【文档说明】【精准解析】高考物理必修二课时分层训练:第7章 机械能守恒定律 第1、2节.pdf,共(7)页,321.441 KB,由envi的店铺上传
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第七章第1节追寻守恒量——能量第2节功课时分层训练「基础达标练」1.伽利略曾设计了如图所示的一个实验,将摆球拉至M点放开,摆球会达到同一水平高度上的N点,如果在E或F处钉上钉子,摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点;反过来,如果让摆球从这些点下落,它同样会达到原水平高度上
的M点.这个实验可以说明,物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,其末速度的大小()A.只与斜面的倾角有关B.只与斜面的长度有关C.只与下滑的高度有关D.只与物体的质量有关解析:选C在伽利略的理想斜面和摆球实验中,斜面上的小球和摆线上的小球好像“记得”自己的起始高度,实质是动
能与势能的转化过程中,总能量不变.物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,高度越大,初始的势能越大,转化后的末动能也就越大,速度越大.选项C正确.2.(多选)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:选AD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、D正确.3.如图所示,甲、乙两人分别站在小车上,甲用力推乙,甲与乙均后退了一小段距离(甲、乙两人的脚在车上不滑动),设甲推乙的作用力为F,乙给甲的反作用力为F′,甲给小车的摩擦力为Ff,乙给小车的摩擦力为Ff′
.则各力做功的下列说法正确的是()A.F做正功,F′做负功B.F做负功,F′不做功C.Ff做负功,Ff′做负功D.Ff做正功,Ff′做正功解析:选D各力的方向与位移方向均一致,所有力都做正功,选项D正确.4.如图所示,质量分别为M和m的两物块(均可视为质点,且M>m)分别在同
样大小的恒力作用下,沿水平面由静止开始做直线运动,两力与水平面的夹角相同,两物块经过的位移相同.设此过程中F1对M做的功为W1,F2对m做的功为W2,则()A.无论水平面光滑与否,都有W1=W2B.若水平面光滑,则W1>W2C.若水平面粗糙,则W1>W2D.若水平面粗糙,则W1<W2解析:选A
由题意可知:F1做功为W1=FLcosα,F2做功为W2=FLcosα,故B、C、D错误,A正确.5.如图所示,用水平力F拉着重为100N的物体,在水平地面上向左匀速移动了5m,物体所受地面的摩擦力大小为20
N,则()A.重力做的功是500JB.拉力做的功为100JC.拉力大小为120ND.拉力大小为100N解析:选B重力方向上没有位移,所以重力不做功,A选项错误;在拉力作用下匀速移动,说明受力平衡,所以拉力大小等于摩擦力大小,即拉力大小为20N,选项C、D
错误;由功的计算式可得拉力做的功为100J,选项B正确.6.物体在合外力作用下做直线运动的vt图象如图所示.下列表述正确的是()A.在0~1s内,合外力做正功B.在0~2s内,合外力总是做负功C.在1~2s内,合外力不做功D.在0~3s内,合外力总是做正功解析:选A根据物体
的速度图象可知,物体在0~1s内做匀加速直线运动,合外力方向与速度方向相同,合外力做正功;在1~3s内做匀减速直线运动,合外力方向与速度方向相反,合外力做负功,故选项A正确,B、C、D错误.7.如图所示,一根绳子绕过高4m的滑轮(大小、摩擦均不计),绳的一端拴
一质量为10kg的物体m,另一侧沿竖直方向的绳被人拉住.若人拉住绳子前进3m,使物体匀速上升,g取10m/s2.则人拉绳所做的功为()A.500JB.300JC.100JD.50J解析:选C拉力是变力,但拉力做的功等于物体克服重力做的功,所以求拉力做的
功可以转化为求重力做的功.物体上升的位移h=32+42m-4m=1m,重力做的功W=-mgh=-10×10×1J=-100J,所以人拉绳所做的功W′=-W=100J,故C选项正确.8.如图所示,在光滑水平
面上,物体受两个相互垂直的大小分别为F1=3N和F2=4N的恒力,其合力在水平方向上,物体从静止开始运动10m,求:(1)F1和F2分别对物体做的功是多少?代数和为多大?(2)F1和F2的合力为多大?合力做功是多少?解析:(1)力F1做
的功W1=F1lcosθ1=3×10×332+42J=18J.力F2做的功W2=F2lcosθ2=4×10×432+42J=32J.W1与W2的代数和W=W1+W2=18J+32J=50J.(2)F1与
F2的合力F=F12+F22=32+42N=5N,合力F做的功W′=Fl=5×10J=50J.答案:(1)18J32J50J(2)5N50J「能力提升练」9.如图所示,小球位于光滑的斜面上,斜面位于光滑
的水平地面上.从地面上看,在小球沿斜面下滑的过程中,斜面对小球的作用力()A.垂直于接触面,做功为零B.垂直于接触面,做负功C.不垂直于接触面,做功为零D.不垂直于接触面,做功不为零解析:选B弹力的方向总是垂直于接触面
;对斜面进行受力分析可知,斜面会向左运动,如图所示,小球的初始位置为A,末位置为B,位移与FN并不垂直,夹角为钝角,因此做负功.10.(多选)如图所示,一个物体放在水平面上,在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿
平面向右移动了距离s,若物体的质量为m,物体与地面之间的摩擦力大小为Ff,则在此过程中()A.摩擦力做的功为-FfsB.力F做的功为FscosθC.合力F做的功为Fssinθ-FfsD.重力做的功为mgs解析:选AC物体与地面之间的摩擦力大
小为Ff,物体的位移大小为s,由功的公式可得W=-Ffs,选项A正确;力F与竖直方向成θ角,所以在水平方向的分力为Fsinθ,故F做的功为Fs·sinθ,选项B错误;物体所受合力F合=Fsinθ-Ff,故合力做的功W合=(Fsinθ-Ff)s=Fssinθ-Ffs,选项C正
确;重力在竖直方向上,物体在竖直方向的位移是零,所以重力做的功为零,选项D错误.11.(多选)物体m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s,如图所示,物体m相对斜面静止.则下列说法中正确的是(
)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:选BCD物体的受力及位移如图所示.支持力FN与位移l的夹角α<90°,故支持力做正功,选项D正确;重力垂直位移,故它不做功,选项A错误;
摩擦力Ff与位移l夹角β>90°,故摩擦力做负功,选项C正确;合力为零,合力不做功,选项B正确.12.一滑块在水平地面上沿直线滑行,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和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、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,则以下关系式正确的是()A.W1=W2=W3B.W1<W2<W3C.W1<W3<W2D.W1=W2<W3解析:选B由两图象可知第1s内、第2s内、第3s内的力和位移
均为正方向,l1=v02t=0.5m,l2=v02t=0.5m,l3=v0t=1m,F1=1N,F2=3N,F3=2N.W1=F1l1=0.5J,W2=F2l2=1.5J,W3=F3l3=2J,所以W1<W2<W3,故A、C、D错误,B正确.13.如图所示,利用斜面从货车上卸货,每包货物
的质量m=20kg,斜面倾角α=37°,斜面的长度L=0.5m,货物与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,货物从斜面顶端滑到底端的过程中,求:(取g=10m/s2)(1)各个力所做的功.(2)合外力做的功.解析:(1)重力做
功:WG=mgLsin37°=60J支持力方向与位移方向垂直,不做功,则有:WN=0滑动摩擦力为:f=μFN=0.2×20×10×0.8=32N则摩擦力做功为:Wf=-fL=-32×0.5J=-16J.(2)合外力
做功为:W合=WN+Wf+WG=60-16J=44J.答案:(1)重力做60J的功支持力做功为零摩擦力做功为-16J(2)合外力做功为44J14.人在A点拉着绳,通过一定滑轮吊起一质量m=50kg的物体,如图所示.开
始时绳与水平方向间的夹角为60°,在匀速提起物体的过程中,人由A点沿水平方向运动了l=2m到达B点,此时绳与水平方向成30°角.求人对绳的拉力做了多少功.(g取10m/s2)解析:人对绳的拉力的方向时刻在变,是变力,故不能用W=Flcosα直接求拉力的功.但人对绳的拉力所做的功和绳对物体的拉
力所做的功是相等的,物体匀速上升,则绳的拉力恒等于重力.设滑轮距人手的高度为h,则htan30°-htan60°=l,h=3m人由A运动到B的过程中,重物上升的高度Δh=hsin30°-hsin60°,Δh
=(23-2)m故人对绳的拉力所做的功W=mgΔh代入数据得W≈732J.答案:732J