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

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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(zé)任 機(jī)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(gè)始終跟直桿垂直、作用點(diǎn)在桿中點(diǎn)的力F使直桿由豎直位置慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)省功 B.始終是費(fèi)力杠桿,但是省功 C.先是省力的、后是

2、費(fèi)力的,但不省功 D.先是費(fèi)力的、后是省力的,但不省功 解析:若桿長(zhǎng)為L(zhǎng),直桿轉(zhuǎn)過(guò)角度為θ,根據(jù)杠桿原理F·=G·Lsin θ,θ較小時(shí)FG,但根據(jù)功的原理整個(gè)過(guò)程都不省功,選項(xiàng)C正確. 2.(2016·福建漳州檢測(cè))盤(pán)山公路總是筑得盤(pán)旋曲折,因?yàn)?　C　) A.盤(pán)山公路盤(pán)旋曲折會(huì)延長(zhǎng)爬坡的距離,根據(jù)斜面的原理,斜面越長(zhǎng)越省功 B.盤(pán)山公路盤(pán)旋曲折顯得雄偉壯觀 C.盤(pán)山公路盤(pán)旋曲折會(huì)延長(zhǎng)爬坡長(zhǎng)度,斜面的原理告訴我們,高度一定,斜面越長(zhǎng)越省力 D.盤(pán)山公路盤(pán)旋曲折是為了減小坡度,增加車(chē)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(jī)械都不能省功,因此

3、盤(pán)山公路增大了位移使車(chē)輛省力.故選項(xiàng)C正確. 3.在建筑工地上,需要把一車(chē)水泥運(yùn)到樓頂,如果工人用手搬運(yùn),需要8名工人連續(xù)工作4小時(shí)才能搬完,但如果采用吊車(chē)搬運(yùn),只需1名工人工作1小時(shí)就能搬完,這件事情說(shuō)明了(　B　) A.使用機(jī)械能夠省功 B.使用機(jī)械可以提高工作效率 C.工人用手搬運(yùn)時(shí),克服水泥重力做功多 D.吊車(chē)克服水泥重力做功多 解析:搬運(yùn)相同的重物時(shí),使用機(jī)械與不使用機(jī)械克服重力做功相同,所以選項(xiàng)C,D均錯(cuò);使用機(jī)械時(shí)要多做額外功,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;使用機(jī)械可以在較短的時(shí)間內(nèi)做較多的功,即工作效率提高,故選項(xiàng)B正確. 4. 如圖所示,把同一物體分別沿BA,CA,DA三個(gè)光滑

4、斜面勻速推到同一高度的A點(diǎn),下列說(shuō)法中正確的是(　D　) A.沿BA斜面最費(fèi)力,做的功最多 B.沿DA斜面最費(fèi)力,做的功最少 C.沿三個(gè)斜面推力大小都一樣,沿DA斜面最省功 D.沿三個(gè)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(jī)械都不省功,由于不計(jì)摩擦,無(wú)論沿哪個(gè)斜面將物體推上A點(diǎn),都與不用斜面直接將物體從E點(diǎn)勻速提到A點(diǎn)做的功一樣多.若推力為F,坡長(zhǎng)為L(zhǎng),則有F·L=G·h,L越長(zhǎng),F越小,所以選項(xiàng)D正確,A,B,C錯(cuò)誤. 5.舉重運(yùn)動(dòng)員把重800 N的杠鈴舉高2 m,下列說(shuō)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(shì)能

5、B.人體內(nèi)消耗的化學(xué)能等于1 600 J C.人對(duì)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(yùn)動(dòng)員把杠鈴舉高2 m的過(guò)程,需克服重力做功WG=800×2 J= 1 600 J;同時(shí)運(yùn)動(dòng)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(guò)對(duì)杠鈴做功而轉(zhuǎn)化為杠鈴的重力勢(shì)能.故選項(xiàng)A正確. 6.(多選)下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說(shuō)法中正確的是(　BCD　) A.舉重運(yùn)動(dòng)員把杠鈴舉起來(lái),體內(nèi)的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為杠鈴的勢(shì)能 B.電流通過(guò)電阻絲使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C.內(nèi)燃機(jī)做功的過(guò)程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程 D.做功過(guò)程

6、是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程,某過(guò)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(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴,使杠鈴的勢(shì)能變大,消耗了自己本身的一部分化學(xué)能,同時(shí)還有一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電流通過(guò)電阻絲把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故選項(xiàng)B正確;內(nèi)燃機(jī)中的燃料燃燒,對(duì)外做功,把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故選項(xiàng)C正確;功是能量轉(zhuǎn)化的量度,做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程,故選項(xiàng)D正確. 7. 足球運(yùn)動(dòng)員用力將靜止的足球踢出,足球沿地面滾動(dòng)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(guò)程中,人對(duì)足球的作用力做正功,足球的動(dòng)能增加 B.踢球過(guò)程中,足球沒(méi)有明顯位移,人對(duì)足球的作

7、用力沒(méi)有做功 C.足球滾動(dòng)過(guò)程中,地面阻力對(duì)足球做負(fù)功,足球的動(dòng)能消失了 D.整個(gè)過(guò)程中,所有功的代數(shù)和為零,足球的動(dòng)能前后都為零,運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng),足球的動(dòng)能增加,必是人對(duì)足球的作用力做功的結(jié)果,運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為足球的動(dòng)能.足球沿地面滾動(dòng)一段距離而停止,足球克服地面阻力做功,足球的動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.整個(gè)過(guò)程中,所有功的代數(shù)和為零,運(yùn)動(dòng)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(xiàng)A正確,B,C,D錯(cuò)誤. 8.行駛

8、中的汽車(chē)制動(dòng)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(diǎn)火升空的火箭將“神舟九號(hào)”飛船送入高空.上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過(guò)程是(　D　) A.物體的動(dòng)能均增大 B.物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 C.物體的勢(shì)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(chē)制動(dòng)、流星速度減小、降落傘勻速、火箭加速,動(dòng)能分別為減小、減小、不變、增大,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;四個(gè)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,汽車(chē)是動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能,流星、降落傘是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,火箭是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)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(xiàng)B,C錯(cuò)誤,D正確. 9.(2016·浙江北侖中學(xué)測(cè)試)水流從高處落下,對(duì)水輪機(jī)做了3× 108 J的功,對(duì)這句話的正確理解為(　D　) A.水流在對(duì)水輪機(jī)做功前,具有3×108 J的能量 B.水流在對(duì)水輪機(jī)做功時(shí),具有3×108 J的能量 C.水流在對(duì)水輪機(jī)做功后,具有3×108 J的能量 D.水流在對(duì)水輪機(jī)做功的過(guò)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(xiàng)A,B,C錯(cuò)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(yuǎn)處的粗糙斜面上的點(diǎn)A由靜止開(kāi)始滑下,最后停在水平面上的點(diǎn)C處,如圖所示,現(xiàn)在施

10、加一個(gè)外力F,把物體由C處移到點(diǎn)A,則外力F所做的功最小為(　A　) A.mgh B.2mgh C.3mgh D.以上選項(xiàng)都不對(duì) 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(diǎn)移到A點(diǎn)必須增加重力勢(shì)能,一般情況下還會(huì)增加動(dòng)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(dòng)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(duì)物體m施加一個(gè)豎直向上的力F=mg,把物體提起由C點(diǎn)緩慢地移到A點(diǎn)(不一定沿著原來(lái)的路徑)就可以了,故選項(xiàng)A正確. 11.在一次小學(xué)生課外活動(dòng)中,老師要求學(xué)生將一捆重20 kg的書(shū)放到高2 m的臺(tái)子上,必須

11、是每個(gè)同學(xué)單獨(dú)完成,讓同學(xué)們想辦法完成任務(wù).經(jīng)過(guò)思考,某同學(xué)用長(zhǎng)為4 m的搭板將書(shū)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(shū)放上去需做多少功?(不計(jì)阻力,g取10 m/s2) 解析:(1)根據(jù)功的定義計(jì)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(shū)的機(jī)械能和內(nèi)能. (3)若老師直接將書(shū)放上去,所做的功為 W2=mgh=20×10×2 J=400 J. 答案:(1)480 J　(2)見(jiàn)解析　(3)400 J 12. 如圖所示,人通

12、過(guò)動(dòng)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(jì)滑輪重力和摩擦力,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為多少?人對(duì)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(cè)力計(jì)的讀數(shù)為30 N,拉動(dòng)過(guò)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(cè)力計(jì)示數(shù)F==25 N, 人對(duì)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