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2022高中物理 第七章 機械能守恒定律 第1、2節(jié) 追尋守恒量——能量 功課時跟蹤檢測 新人教版必修2

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1、2022高中物理 第七章 機械能守恒定律 第1、2節(jié) 追尋守恒量——能量 功課時跟蹤檢測 新人教版必修2 1.功的數(shù)值有正、負,這表示(  ) A.功是矢量,有方向性 B.功有大小,正功大于負功 C.力在做功過程中,可以使物體的速度增加,也可以使物體的速度減少 D.一個物體同時有兩個力做功,它們一定抵消,總和為零 解析:功是標量,沒有方向性,A選項錯誤;功有大小,正、負功表示是動力做功還是阻力做功,正、負號不表示做功的多少,B選項錯誤;力對物體做正功,使物體速度增加,力對物體做負功,使物體速度減少,C選項正確;一個物體同時有兩個力做功,它們不一定抵消,總和不一定為零,D選項錯誤.

2、 答案:C 2.水平地面上一個重10 N的足球,一個小孩用15 N的力踢球,使球向前運動2 m.關于小孩對球做功的下列說法中,正確的是(  ) A.小孩對球做功20 J B.小孩對球做功30 J C.小孩對球做功10 J D.題中條件不足,無法算出小孩對球做功的多少 解析:由于不知小孩對足球施加力的作用的位移,無法由功的計算公式求出小孩對足球所做的功,所以,根據(jù)題中條件無法求出小孩對足球做的功,故D正確.故選D. 答案:D 3.(多選)某運動員推鉛球的過程簡化如圖:1為鉛球剛出手的位置,2為鉛球在空中的最高點位置,3為鉛球落地的位置.鉛球運動過程中(  ) A.鉛球由位置

3、1到位置2的過程,推力做正功 B.鉛球由位置2到位置3的過程,重力做負功 C.球由位置1到位置3的過程,重力做正功 D.鉛球由位置1到位置3的過程,速率先減少后增加 解析:鉛球由位置1到位置2的過程,鉛球不再受推力,所以推力不做功,A錯誤;鉛球由位置2到位置3的過程,高度下降,重力做正功,B錯誤;鉛球由位置1到位置3的過程,物體下降,重力做正功,C正確;鉛球由位置1到位置3的過程,物體做斜上拋運動,速率先減小再增加,D正確.故選CD. 答案:CD 4.(2018·峨山縣模擬)光滑水平面上有一質量為m=1 kg的物體,在水平恒定外力作用下做直線運動,其位移隨時間的變化關系為x=2t+

4、t2,則下列說法中正確的是(  ) A.水平外力大小為1 N B.t=2 s時物體的速度為4 m/s C.0~2 s內外力做功為16 J D.t=2 s時撤去外力,物體將靜止 解析:根據(jù)位移—時間公式x=v0t+at2可知,物體的初速度v0=2 m/s,加速度a=2 m/s2,根據(jù)牛頓第二定律可知,F(xiàn)=ma=2 N,A選項錯誤;根據(jù)速度—時間公式可知,t=2 s時物體的速度為v=v0+at=6 m/s,B選項錯誤;2 s內通過的位移x=t=8 m,拉力做功W=Fx=16 J,C選項正確;物體處于光滑水平面上,撤去外力,由于慣性,將做勻速直線運動,D選項錯誤. 答案:C 5.(多選

5、)一物體在兩個力F1、F2的共同作用下發(fā)生了一段位移,做功分別為W1=6 J、W2=-6 J,下列說法正確的是(  ) A.這兩個力一定大小相等、方向相反 B.F1是動力,F(xiàn)2是阻力 C.這兩個力做的總功為0 D.F1比F2做的功多 解析:兩個力分別做正功、負功,說明它們與運動方向的夾角分別小于90°、大于90°,但這兩個力不一定大小相等,方向相反,A錯;F1做正功一定是動力,F(xiàn)2做負功一定是阻力,但正、負不表示功的大小,B對,D錯;兩個力的總功等于這兩個功的代數(shù)和,C對. 答案:BC 【鞏固易錯】 6.一木塊前端有一滑輪,繩的一端系在右方固定處,另一端穿過滑輪用恒力F拉住保持

6、兩股繩之間的夾角θ不變,如圖所示,當用力拉繩使木塊前進s時,力F對木塊做的功(不計繩重和摩擦)是(  ) A.Fscosθ       B.Fs(1+cosθ) C.2Fscosθ D.2Fs 解析:拉繩時,兩股繩中的拉力都是F,它們都對物體做功,根據(jù)恒力做功的表達式: W=Fscosθ,得到:斜向右上方的拉力F做功為W1=Fscosθ,水平向右的拉力做功為W2=Fs,因此其對物體做的功為W=W1+W2=Fscosθ+Fs=Fs(1+cosθ),故選B. 答案:B 7.(2018·安徽模擬)如圖所示,水平地面上有一傾角為θ的三角形斜面體,其質量為M,上表面粗糙,下表面光滑.質量

7、為m的滑塊放在斜面上能保持靜止.現(xiàn)用從零開始緩慢增大、方向水平向左的外力F作用在斜面體上,直到滑塊與斜面體發(fā)生相對運動為止.在該過程中滑塊受到的各力的分析,正確的是(  ) A.斜面對滑塊的支持力一直不做功 B.滑塊受到的摩擦力一直做負功 C.斜面對滑塊的支持力始終等于mgcosθ D.當F大于(M+m)gtanθ之后,支持力大于 解析:外力F對系統(tǒng)做正功,滑塊的動能增加,根據(jù)動能定理可知,斜面對滑塊的支持力做正功,A選項錯誤;當F=(M+m)gtanθ時,滑塊受到的靜摩擦力等于零,當F>(M+m)gtanθ時,滑塊受到的靜摩擦力沿斜面向下,靜摩擦力做正功,B選項錯誤;當F=(M

8、+m)gtanθ時,滑塊恰好只受到重力、支持力而向左做勻加速直線運動,支持力的豎直分力等于mg,當F>(M+m)gtanθ時,滑塊還受到沿著斜面向下的摩擦力,支持力的豎直分力必須大于mg,即支持力大于,C選項錯誤,D選項正確. 答案:D 【能力提升】 8.如圖1所示,質量為60 kg的消防隊員從一根固定的豎直金屬桿上由靜止滑下,經過2.5 s時間落到地面上.下滑中消防隊員受到的豎直向上的摩擦力隨時間變化的情況如圖2所示,取g=10 m/s2.求: (1)消防隊員下滑過程中的加速度; (2)消防隊員開始下滑時離地面的高度; (3)消防隊員下滑過程中摩擦力對他所做的功. 解析:

9、(1)在第1 s內,根據(jù)牛頓第二定律,mg-f1=ma1,解得a1=4 m/s2,方向豎直向下.后1.5 s內,f2-mg=ma2,解得a2=2 m/s2,方向豎直向上. (2)消防員在第1 s內下滑的高度h1=a1t=2 m,在1 s末的速度vm=a1t1=4 m/s,在后1.5 s內下滑的高度h2=vmt2-a2t=3.75 m,消防隊員下滑的高度h=h1+h2=5.75 m. (3)在第1 s內,摩擦力對消防員所做的功Wf1=-f1h1=-720 J,在后1.5 s內,摩擦力對消防員所做的功Wf2=-f2h2=-2 700 J,下滑過程中摩擦力做的功Wf=Wf1+Wf2=-3 420

10、 J. 答案:(1)4 m/s2,方向豎直向下 2 m/s2,方向豎直向上 (2)5.75 m (3)-3 420 J 9.(2018·泰安期末)如圖,質量為m=1 kg的滑塊A放在質量為M=2 kg的長木板B上,B放在水平地面上,A與B之間、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1,B的長度為L=2.5 m,A的大小不計.A、B之間由一繞過光滑輕質動滑輪的柔軟輕繩相連,開始A位于B的最左端,滑輪位于B的右端.給滑輪施加一水平恒力F=20 N,滑輪兩側與A、B相連的繩子保持水平,重力加速度g=10 m/s2.求: (1)A在B上滑行的時間; (2)此過程中水平力F做的功. 解析:(1)分析滑塊A的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律得, FT-μmg=maA 長木板B的受力,F(xiàn)T+μmg-μ(m+M)g=MaB 其中FT= 根據(jù)運動學規(guī)律可知 A的位移xA=aAt2 B的位移xB=aBt2 A滑出B時有xA-xB=L 聯(lián)立解得t=1 s. (2)此過程中滑輪的位移x=xB+ F做的功W=Fx 代入數(shù)據(jù)解得W=65 J. 答案:(1)1 s (2)65 J

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