1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时素养评价 十三追寻守恒量能量功 (25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.(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90D.这个力与物体运动方向的夹角90时,cosWBB.WA=WBC.WAWBD.无法确定【解析】选B。设斜面AD、斜面BD与水平面CD所成夹角分别为、,根据功的公式,得WA=mgcoslAD=mglCD,WB=mgcoslBD=mglCD,所
2、以WA=WB,B正确。4.如图所示,人站在台阶式自动扶梯上,随扶梯匀速向下运动,下列说法正确的是()A.人所受的重力做正功B.人所受的重力不做功C.人对梯面的压力不做功D.梯面对人的支持力不做功【解析】选A。对人受力分析,受到竖直向下的重力,垂直于接触面向上的支持力,根据W=Fxcos可知,重力对人做正功,支持力对人做负功,故A正确,B、D错误。人对梯面的压力向下,做正功,C错误。【加固训练】某同学家里装修,她帮着家长粉刷墙壁。关于刷子和墙之间的摩擦力做功情况,下列说法正确的是()A.刷子对墙的摩擦力做正功B.刷子对墙的摩擦力做负功C.墙对刷子的摩擦力做正功D.墙对刷子的摩擦力做负功【解析】选
3、D。由于墙在刷子作用力的方向上没有位移,故刷子对墙的摩擦力不做功,故A、B错误;墙对刷子的摩擦力与运动方向相反,故墙对刷子的摩擦力做负功,故C错误,D正确。5.如图所示,质量均为m的木块A和B,用一个劲度系数为k的竖直轻质弹簧连接,最初系统静止,现在用力F向上缓慢拉A直到B刚好要离开地面,则这一过程中力F做的功至少为()A.B.C.D.【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)A、B原来都处于静止状态,弹簧被压缩,弹力等于A的重力mg,根据胡克定律求出被压缩的长度x1。(2)当B刚要离开地面时,弹簧被拉伸,此时弹力等于B的重力mg。由胡克定律求出此时弹簧伸长的长度x2,A上升距离d=x1+x
4、2。【解析】选B。开始时,A、B都处于静止状态,弹簧的压缩量设为x1,由胡克定律有 kx1=mgB恰好离开地面时,弹簧对B的拉力为mg,设此时弹簧的伸长量为x2,由胡克定律有 kx2=mg这一过程中,A上移的距离 d=x1+x2式联立可解得:d=,根据能量守恒可知,力F做的功等于A的重力势能的增加量,WF=,故B正确。6.(多选)(2020邢台高一检测)如图所示,用轻绳拉着一个质量为m的小球,使小球在光滑的水平桌面内做匀速圆周运动,关于小球受到的各力的做功情况,下列说法中正确的是()A.重力对小球不做功B.支持力对小球做正功C.拉力对小球不做功D.向心力对小球做正功【解析】选A、C。小球受到重
5、力、桌面的支持力和绳的拉力做匀速圆周运动,竖直方向重力和支持力平衡,重力、支持力均与运动方向垂直,所以重力、支持力对小球都不做功,故A正确,B错误;拉力方向与运动方向垂直,所以拉力对小球也不做功,故C正确;在水平方向上,绳的拉力提供向心力,向心力时刻指向圆心,也与运动方向垂直,所以向心力对小球也不做功,故D错误。二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)7.(12分)如图所示,在平行于斜面向上的F=50 N的拉力作用下,使质量为m=2 kg的物体沿着长为L=2 m,倾角为=30的斜面从底端向上滑到顶端,物体与斜面间的动摩擦因数为=0.2,分别求作
6、用在物体上的各力对物体所做的功(g取10 m/s2)。【解析】拉力F对物体所做的功为WF=FLcos0=5021 J=100 J拉力F对物体做正功。重力mg对物体所做的功为WG=mgLcos(90+)=-mgLsin=-2102 J=-20 J“负号”表示物体克服重力做功摩擦力f对物体做的功为Wf=fLcos180=-mgLcos=-0.22102 J=-4 J“负号”表示物体克服摩擦力做功,或说摩擦力是阻力。支持力N对物体做的功为WN=NLcos90=0表示支持力对物体不做功答案:拉力做功100 J重力做功-20 J摩擦力做功-4 J支持力做功为08.(12分)(2020南阳高一检测)距沙坑
7、h=7 m处,以v0=10 m/s的初速度竖直向上抛出一个质量为0.5 kg的物体, 物体落到沙坑并陷入沙坑深d=0.4 m处停下,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。求:(1)物体上升到最高点时离抛出点的高度H;(2)物体在沙坑中受到的平均阻力f大小是多少?【解析】(1)设物体上升到最高点时离抛出点为H,由动能定理得:-mgH=0-m代入数据得:H=5 m(2)从最高点到最低点的全过程中:mg(H+h+d)-fd=0代入数据得:f=155 N答案:(1)5 m(2)155 N (15分钟40分)9.(6分)(多选)质量为2 kg的物体置于水平面上,在运动方向上受到水平拉力F的作用,沿
8、水平方向做匀变速直线运动,2 s后撤去F,其运动的速度图象如图所示,g取10 m/s2,则下列说法中正确的是()A.拉力F对物体做功150 JB.拉力F对物体做功500 JC.物体克服摩擦力做功100 JD.物体克服摩擦力做功175 J【解析】选A、D。前2 s的加速度a1= m/s2=2.5 m/s2,26 s的加速度a2= m/s2=-2.5 m/s2,由牛顿第二定律得F+Ff=ma1Ff=ma2解得F=10 N,Ff=-5 N,前2 s位移x1=(5+10)2 m=15 m,26 s位移x2=(10+0)4 m=20 m,所以WF=Fx1=150 J,=Ff(x1+x2)=-175 J,
9、选项A、D正确。10.(6分)水平地面光滑,一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接,小木块与长度为L的木板间的动摩擦因数为。开始时木块静止在木板左端,现用水平向右的力将m拉至右端,拉力至少做功为()A.mgLB.2mgLC.D.(M+m)gL【解析】选A。开始时木块静止在木板左端,现用水平向右的力将m拉至右端,拉力做功最小值时,即拉力维持小木块在木板上做匀速缓慢运动时;拉力大小为F=F+mg =2mg,拉力做功最小值为W=FL=mgL,选项A正确。11.(6分)(多选)物体在水平地面上受到水平推力的作用,在6 s内,力F、速度v随时间变化如图所示,由图象可得()A.物体的质量为2 kgB
10、.物体与地面的动摩擦因数为0.025C.在2 s内推力做的功为3 JD.物体在6 s内运动的位移为6 m【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)由v-t图象看出,物体在26 s做匀速运动。(2)由F-t图象读出物体在运动过程中受到的滑动摩擦力的作用。(3)由v-t图象的斜率求出物体在02 s的加速度。(4)根据牛顿第二定律求出物体的质量m,根据滑动摩擦力公式求出动摩擦因数,与时间轴所围面积为物体运动的位移。【解析】选B、C。由v-t图象看出,物体在26 s做匀速直线运动,则有:Ff=F2=1 N由速度图象可知,02 s物体加速度为:a= m/s2F=3 N由牛顿第二定律得:F-Ff=ma
11、代入解得:m=4 kg,故A错误;由Ff =N=mg 得:=0.025,故B正确;前2 s内通过的位移为:x=21 m=1 m,在2 s内推力做的功为:W=Fx=3 J,故C正确;物体在6 s内运动的位移为:x=(21+14) m=5 m,故D错误。12.(22分)用铁锤将一铁钉击入墙壁,设墙壁对铁钉的阻力与铁钉进入墙壁内的深度成正比。在铁锤击打铁钉第一次时,能把铁钉击入墙壁内1 cm。问铁锤击打铁钉第二次时,能将铁钉击入的深度为多少?(设铁锤每次做功相等)【解析】解法一:平均力法铁锤每次做的功都用来克服摩擦阻力,但摩擦阻力不是恒力,其大小与铁钉的击入深度成正比,即F=kx,而摩擦阻力可用平均
12、阻力来代替。如图甲所示,第一次铁钉击入深度为x1,平均阻力=kx1,做功为W1=x1=k第二次铁钉击入深度为x1到x2,平均阻力=k(x2+x1),位移为x2-x1,做功为W2=(x2-x1)=k(-)。两次做功相等,则W1=W2,解得x2=x1=1.41 cm,故x=x2-x1=0.41 cm。解法二:图象法因为阻力F=kx,以F为纵坐标,F方向上的位移x为横坐标,作出F-x 图象,如图乙所示。图线与横坐标轴所围面积的值等于阻力F对铁钉做的功。由于两次做功相等,故有:S1=S2(面积),即k=k(x2+x1)(x2-x1),解得x2=x1=1.41 cm,故x=x2-x1=0.41 cm。答案:0.41 cm关闭Word文档返回原板块
