩擦力Ff与x夹角β>90°，故摩擦力做负功，C正确。合力为零，合力不做功，B正确。答案：BCD三、非选择题10.如图所示，平行于斜面向上的拉力F使质量为m的物体匀加速地沿着长为L，倾角为α的斜面的一端向上滑到另一端，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。求作用在物体上各力对物体所做的总功。解析：选物体为研究对象，其受力如图所示：解法一：拉力F对物体所做的功为：WF＝FL。重力mg对物体所做的功为：WG＝mgLcos(90°＋α)＝－mgLsinα。摩擦力对物体所做的功为：Wf＝FfLcos180°＝－FfL＝－μmgLcosα。弹力FN对物体所做的功为：WN＝FNLcos90°＝0。故各力的总功：W＝WF＋WG＋Wf＋WN＝FL－mgLsinα－μmgLcosα解法二：物体受到的合力：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．如图所示，在距水平地面高为m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套有一质量m＝2kg的小球A。半径R＝m的光滑半圆形细轨道，竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m＝2kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响，g取10m/s2。现给小球A一个水平向右的恒力F＝55N。求：(1)把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中，重力对小球B做的功。(2)把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中，力F做的功。解析：(1)取竖直向上为正方向，WG＝－mgR＝－2×10×J＝－6J。(2)如图，由几何知识可知：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.如图所示，升降机内斜面的倾角θ＝30°，质量为2kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动，在升降机以5m/s的速度匀速上升4s过程中(g取10m/s2)，求：(1)斜面对物体的支持力所做的功；(2)斜面对物体的摩擦力所做的功；(3)物体重力所做的功；(4)合外力对物体所做的功。解析：物体处于升降机内随升降机一起匀速运动过程中，物体处于受力平衡状态，物体受到的所有的力都要做功，因此先由平衡状态求出Ff、FN，由位移公式求出x，然后由功的公式求各力所做的功。受力分析如图所示。由平衡条件得Ffcosθ－FNsinθ＝0，Ffsinθ＋FNcosθ－G＝0，代入数据得Ff＝10N，FN＝10eq\r(3)N。由功的公式得：(1)斜面对物体支持力所做的功WN＝FNxcosθ＝FNvtcosθ＝10eq\r(3)×5×4×cos30°J＝30