高考物理必修知識點鞏固練習 能量與功基礎

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1、 【鞏固練習】 一、選擇題： 1、（2015 江蘇校級模擬）關于功的概念，下列說法中正確的是（ ） A．力對物體做功多，說明物體的位移一定大 B．力對物體做功小，說明物體的受力一定小 C．力對物體不做功，說明物體一定沒有移動 D．物體發(fā)生了位移，不一定有力對它做功 2．下列關于重力勢能的說法正確的是( ) A．重力勢能的大小只由重物本身決定 B．重力勢能恒大于零 C．在地面上的物體，它具有的重力勢能一定等于零 D．重力勢能實際上是物體和地球所共同決定的 3．與物體動能有關的因素有(

2、 ) A．物體的質量 B．物體的速度 C．物體和參考平面之間的高度差 D．物體的大小 4．伽利略的斜面實驗反映了一個重要的事實：如果空氣阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必將準確地達到與它開始點相同高度的點，決不會更高一點，也不會更低一點．這說明小球在運動過程中有“某個量”是不變的，這個“量”應是( ) A．力 B．勢能 C．速度 D．能量 5．如圖所示的四幅圖是小新提包回家的情景，小新對提包的拉力沒有做功的是( ) 6、（2015 沈陽校級模擬）以一定的初速度豎直向上拋出一小球，小球上升的最大高度

3、為h，空氣阻力的大小恒為，則從拋出點至落回到原出發(fā)點的過程中，空氣阻力對小球做的功為（ ） A．0 B． C． D． 7、（2015 揚州學業(yè)考試）如圖所示嗎，細繩懸掛一個小球在豎直平面內來回擺動，在小球從P點向Q點運動的過程中（ ） A．小球動能先減小后增大 B．小球動能一直減小 C．小球重力勢能先增大后減小 D．小球重力勢能先減小后增大 8．如圖所示，物體A、B疊放著，A用繩系在固定的墻上，用力F拉著B向右運動．用、FAB、FBA分別表示繩中拉力、A對B的摩擦力和B對A的摩擦力，則下列敘述中

4、正確的是( ) A．F做正功，F(xiàn)AB做負功，F(xiàn)BA做正功，不做功 B．F、FBA做正功，F(xiàn)AB、不做功 C．F做正功，F(xiàn)AB做負功，F(xiàn)BA和不做功 D．F做正功，其他力都不做功 9．下列現(xiàn)象中，做了功的是( ) A．人推墻而墻不動時人的推力 B．在平直公路上行駛的汽車受的重力 C．馬拉車而拉不動時馬的拉力 D．起重機向上吊起貨物時懸繩的拉力 10．質量為m的物體始終固定在傾角為θ的斜面上，下列說法正確的是( ) A．若斜面水平向右勻速運動距離l，斜面對物體沒有做功 B．

5、若斜面向上勻速運動距離l，斜面對物體做功為 C．若斜面水平向左以加速度a運動距離l，斜面對物體做功為mal D．若斜面向下以加速度a運動距離l，斜面對物體做功為m(g+a)l 11. 如圖所示，在加速向左運動的車廂中，一人用力向前推車廂(人與車廂始終保持相對靜止)，則下列說法正確的是( ) A．人對車廂做正功 B．車廂對人做負功 C．人對車廂做負功 D．車廂對人做正功 12. 關于兩物體間的作用力和反作用力的做功情況是( ) A．作用力做功，反作用力一定做功 B．作用力做正功，反作用力一定做負功

6、 C．作用力和反作用力可能都做負功 D．作用力和反作用力做的功一定大小相等，且兩者代數(shù)和為零 13. 在同一高度處讓三個質量相同的小球a、b、c分別自由下落、豎直上拋、豎直下拋．設三球運動過程中所受空氣阻力大小恒定，則當三球落到同一水平面上時，重力做功分別為、、小球克服空氣阻力做功、、，則( ) A．， B．， C．， D．， 二、解答題： 1.如圖所示，在光滑地面上，一彈簧的一端固定在豎直墻上，另一端連著一個小球，用力壓縮彈簧，釋放后，試分析能量轉化的情況． 2. 17世紀初，伽利略在研究中發(fā)現(xiàn)了“擺球的等高性”．圖

7、中是他當時研究的裝置圖(叫伽利略擺)．將小鐵球拉到一定高度，然后釋放，觀察小球能擺多高，在哪個位置速度最大． 在鐵架上再加一個細桿，使得小球運動到最低點時，懸掛小球的細線被細桿擋住．將小球拉到與先前同樣的高度，然后釋放，觀察小球能擺多高，在哪個位置速度最大． 做伽利略實驗，你觀察到的結果是什么?先嘗試用牛頓運動定律進行解釋，再用在本節(jié)中學習的知識進行解釋． 3. 如圖所示，滑輪和繩的質量及摩擦不計，用力F開始提升原來靜止的質量為m＝10 kg的物體，以大小為a＝2m/s2的加速度上升，求前3s內力F做的功．(g取10 m/s2) 4. 質量為M的長木板放在光滑的

8、水平面上(如圖所示)，一個質量為m的滑塊以某一速度沿木板表面從A點滑至B點，在木板上前進了L，而木板前進了s．若滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，問： (1)摩擦力對滑塊所做的功為多大? (2)摩擦力對木板所做的功為多大? 5. 質量為M的人手握輕繩的一端站在質量為m的木板上，繩索的另一端繞過定滑輪拴住木板，木板放在光滑固定水平臺面上，如圖所示．當人用力F拉繩時，人和板共同加速前進，如果人與木板的質量關系為M＞m，則板對人的摩擦力＝________F，對人做________功；如果是M＜m，則＝________F，對人做________功． 【答案

9、與解析】 一、選擇題： 1、D 解析：力對物體做功多，根據(jù)，如果力很大，那么物體的位移不一定大，故A錯誤；力對物體做功小，如果位移小，物體受力不一定小，故B錯誤；力對物體不做功，可能是力與位移方向的夾角為，故C錯誤；物體發(fā)生了位移，如果力的方向與位移方向垂直，力對它不做功，故D正確。 2．D 解析：重力勢能由物體的質量、地球表面的重力加速度、相對參考面的高度共同決定，所以D正確． 3．A、B 解析：動能跟物體的質量和速度有關，物理學已經證明，動能的表達式為，其中k為比例常數(shù)，m為物體的質量，v為物體的運動速度．對于同一物體，物體的速度大小和參考系的選擇有關，選擇不同的參考系時，物

10、體的速度可能不同，動能也可能不同． 4．D 解析：在伽利略的斜面實驗中，小球從一個斜面到另一個斜面，斜面彈力是不同的，勢能先減小后增大，速度先增大后減小，所以A、B、C錯，不變的“量”應是能量，包括動能和勢能，D對． 5．B 6、C 解析：阻力對物體做功與物體經過的路徑有關，由于空氣阻力恒為，且與v的夾角在上升過程和下降過程中始終為，故從拋出到落回拋出點摩擦力做功為。 7、D 解析： P、Q的位置最高，速度為零，故此兩點的重力勢能最大；最低點，速度最大，故動能最大，因此小球的動能先增大后減小，AB錯；從P點運動到最低點的過程中，高度下降，速度增加，是重力勢能轉化動能；從最低點運動

11、到Q點的過程中，高度上升，速度減小，是動能轉化重力勢能，故C錯，D對。 8．C 解析：據(jù)可知，力F作用點的位移不為零，且與F方向相同，所以F做正功，繩中拉力的作用點的位移為零，所以不做功；FBA作用點的位移為零，F(xiàn)BA不做功；FAB作用點的位移不為零，且與FAB反向，所以FAB做負功．故本題的正確選項為C． 9．D 解析：A中有力但無位移，故推力未做功；B中重力方向與行駛方向垂直或者說在重力方向上無位移；C中在力的方向上無位移；D中貨物既受到拉力且在拉力方向上發(fā)生了位移，故D中拉力做了功．判斷某力對物體是否做功，關鍵是抓住做功的兩個要素，二者缺一不可． 10．A、B、C 解析：斜

12、面對物體做功即斜面對物體的作用力(支持力和摩擦力)做功．斜面沿水平方向勻速運動時，物體受到平衡力作用而處于勻速直線運動狀態(tài)，與重力相平衡的力是斜面給它的作用力，方向豎直向上，與位移方向垂直，斜面對物體不做功．斜面向上勻速運動時，力與位移同向，即W＝F·l＝mgl．斜面水平向左加速運動時，物體所受的合外力為ma，恰等于斜面給它的作用力在位移方向的分量，即W＝Fl·l＝mal．斜面向下加速時，對物體有mg+F＝ma，W＝F·l＝m(a-g)·l． 11. C、D 解析：先確定人對車的作用力方向和力的作用點的位移方向，這里人對車除有手對車的推力F1外，還有個容易被疏忽的力：腳對車廂地板的水平作用

13、力F2，受力分析如圖所示．其中F1做正功，F(xiàn)2做負功．由于車廂水平方向除這兩個力外還受其他力的作用，因此這兩個力的合力做功正負難以確定．于是將研究對象轉換為受力情況較簡單的人，在水平方向上只受到車廂壁向后的推力F1′和車廂地板對人向前的作用力F2′．這兩個力的合力使人產生加速運動的加速度，合力對人做正功，表示車對人做正功，所以人對車做負功，故選項C、D正確． 12. C 解析：作用力和反作用力各自做功，沒有必然的聯(lián)系，由相互作用力做功的特點知，只有C正確． 13. C 解析：因三球所受重力均為恒力，又從拋出到落到同一水平面，三球發(fā)生的位移相同，故由W＝Fl知．對a、c兩球，下落時所

14、受空氣阻力相同且為恒力，下落過程中發(fā)生的位移也相同，故．但對b上升過程受阻力向下，下降過程受阻力向上，全程阻力非恒力，其阻力做功等于阻力大小乘以路程，即，所以，答案C正確． 二、解答題： 1.解析：彈簧被壓縮，貯存了能量(彈性勢能)，釋放后勢能逐漸轉化為小球的動能．當彈簧恢復到原長時，勢能為零，球的動能最大，在彈簧伸長過程中，球的動能減少，彈簧的勢能又增加，球在往復運動過程中，其動能與彈簧的勢能相互轉化，總的能量不變． 2.解析：觀察的結果是不管放不放桿，細桿的位置如何上下變化，小球擺起的高度都相同，小球在最低點的速度最大． 用牛頓運動定律解釋：小球從最高點下降時重力沿切線方向

15、的分力產生的分加速度方向與運動方向相同，速度增大；小球從最低點向上運動時重力沿切線方向的分力產生的分加速度方向與運動方向相反。速度減?。试谧畹忘c時速度最大． 根據(jù)能量觀點分析：小球運動過程中動能和重力勢能相互轉化，總能量不變，最高點動能為零，重力勢能最大；最低點重力勢能最小，動能最大． 3. 解析：物體受到兩個力的作用：拉力F′和重力mg，由牛頓第二定律得 F′-mg＝ma，所以F′＝m(g+a)＝10×(10+2)N＝120N． 則＝60N． 物體從靜止開始運動，3s內的位移為 ． 方法一：力F的作用點為繩的端點，而在物體發(fā)生9 m位移

16、的過程中，繩的端點的位移為2s＝18 m，所以，力F做的功為W＝F·2s＝60×18J＝1080J． 方法二：本題還可用等效法求力F做的功． 由于滑輪和繩的質量及摩擦均不計，所以拉力F做的功和拉力F′對物體做的功相等， 即120×9J＝1080J． 4. 解析：(1)滑塊的受力情況如圖甲所示，摩擦力對滑塊所做的功為： ． (2)木板的受力情況如圖乙所示，摩擦力對木板所做的功為： ． 5. 正 負 解析：對人和木板分別進行受力分析，采用假設法判定的方向，設，當M＞m時，由牛頓第二定律可知，因此人相對于板有向左運動的趨勢，故板對人的摩擦力的方向水平向右，應用牛頓第二定律，對系統(tǒng)有：2F＝(M+m)a，對人有：，兩式聯(lián)立可推出，由于方向與運動方向相同，所以對人做正功． 當M＜m時，同理可知，人相對于板有向右運動的趨勢，故板對人的摩擦力的方向水平向左，應用牛頓第二定律，對系統(tǒng)有：2F＝(M+m)a，對人有：，兩式聯(lián)立可推出，由于的方向與運動方向相反，所以對人做負功．