高中物理人教版第七章機械能守恒定律 課時作業(yè)1

課時作業(yè)(十三)第七章機械能守恒定律1追尋守恒量——能量2功1．伽利略的斜面實驗反映了一個重要的事實：如果空氣阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必將準確地終止于同它開始點相同高度的點，決不會更高一點，也不會更低一點．這說明，小球在運動過程中有一個“東西”是不變的，這個“東西”應是()A．彈力B．勢能C．速度D．能量[答案]D[解析]在伽利略的斜面實驗中，小球從一個斜面滾到另一個斜面，斜面彈力是不同的，勢能先減小后增大，速度先增大后減小，所以A、B、C錯；不變的“東西”應是能量，包括動能和勢能，D對．2．在下列事例中，哪些屬于動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，而動能和勢能的總和是保持不變的()A．游樂園中的海盜船，如果沒有摩擦和空氣阻力，船在搖擺過程中的運動B．在不計空氣阻力的情況下，將一小球豎直上拋，小球從拋出點到落回拋出點的運動過程C．物體以一定的速度沿粗糙的固定斜面上滑而達到一定的高度D．滑沙板從斜坡頂端由靜止滑下[答案]AB[解析]在沒有摩擦和空氣阻力的條件下，海盜船在擺動時勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，每次搖擺都能達到相同的高度，總能量保持不變，A正確；在不計空氣阻力的情況下，小球豎直上拋的運動是動能轉(zhuǎn)化為勢能、勢能又轉(zhuǎn)化為動能的過程，總能量保持不變，B正確；物體沿粗糙斜面運動和滑沙板沿斜坡下滑，是動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，但動能和勢能的總和減小，因為摩擦，物體會消耗一部分機械能，C、D錯誤．3．下列關于做功的說法中正確的是()A．凡是受力作用的物體，一定有力對物體做功B．凡是發(fā)生了位移的物體，一定有力對物體做功C．只要物體受力的同時又有位移發(fā)生，就一定有力對物體做功D．只要物體受力且在力的方向上發(fā)生了位移，就一定有力對物體做功[答案]D[解析]做功的兩個必要條件是：力和物體在力的方向上發(fā)生的位移，也就是說，只有力或只有位移，是不符合做功條件的，故A、B錯誤；若物體發(fā)生位移的同時也受力的作用，但力與位移垂直時，此力并不做功，故C錯，D對．4．(2023·福州八縣市聯(lián)考)物體受到兩個互相垂直的作用力而運動，已知力F1做功3J，物體克服力F2做功4J，則力F1、F2的合力對物體做功()A．7JB．5JC．1JD．－1J[答案]D[解析]合力做功等于各力做功的代數(shù)和，即3J－4J＝－1J.5．(2023·江門高一檢測)如圖所示，用同樣的力F拉同一物體，在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通過同樣的距離，則拉力F的做功情況是()A．甲中做功最少 B．丁中做功最多C．做功一樣多 D．無法比較[答案]C[解析]功是力和在力的方向上的位移的乘積，四種情況中力和在力的方向上的位移都相同，所以四種情況做功一樣多．或由W＝Flcosα計算，也可判斷出四種情況做功一樣多，故C正確．6．起重機吊鉤下掛一質(zhì)量為m的水泥袋，如果水泥袋以加速度a勻減速下降了距離h，則水泥袋克服鋼索拉力做的功為()A．mgh B．m(g－a)hC．m(g＋a)h D．m(a－g)h[答案]C[解析]取水泥袋為研究對象，在勻減速下降過程中，加速度方向向上，由牛頓第二定律知，鋼索拉力F＝m(g＋a)．鋼索拉力做負功，也就是水泥袋克服鋼索拉力做正功，大小為W＝m(g＋a)h.7．物體在合力作用下做直線運動的v-t圖象如圖所示，下列表述正確的是()A．在0～1s內(nèi)，合力做正功B．在0～2s內(nèi)，合力總是做負功C．在1～2s內(nèi)，合力不做功D．在0～3s內(nèi)，合力總是做正功[答案]A[解析]根據(jù)v-t圖象，0～1s內(nèi)，物體做勻加速運動，所以合力方向與運動方向相同，合力做正功；1～3s內(nèi)，物體做勻減速運動，所以合力方向與運動方向相反，合力做負功，因此0～3s內(nèi)合力先做正功后做負功，故只有選項A正確．8．如圖所示，三個固定的斜面底邊長度都相等，斜面傾角分別為30°、45°、60°，斜面的表面情況都一樣．完全相同的物體(可視為質(zhì)點)A、B、C分別從三個斜面的頂部滑到底部的過程中()A．物體A克服摩擦力做的功最多B．物體B克服摩擦力做的功最多C．物體C克服摩擦力做的功最多D．三物體克服摩擦力做的功一樣多[答案]D[解析]設底邊長度為b，則Wf＝－μmgcosθ·eq\f(b,cosθ)＝－μmgb，即克服摩擦力做功為定值，只有D正確．9．如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊，由半徑為R的半球面的上端A以初速v0滑下，B為最低點，滑動過程中所受到的摩擦力大小恒為Ff.則()A．從A到B過程，重力做功為eq\f(1,2)mgπRB．從A到B過程，彈力做功為零C．從A到B過程，摩擦力做功為－eq\f(1,4)πRFfD．從A滑到C后，又滑回到B，這一過程摩擦力做功為－eq\f(3,2)πRFf[答案]BD[解析]從A到B過程，重力做功WG＝mgR，選項A錯誤；彈力始終與位移方向垂直，彈力做功為零，選項B正確；摩擦力方向始終與速度方向相反，利用分段求和的方法可知摩擦力做功為：W1＝－FfsAB＝－Ff(eq\f(1,4)×2πR)＝－eq\f(1,2)πRFf，選項C錯誤；同理由A→C→B過程，摩擦力做功W2＝WAC＋WCB＝－Ff(eq\f(1,2)×2πR)＋[－Ff×(eq\f(1,4)×2πR)]＝－eq\f(3,2)πRFf，選項D正確．10．如圖所示，木塊A放在木板B的左上端，兩者間的動摩擦因數(shù)為μ.用水平恒力F將木塊A拉至B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做的功為W1；第二次讓B在光滑水平面上自由滑動，F(xiàn)做的功為W2，比較兩次做功，判斷正確的是()A．W1<W2 B．W1＝W2C．W1>W2 D．無法比較[答案]A[解析]由于第二次木板沒有固定，并在光滑水平面上自由滑動，所以在A向右運動的同時，B也在向右運動，因此第二次A的位移比第一次的位移要大，所以根據(jù)公式W＝Fl可知，W1<W2，故選項A正確．11．(2023·西安一中高一期末)如圖所示，在皮帶傳送裝置中，皮帶把物體P勻速帶至高處，在此過程中，下列說法正確的是()A．摩擦力對P做正功B．P物體克服摩擦力做功C．摩擦力對皮帶不做功D．合力對P做正功[答案]A[解析]物體勻速運動，所受合力為零，合力對P不做功，選項D錯誤；物體受到豎直向下的重力、垂直于皮帶的支持力和沿皮帶向上的摩擦力，物體上升過程中，摩擦力對P做正功，選項A正確，B錯誤；皮帶所受摩擦力方向斜向下，與皮帶運動方向相反，對皮帶做負功，選項C錯誤．12．如圖所示，利用斜面從貨車上卸貨，每包貨物的質(zhì)量m＝20kg，斜面傾角α＝37°，斜面的長度l＝0.5m，貨物與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝，求貨物從斜面頂端滑到底端的過程中受到的各個力所做的功以及合力做的功．(取g＝10m/s2)[答案]見解析[解析]斜面上的貨物受到重力G、斜面支持力FN和摩擦力Ff三個力的作用，如圖所示．貨物位移的方向沿斜面向下，可以用正交分解法，將貨物所受的重力分解到與斜面平行的方向和與斜面垂直的方向．可以看出，三個力中重力和摩擦力對貨物做功，而斜面支持力對貨物不做功．其中重力G對貨物做正功W1＝mglsin37°＝20×10××J＝60J支持力FN對貨物不做功，W2＝0摩擦力Ff對貨物做負功W3＝(μmgcos37°)lcos180°＝－×20×10××J＝－16J所以，合力做的總功為W＝W1＋W2＋W3＝(60＋0－16)J＝44J也可以先計算合力再求功，則合力做的功W＝F合l＝(mgsin37°－μmgcos37°)l＝(20×10×－×20×10××J＝44J13．如圖所示，某人用大小不變的力F拉著放在光滑水平面上的物體，開始時與物體相連接的繩與水平面間的夾角為α，當拉力F作用一段時間后，繩與水平面間的夾角為β.已知圖中的高度為h，求繩的拉力FT對物體所做的功．假定繩的質(zhì)量、滑輪質(zhì)量及繩與滑輪間的摩擦不計．[答案]Fh(eq\f(1,sinα)－eq\f(1,sinβ))[解析]本題中，顯然F與FT的大小相等，且FT在對物體做功的過程中，大小不變，但方向時刻在改變，因此本題是個變力做功的問題．但在題設條件下，人的拉力F對繩的端點做的功就等于繩的拉力FT對物體做的功．