内容正文:
第八章,
机械能守恒定律
1
功与功率
第1课时功
A级基础巩固练
知识点一对功的理解
A.重力不做功
1.关于力对物体做的功,下列说法正确的是(
B.斜面对球的弹力一定做正功
A.功是标量,但有正负,功的正负不表示方向,
C.挡板对球的弹力可能不做功
只表示大小
D.挡板对球的弹力一定做负功
B.滑动摩擦力既可以做正功,也可以做负功,还
4.人造地球卫星在椭圆轨道上运行,由图中的a点
可以不做功
运动到b点的过程中,以下说法正确的是()
C.一对相互作用力做功之和一定为零
D.合外力做功为零,则物体一定做匀速直线
、地球
运动
知识点二对正功和负功的理解
A.万有引力对卫星一直做正功
2.“人工智能”已进入千家万户,用无人机运送货物
B.万有引力对卫星一直做负功
成为现实。如图所示是无人机送货时的情景,下
C.万有引力对卫星先做正功,再做负功
列情况中无人机对货物做正功的是
D.万有引力对卫星先做负功,再做正功
知识点三功的计算
5.(多选)A、B两物体的质量之比为2:1,它们以
相同的初速度o在水平面上做匀减速直线运动
(水平方向仅受摩擦力作用),直到停止,其t
A.无人机吊着货物悬停在空中
图像如图所示。则下列说法正确的是()
B.无人机吊着货物竖直加速下降
C.无人机吊着货物竖直加速上升
D.无人机吊着货物竖直匀速下降
3.如图所示,光滑斜面放在水
平面上,斜面上用固定的竖
直挡板挡住一个光滑的小
A.A、B两物体所受摩擦力之比为4:1
球。当整个装置沿水平面向左减速运动时,关
B.A、B两物体所受摩擦力之比为2:1
于小球所受各力做功情况的说法错误的是
C.A、B两物体克服摩擦力做的功之比为2:1
D.A、B两物体克服摩擦力做的功之比为4:1
25
B级能力提升练
知识点一恒力做功的计算
3.恒力F对物体所做的功可由公式W=F·s cos a
1.(多选)如图所示,在电梯中有一固定放置的倾角
求得。实际问题中,有很多情况是变力在对物体
为0的斜面,斜面上放置一个质量为m的物体,
做功,如图所示,对于甲、乙、丙、丁四种情况下求
二者以相同的加速度a匀加速上升了距离h,且
解某个力所做的功,下列说法正确的是()
物体和斜面始终保持相对静止。在这一过程中,
下列说法正确的是(已知重力加速度为g)
↑FN
612
x/m
甲
m
os
0
P
A.斜面支持力对物体做功为m(a十g)hcos20
丙
B.斜面对物体的摩擦力做功为m(a+g)hcos20
A.甲图中若F大小不变,物块从A到C过程中
C.斜面对物体做的功为mah
绳子对物块做的功为W=F(OA一OC)
D.合力对物体做的功为mah
知识点二变力做功的计算
B.乙图中,全过程中F做的总功为108J
2.一做直线运动的物体所
↑FN
C.丙图中,绳长为R,若空气阻力f大小不变,小
受的力F随位移x变化
2
球从A运动到B过程中空气阻力做的功为
的图像如图所示,在这一
5
x/m
过程中,关于力F对物体
-2
W-zxkf
做的功,下列说法正确的是
D.丁图中,F始终保持水平,无论是F缓慢将小
A.0~3m过程中,力F对物体做的功为3J
球从P拉到Q,还是F为恒力将小球从P拉
B.3~4m过程中,力F对物体做的功为一2J
到Q,F做的功都是W=Fl sin0
C.4~5m过程中,物体克服力F做了1J的功
D.0~5m过程中,力F对物体做的功为8J
26论物理学在低速运动状态下的近似,A错误;爱
因斯坦提出了相对论,它认为真空中的光速是自
然界中速度的极限,故B错误;经典力学只适用
于宏观、低速物体,对于微观、高速物体不再适
用,C错误;牛顿三大运动定律是经典力学体系
的基础,D正确。
5.C牛顿力学适用于宏观物体的运动,量子力学
适用于微观粒子的运动,A错误,C正确;牛顿力
学适用于低速运动的物体,相对论既适用于低速
运动的物体,也适用于高速运动的物体,B错误;
相对论与量子力学并没有否定牛顿力学理论,牛
顿力学理论在宏观低速运动中仍适用,D错误。
第八章机械能守恒定律
1功与功率
第1课时功
A级基础过关练
1.B功是标量,但有正负,正负不表示方向和大
小,代表是动力做功还是阻力做功,A错误。滑
动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反,但
与物体的运动方向可以相反,也可以相同,故可
以做负功,也可以做正功,还可以不做功,如用板
擦擦黑板时,板擦与黑板间的摩擦力为滑动摩擦
力,但黑板没有位移,则摩擦力对黑板不做功,B
正确。一对作用力和反作用力分别作用在两个
不同物体上,它们可能分别对两个物体都做正
功,其代数和为正值,比如在光滑水平面由静止
释放的两个带同种电荷的小球,斥力对两个小球
都做正功,作用力和反作用力所做的功的代数和
为正值,故物体间的一对相互作用力做功的代数
和不一定为零,C错误。合外力做功为零,物体
可能做匀速圆周运动,D错误。
2.C无人机对货物的作用力向上,吊着货物悬停
在空中时,货物没有位移,无人机对货物不做功,
A不符合题意;若无人机吊着货物向上运动,无
人机对货物做正功,若吊着货物向下运动,无人
机对货物做负功,故C符合题意,B、D不符合
题意。
3.C对小球进行受力分析,如图所示,重力方向
与速度方向垂直,所以重力不做功,A说法正确;
斜面对球的弹力V,与速度方向的夹角为锐角,
5
故弹力一定做正功,B说法
N2"
正确;挡板对球的弹力N]
的方向与速度方向相反,所
以N1一定做负功,故C说
mg
法错误,D说法正确。
4.D人造地球卫星由图中的a点运动到b点的过
程中,万有引力与速度方向的夹角先大于90°,后
小于90°,故在此过程中万有引力对卫星先做负
功再做正功,D正确。
5.AC在v-t图像中,图线的斜率表示物体的加速
度,图线与横轴围成的面积表示物体的位移,由
图可知,A、B两物体的加速度大小之比为aA:
aB=2:1,位移之比为sA:SB=1:2;结合牛顿
第二定律可知A、B两物体所受摩擦力之比为
fA:fB=mAaA:mBaB=4:l,克服摩擦力所
做功之比为WA:WB=fAsA:fBsB=2:1,故
选A、C。
B级能力提升练
1.AD对斜面上的物体受力
F
分析如图所示,在水平和竖
直方向分别有Fsin0一
f cos 0=0,F cos 0+f sin 0
一mg=ma,解得F=m(a十
mgY
g)cos 0,f=m(a+g)sin 0,
根据功的定义式可得斜面支持力对物体做的功
为Wr=Fh cos0=m(a+g)hcos20,斜面对物体
的摩擦力做的功为Wr=fh cos(90°-0)=m(a
十g)hsin0,A正确,B错误。斜面对物体有支
持力和摩擦力,斜面对物体做的功为二者做功之
和,即W=m(a十g)h;合力做的功为斜面对物体
做的正功和重力做的负功之和,即W合=F合h
=W-mgh,可得W合=mah,故C错误,D正确。
2.C根据W=Fx可知,F-x图线与横轴所围的
面积表示力F所做的功。在0~3m过程中,力
F对物体做的功为W1=2×3J=6J,故A错误;
在3~4m过程中,力F对物体做的功为W2=
号×1X2J=1J,45m过程中,力F对物你微
的功为W,=一号×1X2J=-1小,即物体克服
力F做了1J的功,故B错误、C正确;由于在3
~4m和4~5m过程中,力F对物体做的总功
为0,可知在0~5m和0~3m过程中,力F对
物体做的功相同,为6J,故D错误。
图线与横轴所围面积
表示力F做的功
↑FN
正功
3
5 x/m
-2外
负功
3.A题图甲中,物块从A到C,绳对物块的拉力
是变力,但F相对绳端是恒力,故物块从A到C
的过程中绳子对物块做的功等于F与绳端移动
的距离的乘积,即W=Fs=F(OA一OC),A正
确;题图乙中,F一x图线与x轴围成的面积表示
F做的功,则全过程中F做的总功为W=15×6
J+(一3)×6J=72J,故B错误;题图丙中,绳长
为R,若空气阻力∫大小不变,可用微元法得出
小球从A运动到B过程中空气阻力做的功为W
=-f:2=-Rf,故C错误:题国T中,F
4
始终保持水平,当F为恒力时,将小球从P拉到
Q,F做的功是W=Fl sin 0,而F缓慢将小球从
P拉到Q,F为水平方向的变力,F做的功不能
用公式W=Fl sin 0计算,故D错误。
第2课时功率
A级基础过关练
1,D公式P=W求的是一段时间内的平均功率,
A错误:根据P=W可知,在相同时间内,做功越
多的机器,功率越大,选项中缺少“相同时间”这
一条件,故B错误;根据P=Fu可知,当F不变
时,汽车的功率和它的速度成正比,当发动机的
功率一定时,汽车的牵引力与速度成反比,故C
错误,D正确。
2.B根据题意可得,水平恒力F1作用下的功率
P1=F1w1,F2作用下的功率P2=F22cos0(0
为F2与2的夹角),已知P1=P2,若F2=F1:
一定有1<U2,A错误,B正确;由于两次物体都
做匀速直线运动,第一次的摩擦力f1=以mg=
F1,第二次的摩擦力f2=u(mg-F2sin0)=
5
F2cos0,显然f2<f1,即有F2cos0<F1,因P1
=P2,因此无论F2>F1还是F2<F1,都有O1<
U2,C、D错误。
3.D在F-x图像中,图线与时间轴所围的面积表
示这个力做的功,x轴上方的面积代表着力做正
功,x轴下方的面积代表着力做负功,可得在整
个过程中,柱力微的功为W=1×1J什子X元×
12J-号×元×12J十1X2J=(3-军)J,故AB
错误:振据P-义,可得拉力微功的手均功率为
P=W=12。πW,故C错误,D正确。
4.A太阳能概念车由静止匀加速启动过程中,根
据牛顿第二定律有F一f=ma,则牵引力大小为
F=ma十f,达到额定功率时汽车的速率大小为
v=at,所以汽车的额定功率大小为P=Fu=
(ma+f)at,选A。
5.C汽车在前5s内做匀加速直线运动,根据v-t
国线的斜率表示加造度,可知a=合智=2mg,
汽车在水平方向受牵引力和阻力,有F一∫=
ma,由题可知f=0.1mg,解得F=6×103N,故
A、B错误;5s末汽车达到额定功率,故P颜=
Fu1=60000W=60kW,C正确;当汽车的加速
度为零时其达到最大速度,此时牵引力等于阻
力,有P领=fvmax,解得vmax=30m/s,故D
错误。
B级能力提升练
1.D物体做匀速直线运动时受力平衡,则f=F
=8N,所以物体与水平面间的动摩擦因数为以
一大话004,故A特民:南连因可
知,在8m处拉力大小为4N,根据牛顿第二定
律有F-f=ma,可得a=-2m/s2,B错误;F
x图线与时间轴围成的面积表示拉力做的功,则
由题图可知拉力做的功为WF=
(8×4+?×8×8)J=64小,滑动摩擦力做的功
为W:=一mgx=一8×12J=一96J,所以合外
力做的功为W合=一96J十64J=一32J,D正