高中物理鲁科版第一章功和功率2功和能 2023版学业分层测评2

学业分层测评(二)(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：45732023】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Fl＝Gh，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800N的杠铃举高2m，下列说法中正确的是()A．人体内有1600J的化学能转化为杠铃的势能B．人体内消耗的化学能大于1600JC．人对杠铃做的功大于1600JD．人克服杠铃重力做的功等于1600J【解析】运动员把杠铃举高2m的过程，需克服重力做功WG＝800×2J＝1600J，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1600J，故B正确；其中有1600J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1m，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1m，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1­2­7A．J B．3JC．30J D．300J【解析】一个鸡蛋大约55g，鸡蛋抛出的高度大约为60cm，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60cm的过程中克服鸡蛋重力做的功，即W＝mgh＝55×10－3×10×60×10－2J＝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30N，行驶20m过程中，人对自行车做功2000J，试求此过程中所做的额外功是多少？【解析】根据题意W动＝2000J，W输出＝fs＝600J由功的原理W动＝W输出＋W额外知W额外＝1400J.【答案】1400J[能力提升]9．重为100N、长1m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55J，将它另一端缓慢竖起，需做功( )A．45J B．55J C．60J D．65J【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55J的功，铁棒的重心位置升高了m，若将铁棒另一端缓慢竖起，铁棒的重心位置升高m，根据功能关系可知，人需要克服铁棒重力对铁棒做45J的功，选项A正确．【答案】A10．(多选)下列说法中正确的是( )A．煤的燃烧是将化学能转化为内能B．物体自由下落是将重力势能转化为内能C．太阳能热水器是将光能转化为内能D．太阳能电池是将光能转化为电能【解析】燃烧是发生化学变化而释放出热，A正确．物体下落，高度降低，重力势能减小，速率增大，则动能增大，B错误．太阳能热水器、太阳能电池分别是利用太阳光的能量对水加热、让电池对外供电，C、D正确．【答案】ACD11．如图1­2­8所示，绳的一端固定在天花板上，通过一动滑轮将质量m＝10kg的物体由静止开始以2m/s2的加速度提升3s．求绳的另一端拉力F在3s内所做的功．(g取10m/s2，动滑轮和绳的质量及摩擦均不计)【导学号：45732023】图1­2­8【解析】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F′－mg＝ma所以F′＝m(g＋a)＝10×(10＋2)N＝120N则力F＝eq\f(1,2)F′＝60N物体从静止开始运动，3s内的位移为s＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×2×32m＝9m力F作用在绳的端点，而在物体发生9m位移的过程中，绳的端点的位移为2s＝18m，所以力F所做的功为W＝F·2s＝60×18J＝1080J.【答案】1080J12．工人在劳动中为了方便，利用一个斜面将一个重为106N的机座升高了m．斜面长为4m，若机座与斜面之间的动摩擦因数μ＝，则对机座的拉力所做的功为多大？【解析】在斜面上对机座的拉力是动力，故拉力所做的功是总功，机座的重力沿斜面向下的分力和斜面对机座的摩擦力都是阻力，做负功；克服重力所做的功是有用功，克服摩擦力所做的功是额外功．根据机械功的原理可得W动＝W阻＝W有用＋W