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1、2022版高中物理 第一章 功和功率 第2節(jié) 功和能試題 魯科版必修2
【二維選題表】
物理觀念
科學(xué)思維
科學(xué)探究
科學(xué)態(tài)度與責任
機械功
原理
1(易),2(易),3(易),
4(易),12(中)
功與能的轉(zhuǎn)化
5(易),6(易),7(中),8(易),
9(中),10(中),11(中)
基礎(chǔ)訓(xùn)練
1. 如圖所示,桿下掛一重物,為了提高重物,用一個始終跟直桿垂直、作用點在桿中點的力F使直桿由豎直位置慢慢轉(zhuǎn)動到水平位置.則下列判斷正確的是( C )
A.始終是省力杠桿,同時省功
B.始終是費力杠桿,但是省功
C.先是省力的、后是
2、費力的,但不省功
D.先是費力的、后是省力的,但不省功
解析:若桿長為L,直桿轉(zhuǎn)過角度為θ,根據(jù)杠桿原理F·=G·Lsin θ,θ較小時FG,但根據(jù)功的原理整個過程都不省功,選項C正確.
2.(2016·福建漳州檢測)盤山公路總是筑得盤旋曲折,因為( C )
A.盤山公路盤旋曲折會延長爬坡的距離,根據(jù)斜面的原理,斜面越長越省功
B.盤山公路盤旋曲折顯得雄偉壯觀
C.盤山公路盤旋曲折會延長爬坡長度,斜面的原理告訴我們,高度一定,斜面越長越省力
D.盤山公路盤旋曲折是為了減小坡度,增加車輛的穩(wěn)度
解析:根據(jù)功的原理可知,增大位移可以省力,但任何機械都不能省功,因此
3、盤山公路增大了位移使車輛省力.故選項C正確.
3.在建筑工地上,需要把一車水泥運到樓頂,如果工人用手搬運,需要8名工人連續(xù)工作4小時才能搬完,但如果采用吊車搬運,只需1名工人工作1小時就能搬完,這件事情說明了( B )
A.使用機械能夠省功
B.使用機械可以提高工作效率
C.工人用手搬運時,克服水泥重力做功多
D.吊車克服水泥重力做功多
解析:搬運相同的重物時,使用機械與不使用機械克服重力做功相同,所以選項C,D均錯;使用機械時要多做額外功,故選項A錯誤;使用機械可以在較短的時間內(nèi)做較多的功,即工作效率提高,故選項B正確.
4. 如圖所示,把同一物體分別沿BA,CA,DA三個光滑
4、斜面勻速推到同一高度的A點,下列說法中正確的是( D )
A.沿BA斜面最費力,做的功最多
B.沿DA斜面最費力,做的功最少
C.沿三個斜面推力大小都一樣,沿DA斜面最省功
D.沿三個斜面做的功一樣多,沿BA斜面最省力
解析:由功的原理知,使用任何機械都不省功,由于不計摩擦,無論沿哪個斜面將物體推上A點,都與不用斜面直接將物體從E點勻速提到A點做的功一樣多.若推力為F,坡長為L,則有F·L=G·h,L越長,F越小,所以選項D正確,A,B,C錯誤.
5.舉重運動員把重800 N的杠鈴舉高2 m,下列說法中正確的是( A )
A.人體內(nèi)有1 600 J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為杠鈴的勢能
5、B.人體內(nèi)消耗的化學(xué)能等于1 600 J
C.人對杠鈴做的功大于1 600 J
D.人克服杠鈴重力做的功大于1 600 J
解析:運動員把杠鈴舉高2 m的過程,需克服重力做功WG=800×2 J=
1 600 J;同時運動員肌體也要消耗能量,故人體消耗的化學(xué)能大于
1 600 J,其中有1 600 J的化學(xué)能通過對杠鈴做功而轉(zhuǎn)化為杠鈴的重力勢能.故選項A正確.
6.(多選)下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說法中正確的是( BCD )
A.舉重運動員把杠鈴舉起來,體內(nèi)的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為杠鈴的勢能
B.電流通過電阻絲使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C.內(nèi)燃機做功的過程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程
D.做功過程
6、是能量轉(zhuǎn)化的過程,某過程做了10 J的功,一定有10 J的能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化
解析:舉重運動員舉起杠鈴,使杠鈴的勢能變大,消耗了自己本身的一部分化學(xué)能,同時還有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故選項A錯誤;電流通過電阻絲把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故選項B正確;內(nèi)燃機中的燃料燃燒,對外做功,把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,故選項C正確;功是能量轉(zhuǎn)化的量度,做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程,故選項D正確.
7. 足球運動員用力將靜止的足球踢出,足球沿地面滾動了一段距離而停止.則關(guān)于功和能的下列分析中,正確的是( A )
A.踢球過程中,人對足球的作用力做正功,足球的動能增加
B.踢球過程中,足球沒有明顯位移,人對足球的作
7、用力沒有做功
C.足球滾動過程中,地面阻力對足球做負功,足球的動能消失了
D.整個過程中,所有功的代數(shù)和為零,足球的動能前后都為零,運動員消耗的體內(nèi)的化學(xué)能消失了
解析:應(yīng)從功能關(guān)系上加以分析,切記自然界中的能量守恒.能量只能轉(zhuǎn)化,但不能消失.人踢足球,足球由靜止到運動,足球的動能增加,必是人對足球的作用力做功的結(jié)果,運動員體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為足球的動能.足球沿地面滾動一段距離而停止,足球克服地面阻力做功,足球的動能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.整個過程中,所有功的代數(shù)和為零,運動員消耗的體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,能量不能憑空消失,能量可以轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移,其總量保持不變.選項A正確,B,C,D錯誤.
8.行駛
8、中的汽車制動后滑行一段距離,最后停下;流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的光;降落傘在空中勻速下降;點火升空的火箭將“神舟九號”飛船送入高空.上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程是( D )
A.物體的動能均增大
B.物體的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
C.物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
D.物體不同形式的能量之間發(fā)生轉(zhuǎn)化
解析:物體的速度變化情況不同,汽車制動、流星速度減小、降落傘勻速、火箭加速,動能分別為減小、減小、不變、增大,故選項A錯誤;四個物體運動過程中,汽車是動能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能,流星、降落傘是機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,火箭是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能,總之是物體不同形式的能量之間發(fā)生了轉(zhuǎn)
9、化,選項B,C錯誤,D正確.
9.(2016·浙江北侖中學(xué)測試)水流從高處落下,對水輪機做了3×
108 J的功,對這句話的正確理解為( D )
A.水流在對水輪機做功前,具有3×108 J的能量
B.水流在對水輪機做功時,具有3×108 J的能量
C.水流在對水輪機做功后,具有3×108 J的能量
D.水流在對水輪機做功的過程中,能量減少了3×108 J
解析:功是能量轉(zhuǎn)化的量度,而不是能量多少的量度,故選項A,B,C錯誤,D正確.
素養(yǎng)提升
10.(2016·江蘇南京模擬) 質(zhì)量為m的物體從高h處的粗糙斜面上的點A由靜止開始滑下,最后停在水平面上的點C處,如圖所示,現(xiàn)在施
10、加一個外力F,把物體由C處移到點A,則外力F所做的功最小為( A )
A.mgh
B.2mgh
C.3mgh
D.以上選項都不對
解析:功是能量轉(zhuǎn)化的量度.依題意可知,外力F做功使物體由C點移到A點必須增加重力勢能,一般情況下還會增加動能和克服摩擦阻力做功使內(nèi)能增加,由于此題要求做功最少,能否不增加動能也不克服摩擦阻力做功呢?顯然,在這種情況下,外力F才做最少的功.只要對物體m施加一個豎直向上的力F=mg,把物體提起由C點緩慢地移到A點(不一定沿著原來的路徑)就可以了,故選項A正確.
11.在一次小學(xué)生課外活動中,老師要求學(xué)生將一捆重20 kg的書放到高2 m的臺子上,必須
11、是每個同學(xué)單獨完成,讓同學(xué)們想辦法完成任務(wù).經(jīng)過思考,某同學(xué)用長為4 m的搭板將書緩慢地推了上去,他的推力為120 N.
(1)該同學(xué)做了多少功?
(2)該同學(xué)做功的結(jié)果使能量發(fā)生了怎樣的轉(zhuǎn)化?
(3)若老師直接將書放上去需做多少功?(不計阻力,g取10 m/s2)
解析:(1)根據(jù)功的定義計算得,推力所做的功為
W1=Fs=120×4 J=480 J.
(2)該同學(xué)做功使體內(nèi)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為了書的機械能和內(nèi)能.
(3)若老師直接將書放上去,所做的功為
W2=mgh=20×10×2 J=400 J.
答案:(1)480 J (2)見解析 (3)400 J
12. 如圖所示,人通
12、過動滑輪和定滑輪拉一質(zhì)量為10 kg的物體,使物體勻速升高0.5 m.(g取10 m/s2)
(1)如不計滑輪重力和摩擦力,彈簧測力計的示數(shù)為多少?人對物體做的功為多少?
(2)因滑輪的重力和摩擦力的影響,現(xiàn)在彈簧測力計的讀數(shù)為30 N,拉動過程中,人做的總功為多少?其中有用功和額外功分別為多少?
解析:(1)彈簧測力計示數(shù)F==25 N,
人對物體做的功W=F×4h=25×4×0.5 J=50 J.
(2)人做的總功W總=F′×4h=30×4×0.5 J=60 J,
有用功W有用=mgh=10×10×0.5 J=50 J,
額外功W額外=W總-W有用=60 J-50 J=10 J.
答案:(1)25 N 50 J
(2)60 J 50 J 10 J