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2018年物理同步优化指导(人教版必修2)练习:第7章 第1、2节 追寻守恒量——能量 功(活页作业) WORD版含解析.doc

上传人:高**** 文档编号:148696 上传时间:2024-05-25 格式:DOC 页数:8 大小:264.50KB
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资源描述

1、活页作业(十二)追寻守恒量能量功(15分钟50分)一、选择题(每小题5分,共30分)1伽利略的斜面实验表达了一个最重要的事实:如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略,小球必将准确地终止于同它开始点相同的高度,绝不会是更高一点的点,也绝不会是更低一点的点,这说明小球在运动过程中,有一个“东西”是不变的,这个“东西”就是()A动能B势能C力D能量解析:伽利略的理想斜面实验中,有一个量不变,那就是动能和重力势能之和保持不变,我们管这个量叫作能量,选项D正确答案:D2(多选)关于伽利略的斜面实验,下列描述正确的是()A伽利略斜面实验对于任意斜面都适用,都可以使小球在另一个斜面上上升到同样的高度B只有斜面光滑

2、时,才有可能重复伽利略实验C在伽利略斜面实验中,只有B斜面“坡度”较缓才有可能使小球上升到同样高度D设想在伽利略斜面实验中,若斜面光滑,并且使B斜面变成水平,则可以使小球沿平面运动到无穷远处解析:在伽利略斜面实验中,必须是阻力不计(斜面光滑)时,小球才能在另一个斜面上上升到相同高度,而不管另一个斜面的倾角多大,所以,选项A、C错,选项B正确;当B斜面的倾角减小到接近0时,小球仍欲在斜面上上升到同样高度,所以选项D中的设想是合理的答案:BD3如图所示,质量分别为M和m的两物块,M m,分别在同样大小的恒力F作用下,沿水平面由静止开始做直线运动,F与水平面的夹角相同经过相同的位移,设F对M做的功为

3、W1,对m做的功为W2,则()A无论水平面光滑与否,都有W1W2B若水平面光滑,则W1W2C若水平面粗糙,则W1W2D若水平面粗糙,则W1F摩时,物体做加速直线运动,此时物体的位移与F方向一致,F做正功,故选项A正确;当F的方向与物体运动方向相同,且FF摩时,物体做匀速直线运动,此时物体的位移方向也和F方向一致,F做正功,故选项D正确;物体做减速直线运动的情况有两种,其一,F和v方向一致,但FF摩,此种情况F做正功;其二,F和v方向相反,即与F摩方向相同,此种情况F做负功,故选项C正确,选项B错误答案:ACD二、非选择题(每小题10分,共20分)7如图所示,质量为m的物体在恒力F作用下,由静止

4、开始加速运动,发生的位移为l,物体与接触面间的动摩擦因数为,则:(1)恒力F做的功各是多少?(2)物体克服摩擦阻力做的功又各是多少?(图中角为已知)解析:(1)各图中恒力F做的功甲图:W1Fl乙图:W2FlcosFlsin 丙图:W3Flcos (2)各图中阻力做的功甲图:W4mgl乙图:W5(mgFcos )l丙图:W6(mgFsin )l各图中物体克服阻力做功分别为mgl(mgFcos )l(mgFsin )l答案:(1)FlFlsin Flcos (2)mgl(mgFcos )l(mgFsin )l8一个质量为m2 kg的物体,刚开始处于静止状态后施加一与水平方向成37角斜向上方的拉力F

5、的作用,且F10 N,在水平地面上移动的距离为s2 m,物体与地面间的滑动摩擦力为f4.2 N求:(sin 370.6,cos 370.8)(1)各个力对物体所做的功;(2)合外力对物体所做的功;(3)各个力对物体所做的功的代数和解析:(1)物体的受力情况如图所示,根据功的计算公式可得各个力对物体所做的功分别为WFFscos 371020.8 J16 JWffscos 1804.22(1)J8.4 JWG0WN0(2)物体所受的合外力为F合Fcos 37f100.8 N4.2 N3.8 N故合外力所做的功为W合F合scos 03.821 J7. 6 J(3)物体所受的各个力所做的功的代数和为W

6、总WFWfWGWN16 J(8.4)J007.6 J答案:(1)16 J8.4 J00(2)7.6 J(3)7.6 J(25分钟50分)一、选择题(每小题5分,共30分)1如图所示,用同样的力F拉同一物体,在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通过同样的距离,则拉力F的做功情况是()A甲中做功最少B丁中做功最多C做功一样多 D无法比较解析:功是力和在力的方向上的位移的乘积,四种情况中力和在力的方向上的位移都相同,所以四种情况做功一样多答案:C2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

7、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:伽利略的理想斜面和摆球实验,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正确答案:C3(多选)一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,下列说法正确的是()

8、A合外力对物体不做功B地板对物体的支持力做正功C地板对物体的支持力做负功D重力对物体做负功解析:升降机加速上升时,物体所受支持力方向向上与位移同向做正功;物体所受重力方向向下与位移反向做负功;物体所受合力方向向上与位移同向做正功选项B、D正确答案:BD4(多选)如图所示,质量为m的滑块放在光滑斜面上,斜面与水平面间的摩擦力不计,在滑块从斜面顶端滑到斜面底端的过程中()A重力对滑块做功B滑块受到斜面的支持力与斜面垂直,所以支持力对滑块不做功C斜面对滑块的支持力对滑块做负功D滑块对斜面的压力对斜面做正功解析:如图所示,重力对滑块做正功;支持力与滑块的位移方向成钝角,支持力对滑块做负功;压力与斜面的

9、位移方向成锐角,压力对斜面做正功综上,选项A、C、D正确答案:ACD5下列有关力对物体做功的说法正确的是()A静摩擦力一定不做功B如果外力对物体做功为零,则物体一定处于静止状态C物体受到的外力越大则外力对物体所做的功越大D物体在运动过程中,若受力的方向总是垂直于速度的方向,则此力不做功解析:物体随传送带无摩擦地做加速运动,那么此时静摩擦力就对物体做正功;随传送带做无摩擦地减速运动,则静摩擦力就对该物体做负功;如果一个物体静止在斜面上,那么这个物体所受的静摩擦力对物体不做功,选项A错误;如果外力为零,则物体处于静止状态或匀速直线运动状态,外力对物体做功为零,外力不一定为零,选项B错误;外力对物体

10、所做的功取决于外力与在外力方向上发生的位移的乘积,选项C错误;如果外力方向与物体的速度方向垂直,则在外力的方向上没有位移,此外力不做功,选项D正确答案:D6(多选)一质量为m50 kg的滑雪运动员由某一高度无初速沿直线下滑,经测量可知出发点距离底端的高度差为h30 m,斜坡的倾角大小为30,该运动员在下滑的过程中所受的摩擦力大小为f200 N,重力加速度g取10 m/s2.则()A合力对运动员所做的功为3 000 JB摩擦力对运动员所做的功为12 000 JC重力对运动员所做的功为15 000 JD支持力对运动员所做的功为15 000 J解析:由于滑雪运动员的高度下降了30 m,则重力对滑雪运

11、动员所做的功为WGmgh501030 J15 000 J,则选项C正确;摩擦力对运动员所做的功为Wff200 J12 000 J,选项B错误;由于支持力的方向与运动员的运动方向始终垂直,则支持力对运动员所做的功为0,选项D错误;合外力对运动员所做的功为WWGWFNWf15 000 J012 000 J3 000 J,选项A正确答案:AC二、非选择题(每小题10分,共20分)7如图所示,质量为M的拖拉机拉着耙来耙地,由静止开始做匀加速直线运动,在时间t内前进的距离为s.耙地时,拖拉机受到的牵引力恒为F,受到地面的阻力为自重的k倍,耙所受阻力恒定,连接杆质量不计且与水平面的夹角保持不变求:(1)拖

12、拉机的加速度大小;(2)拖拉机对连接杆的拉力大小;(3)时间t内拖拉机对耙做的功解析:(1)拖拉机在时间t内匀加速前进s,根据位移公式sat2,变形得a(2)对拖拉机进行受力分析,受到牵引力、支持力、重力、地面阻力和连接杆拉力T,根据牛顿第二定律FkMgTcos Ma代入加速度变形得T根据牛顿第三定律拖拉机对连接杆的拉力为TT(3)拖拉机对耙做功为WTTscos s答案:(1)(2)(3)s8如图所示,升降机内斜面的倾角30,质量为2 kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动,在升降机以5 m/s的速度匀速上升4 s的过程中(g取10 m/s2),求:(1)斜面对物体的支持力所做的功;(2)斜面

13、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的过程中,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Ffcos FNsin 0Ffsin FNcos G0代入数据得Ff10 N,FN10 N由功的公式得(1)斜面对物体的支持力所做的功WFNFNxcos FNvtcos 1054cos 30 J300 J(2)斜面对物体的摩擦力所做的功WFfFfxsin 1054sin 30 J100 J(3)物体重力所做的功WGGxcos 1802054 J400 J(4)合外力对物体做的功法一:W合WFNWFfWG0法二:W合F合xcos 0答案:(1)300 J(2)100 J(3)400 J(4)0

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