人教版高中物理必修二检测：课时训练14追寻守恒量 word版含答案 6页

课时训练 14 追寻守恒量——能量 功 题组一 追寻守恒量 1.伽利略的理想斜面实验中,不计斜面的摩擦和空气阻力,在小球从开始滚下到对面最高点的 过程中( ) A.小球的动能先减少后增加 B.小球的重力势能先增加后减少 C.小球的动能先增加后减少 D.小球的重力势能一直在减少 解析:伽利略的理想斜面实验中,不计斜面的摩擦和空气阻力,即机械能没有消耗,故在小球从 开始滚下到斜面底端的过程中,小球的重力势能先转化为动能,再从斜面底端到最高点的过程 中,动能又转化为重力势能。故只有选项 C 符合题意。 答案:C 2.下列现象中,物体动能转化为势能的是( ) A.秋千在最高处荡向最低处 B.张开弓把箭水平射出去 C.骑自行车匀速驶上斜坡 D.正在腾空上升的礼花弹 解析:正腾空上升的礼花弹,高度越来越高,上升的速度越来越慢,所以是动能转化为势能。秋千 在荡向最低处时,速度越来越快,是势能转化为动能。张开弓把箭水平射出是势能转化为功能。 匀速驶上斜坡的自行车,动能没变,势能增加,所以 A、B、C 不对。 答案:D 题组二 对功的理解 3.用水平恒力 F 作用于质量为 M 的物体上,使之在粗糙的水平面上沿力的方向移动距离 l,恒 力做功为 W1;再用该恒力作用于质量为 m(m≠M)的物体上,使之在光滑的水平面上沿力的方向 移动同样的距离,恒力做功为 W2,则两次恒力做功的关系是( ) A.W1>W2 B.W1=W2 C.W1m)分别在同样大小的恒力作用 下,沿水平面由静止开始做直线运动,两力与水平面的夹角相同,两物块经过的位移相同。设此 过程中 F1 对 M 做功为 W1,F2 对 m 做的功为 W2,则( ) A.无论水平面光滑与否,都有 W1=W2 B.若水平面光滑,则 W1>W2 C.若水平面粗糙,则 W1>W2 D.若水平面粗糙,则 W1v2 时,物体相对传送带向左运动,物体受到的滑动摩擦力方向向右,则物体先做匀 加速直线运动直到速度达到 v1 再做匀速直线运动,故传送带对物体先做正功后不做功,选项 C 正确。 答案:ACD 8.(多选)如图所示,用恒定的拉力 F 拉置于光滑水平面上的质量为 m 的物体,由静止开始运动 时间 t,拉力 F 斜向上与水平面夹角为 60°。如果要使拉力做的功变为原来的 4 倍,在其他条 件不变的情况下,可以将( ) A.拉力变为 2F B.时间变为 2t C.物体质量变为 D.拉力大小不变,但方向改为与水平面平行 解析:由牛顿第二定律得 a=,由运动学公式得位移 x=at2=t2,所以拉力做的功 W=Fx·cos 60°=t2。当 F'=2F 时,W'=4W;当 t'=2t 时,W'=4W;当 m'=m 时,W'=2W;当θ=0°时,W'=4W,由此 可知,C 错,A、B、D 对。 答案:ABD 9. 如图所示,质量为 m 的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ。现使斜 面水平向左匀速移动距离 l。试求: (1)摩擦力对物体做的功(物体与斜面相对静止); (2)斜面对物体的弹力做的功; (3)重力对物体做的功; (4)斜面对物体做的功是多少?各力对物体所做的总功是多少? 解析: 物体相对斜面静止,物体相对地面水平向左匀速移动 l。物体受力情况如图所示。物体受到重 力 mg、摩擦力 Ff 和支持力 FN 的作用。这些力均是恒力,故可用 W=Flcos α计算各力的功。 根据物体的平衡条件,可得 Ff=mgsin θ,FN=mgcos θ。 (1)Wf=Fflcos(180°-θ)=-mglsin θcos θ; (2)WN=FNlcos(90°-θ)=mglsin θcos θ; (3)WG=mglcos 90°=0; (4)斜面对物体做的功为斜面对物体施加的力做功的代数和,即 W 斜=Wf+WN =0 各个力对物体所做的总功等于各力做功的代数和 即 W 总=Wf+WN+WG=0。 答案:(1)-mglsin θcos θ (2)mglsin θcos θ (3)0 (4)0 0 10.如图所示,水平的传送带以速度 v 顺时针运转,两传动轮 M、N 之间的距离为 l=10 m,若在 M 轮的正上方将一质量为 m=3 kg 的物体轻放在传送带上,已知物体与传送带之间的动摩擦 因数μ=0.3,在以下两种情况下物体由 M 处传送到 N 处的过程中,传送带对物体的摩擦力做了 多少功?(g 取 10 m/s2) (1)传送带速度 v1=6 m/s; (2)传送带速度 v2=9 m/s。 解析:物体在传送带上加速运动时 a=μg=3 m/s2。 刚好加速运动 10 m 时速度为 v0= m/s=2 m/s。 (1)由于 v1=6 m/sv0=2 m/s,所以物体从 M 至 N 的过程中一直加速,摩擦力做功为 W=Ffl=μmgl=9×10 J=90 J。 答案:(1)54 J (2)90 J