高中物理魯科版第一章功和功率2功和能 2023版學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)2

學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(二)(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．使用機(jī)械時(shí)，下列說(shuō)法正確的是( )A．一定能省力 B．一定能省位移C．一定能改變力的方向 D．一定不能省功【解析】根據(jù)功的原理，使用機(jī)械可以省力，也可以省位移，但不能同時(shí)省力和位移，即使用任何機(jī)械都不能省功．【答案】D2．關(guān)于功和能，下列說(shuō)法正確的是( )【導(dǎo)學(xué)號(hào)：45732023】A．功可以轉(zhuǎn)化為能，能可以轉(zhuǎn)化為功B.做了多少功，一定有多少能發(fā)生了轉(zhuǎn)化C.能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式時(shí)，可以不通過(guò)做功這一過(guò)程D.人在平地上步行時(shí)，沒(méi)有做功，但消耗了能量【解析】功和能是兩個(gè)不同的概念，功為一個(gè)過(guò)程量，能是一個(gè)狀態(tài)量，做功的過(guò)程是一種形式的能量轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量的過(guò)程，A錯(cuò)，B對(duì)．能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式時(shí)，必須通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)，C錯(cuò)．人在走路時(shí)重心有時(shí)上升，有時(shí)下降，人也要克服重力和阻力(包括空氣阻力、關(guān)節(jié) 內(nèi)的摩擦等)做功，同時(shí)消耗能量，D錯(cuò)．【答案】B3．(多選)關(guān)于功的原理，下列說(shuō)法中正確的是( )A．如果考慮摩擦力和機(jī)械自身的重力，功的原理就不適用了B．如果一個(gè)機(jī)械省力，另一個(gè)機(jī)械省距離，把這兩個(gè)機(jī)械組合起來(lái)的裝置可以既省力又省距離C．實(shí)際中，利用機(jī)械所做的功，一定大于不用機(jī)械直接用手做的功D．使用任何機(jī)械都不能既省力又省距離【解析】功的原理是一個(gè)普遍原理，不僅適用于理想機(jī)械，也適用于實(shí)際機(jī)械，如果考慮摩擦力和機(jī)械自身的重力，功的原理仍是適用的，故A項(xiàng)錯(cuò)；既省力又省距離的機(jī)械是不存在的，故B項(xiàng)錯(cuò)，D項(xiàng)正確；實(shí)際中，利用機(jī)械所做的功，由于克服摩擦力和機(jī)械自身重力做功，因此一定大于不用機(jī)械直接用手做的功，故C項(xiàng)正確．【答案】CD4．如圖1-2-5所示，把同一物體分別沿BA、CA、DA三個(gè)光滑斜面勻速推到同一高度的A點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是( )圖1-2-5A．沿BA斜面最費(fèi)力，做的功最多B．沿DA斜面最費(fèi)力，做的功最少C．沿三個(gè)斜面推力大小都一樣，沿DA斜面最省功D．沿三個(gè)斜面做的功一樣多，沿BA斜面最省力【解析】由功的原理知，使用任何機(jī)械都不省功，由于斜面光滑，無(wú)論沿哪個(gè)斜面將物體推上A點(diǎn)，都與不用斜面直接將物體從E點(diǎn)勻速推到A點(diǎn)做的功一樣多．若推力為F，坡長(zhǎng)為l，則有Fl＝Gh，l越長(zhǎng)，F(xiàn)越小，所以D正確，A、B、C錯(cuò)誤．【答案】D5．(多選)舉重運(yùn)動(dòng)員把重800N的杠鈴舉高2m，下列說(shuō)法中正確的是()A．人體內(nèi)有1600J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為杠鈴的勢(shì)能B．人體內(nèi)消耗的化學(xué)能大于1600JC．人對(duì)杠鈴做的功大于1600JD．人克服杠鈴重力做的功等于1600J【解析】運(yùn)動(dòng)員把杠鈴舉高2m的過(guò)程，需克服重力做功WG＝800×2J＝1600J，故A、D正確；同時(shí)運(yùn)動(dòng)員除克服重力做功外，還要克服額外阻力做功，故人體消耗的化學(xué)能大于1600J，故B正確；其中有1600J的化學(xué)能通過(guò)人對(duì)杠鈴做功而轉(zhuǎn)化為杠鈴的重力勢(shì)能，故C錯(cuò)誤．【答案】ABD6．如圖1-2-6所示，甲、乙兩種裝置將同一物體升高1m，如果不計(jì)摩擦和滑輪重力，那么，拉力F所做的功( )圖1-2-6A．甲多 B．乙多C．一樣多 D．不能比較【解析】由于都是在理想情況下，使用任何機(jī)械都不省功，甲、乙兩種裝置將同一物體升高1m，不計(jì)摩擦力和滑輪重，兩個(gè)機(jī)械拉力F所做的功相等，故選C.【答案】C7.如圖1-2-7所示，演員正在進(jìn)行雜技表演．由圖可估算出他將一只雞蛋拋出的過(guò)程中對(duì)雞蛋所做的功最接近于( )圖1-2-7A．J B．3JC．30J D．300J【解析】一個(gè)雞蛋大約55g，雞蛋拋出的高度大約為60cm，則將一只雞蛋拋出至最高點(diǎn)的過(guò)程中人對(duì)雞蛋做的功等于雞蛋升高60cm的過(guò)程中克服雞蛋重力做的功，即W＝mgh＝55×10－3×10×60×10－2J＝J，故A正確．【答案】A8．人騎自行車在水平路面上勻速行駛，受摩擦阻力30N，行駛20m過(guò)程中，人對(duì)自行車做功2000J，試求此過(guò)程中所做的額外功是多少？【解析】根據(jù)題意W動(dòng)＝2000J，W輸出＝fs＝600J由功的原理W動(dòng)＝W輸出＋W額外知W額外＝1400J.【答案】1400J[能力提升]9．重為100N、長(zhǎng)1m的不均勻鐵棒平放在水平面上，某人將它一端緩慢豎起，需做功55J，將它另一端緩慢豎起，需做功( )A．45J B．55J C．60J D．65J【解析】將不均勻鐵棒緩慢豎起的過(guò)程中，根據(jù)功的原理，人對(duì)鐵棒做的功等于鐵棒克服自身重力所做的功．根據(jù)功能關(guān)系可知，人對(duì)鐵棒做55J的功，鐵棒的重心位置升高了m，若將鐵棒另一端緩慢豎起，鐵棒的重心位置升高m，根據(jù)功能關(guān)系可知，人需要克服鐵棒重力對(duì)鐵棒做45J的功，選項(xiàng)A正確．【答案】A10．(多選)下列說(shuō)法中正確的是( )A．煤的燃燒是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．物體自由下落是將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．太陽(yáng)能熱水器是將光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．太陽(yáng)能電池是將光能轉(zhuǎn)化為電能【解析】燃燒是發(fā)生化學(xué)變化而釋放出熱，A正確．物體下落，高度降低，重力勢(shì)能減小，速率增大，則動(dòng)能增大，B錯(cuò)誤．太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能電池分別是利用太陽(yáng)光的能量對(duì)水加熱、讓電池對(duì)外供電，C、D正確．【答案】ACD11．如圖1-2-8所示，繩的一端固定在天花板上，通過(guò)一動(dòng)滑輪將質(zhì)量m＝10kg的物體由靜止開(kāi)始以2m/s2的加速度提升3s．求繩的另一端拉力F在3s內(nèi)所做的功．(g取10m/s2，動(dòng)滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦均不計(jì))【導(dǎo)學(xué)號(hào)：45732023】圖1-2-8【解析】物體受到兩個(gè)力的作用：拉力F′和重力mg，由牛頓第二定律得F′－mg＝ma所以F′＝m(g＋a)＝10×(10＋2)N＝120N則力F＝eq\f(1,2)F′＝60N物體從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，3s內(nèi)的位移為s＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×2×32m＝9m力F作用在繩的端點(diǎn)，而在物體發(fā)生9m位移的過(guò)程中，繩的端點(diǎn)的位移為2s＝18m，所以力F所做的功為W＝F·2s＝60×18J＝1080J.【答案】1080J12．工人在勞動(dòng)中為了方便，利用一個(gè)斜面將一個(gè)重為106N的機(jī)座升高了m．斜面長(zhǎng)為4m，若機(jī)座與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，則對(duì)機(jī)座的拉力所做的功為多大？【解析】在斜面上對(duì)機(jī)座的拉力是動(dòng)力，故拉力所做的功是總功，機(jī)座的重力沿斜面向下的分力和斜面對(duì)機(jī)座的摩擦力都是阻力，做負(fù)功；克服重力所做的功是有用功，克服摩擦力所做的功是額外功．根據(jù)機(jī)械功的原理可得W動(dòng)＝W阻＝W有用＋W