2019版高中物理 第一章 功和功率 第2节 功和能试题 鲁科版必修2.doc

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1、1第第 2 2 节节 功和能功和能【二维选题表】物理观念科学思维科学探究科学态度与责任机械功 原理1(易),2(易),3(易), 4(易),12(中)功与能的转化5(易),6(易),7(中),8(易), 9(中),10(中),11(中)基础训练 1. 如图所示,杆下挂一重物,为了提高重物,用一个始终跟直杆垂直、作用点在杆中点的力 F 使直杆由竖直位置慢慢转动到水平位置.则下列判断正确的是( C )A.始终是省力杠杆,同时省功 B.始终是费力杠杆,但是省功 C.先是省力的、后是费力的,但不省功 D.先是费力的、后是省力的,但不省功解析:若杆长为 L,直杆转过角度为 ,根据杠杆原理 F =GLsi

2、n , 较小时 FG,但根据功的原理整个过程都不省功,选项 C 正确. 2.(2016福建漳州检测)盘山公路总是筑得盘旋曲折,因为( C ) A.盘山公路盘旋曲折会延长爬坡的距离,根据斜面的原理,斜面越长越省功 B.盘山公路盘旋曲折显得雄伟壮观 C.盘山公路盘旋曲折会延长爬坡长度,斜面的原理告诉我们,高度一定,斜面越长越省力 D.盘山公路盘旋曲折是为了减小坡度,增加车辆的稳度 解析:根据功的原理可知,增大位移可以省力,但任何机械都不能省功,因此盘山公路增大了 位移使车辆省力.故选项 C 正确. 3.在建筑工地上,需要把一车水泥运到楼顶,如果工人用手搬运,需要 8 名工人连续工作 4 小 时才能

3、搬完,但如果采用吊车搬运,只需 1 名工人工作 1 小时就能搬完,这件事情说明了( B ) A.使用机械能够省功 B.使用机械可以提高工作效率 C.工人用手搬运时,克服水泥重力做功多 D.吊车克服水泥重力做功多 解析:搬运相同的重物时,使用机械与不使用机械克服重力做功相同,所以选项 C,D 均错;使 用机械时要多做额外功,故选项 A 错误;使用机械可以在较短的时间内做较多的功,即工作效 率提高,故选项 B 正确. 4. 如图所示,把同一物体分别沿 BA,CA,DA 三个光滑斜面匀速推到同一高度的 A 点,下列说 法中正确的是( D )2A.沿 BA 斜面最费力,做的功最多 B.沿 DA 斜面最

4、费力,做的功最少 C.沿三个斜面推力大小都一样,沿 DA 斜面最省功 D.沿三个斜面做的功一样多,沿 BA 斜面最省力 解析:由功的原理知,使用任何机械都不省功,由于不计摩擦,无论沿哪个斜面将物体推上 A 点,都与不用斜面直接将物体从 E 点匀速提到 A 点做的功一样多.若推力为 F,坡长为 L,则有 FL=Gh,L 越长,F 越小,所以选项 D 正确,A,B,C 错误. 5.举重运动员把重 800 N 的杠铃举高 2 m,下列说法中正确的是( A ) A.人体内有 1 600 J 的化学能转化为杠铃的势能 B.人体内消耗的化学能等于 1 600 J C.人对杠铃做的功大于 1 600 J D

5、.人克服杠铃重力做的功大于 1 600 J 解析:运动员把杠铃举高 2 m 的过程,需克服重力做功 WG=8002 J= 1 600 J;同时运动员肌体也要消耗能量,故人体消耗的化学能大于 1 600 J,其中有 1 600 J 的化学能通过对杠铃做功而转化为杠铃的重力势能.故选项 A 正确. 6.(多选)下列关于能量转化的说法中正确的是( BCD ) A.举重运动员把杠铃举起来,体内的化学能全部转化为杠铃的势能 B.电流通过电阻丝使电能转化为内能 C.内燃机做功的过程是内能转化为机械能的过程 D.做功过程是能量转化的过程,某过程做了 10 J 的功,一定有 10 J 的能量发生了转化 解析:

6、举重运动员举起杠铃,使杠铃的势能变大,消耗了自己本身的一部分化学能,同时还有 一部分化学能转化为内能,故选项 A 错误;电流通过电阻丝把电能转化为内能,故选项 B 正确;内 燃机中的燃料燃烧,对外做功,把内能转化为机械能,故选项 C 正确;功是能量转化的量度,做 功的过程就是能量转化的过程,故选项 D 正确. 7. 足球运动员用力将静止的足球踢出,足球沿地面滚动了一段距离而停止.则关于功和能的 下列分析中,正确的是( A )A.踢球过程中,人对足球的作用力做正功,足球的动能增加 B.踢球过程中,足球没有明显位移,人对足球的作用力没有做功 C.足球滚动过程中,地面阻力对足球做负功,足球的动能消失

7、了 D.整个过程中,所有功的代数和为零,足球的动能前后都为零,运动员消耗的体内的化学能消 失了 解析:应从功能关系上加以分析,切记自然界中的能量守恒.能量只能转化,但不能消失.人踢 足球,足球由静止到运动,足球的动能增加,必是人对足球的作用力做功的结果,运动员体内 的化学能转化为足球的动能.足球沿地面滚动一段距离而停止,足球克服地面阻力做功,足球 的动能又转化为内能.整个过程中,所有功的代数和为零,运动员消耗的体内的化学能转化为 内能,能量不能凭空消失,能量可以转化或转移,其总量保持不变.选项 A 正确,B,C,D 错误.38.行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下;流星在夜空中坠落并发出明

8、亮的光;降落伞 在空中匀速下降;点火升空的火箭将“神舟九号”飞船送入高空.上述不同现象中所包含的 相同的物理过程是( D ) A.物体的动能均增大 B.物体的动能转化为其他形式的能量 C.物体的势能转化为其他形式的能量 D.物体不同形式的能量之间发生转化 解析:物体的速度变化情况不同,汽车制动、流星速度减小、降落伞匀速、火箭加速,动能分 别为减小、减小、不变、增大,故选项 A 错误;四个物体运动过程中,汽车是动能转化成了内 能,流星、降落伞是机械能转化为其他形式的能,火箭是化学能转化为机械能和内能,总之是 物体不同形式的能量之间发生了转化,选项 B,C 错误,D 正确. 9.(2016浙江北仑

9、中学测试)水流从高处落下,对水轮机做了 3 108 J 的功,对这句话的正确理解为( D ) A.水流在对水轮机做功前,具有 3108 J 的能量 B.水流在对水轮机做功时,具有 3108 J 的能量 C.水流在对水轮机做功后,具有 3108 J 的能量 D.水流在对水轮机做功的过程中,能量减少了 3108 J 解析:功是能量转化的量度,而不是能量多少的量度,故选项 A,B,C 错误,D 正确. 素养提升 10.(2016江苏南京模拟) 质量为 m 的物体从高 h 处的粗糙斜面上的点 A 由静止开始滑下, 最后停在水平面上的点 C 处,如图所示,现在施加一个外力 F,把物体由 C 处移到点 A

10、,则外力 F 所做的功最小为( A )A.mgh B.2mgh C.3mgh D.以上选项都不对 解析:功是能量转化的量度.依题意可知,外力 F 做功使物体由 C 点移到 A 点必须增加重力势 能,一般情况下还会增加动能和克服摩擦阻力做功使内能增加,由于此题要求做功最少,能否 不增加动能也不克服摩擦阻力做功呢?显然,在这种情况下,外力 F 才做最少的功.只要对物 体 m 施加一个竖直向上的力 F=mg,把物体提起由 C 点缓慢地移到 A 点(不一定沿着原来的路 径)就可以了,故选项 A 正确. 11.在一次小学生课外活动中,老师要求学生将一捆重 20 kg 的书放到高 2 m 的台子上,必须

11、是每个同学单独完成,让同学们想办法完成任务.经过思考,某同学用长为 4 m 的搭板将书缓 慢地推了上去,他的推力为 120 N. (1)该同学做了多少功? (2)该同学做功的结果使能量发生了怎样的转化? (3)若老师直接将书放上去需做多少功?(不计阻力,g 取 10 m/s2) 解析:(1)根据功的定义计算得,推力所做的功为W1=Fs=1204 J=480 J. (2)该同学做功使体内化学能转化为了书的机械能和内能. (3)若老师直接将书放上去,所做的功为4W2=mgh=20102 J=400 J. 答案:(1)480 J (2)见解析 (3)400 J 12. 如图所示,人通过动滑轮和定滑轮

12、拉一质量为 10 kg 的物体,使物体匀速升高 0.5 m.(g 取 10 m/s2)(1)如不计滑轮重力和摩擦力,弹簧测力计的示数为多少?人对物体做的功为多少? (2)因滑轮的重力和摩擦力的影响,现在弹簧测力计的读数为 30 N,拉动过程中,人做的总功 为多少?其中有用功和额外功分别为多少?解析:(1)弹簧测力计示数 F=25 N, 人对物体做的功 W=F4h=2540.5 J=50 J. (2)人做的总功 W总=F4h=3040.5 J=60 J, 有用功 W有用=mgh=10100.5 J=50 J, 额外功 W额外=W总-W有用=60 J-50 J=10 J. 答案:(1)25 N 50 J (2)60 J 50 J 10 J