高中物理魯科版第一章功和功率2功和能 2023版學(xué)業(yè)分層測評2

學(xué)業(yè)分層測評(二)(建議用時：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．使用機(jī)械時，下列說法正確的是( )A．一定能省力 B．一定能省位移C．一定能改變力的方向 D．一定不能省功【解析】根據(jù)功的原理，使用機(jī)械可以省力，也可以省位移，但不能同時省力和位移，即使用任何機(jī)械都不能省功．【答案】D2．關(guān)于功和能，下列說法正確的是( )【導(dǎo)學(xué)號：45732023】A．功可以轉(zhuǎn)化為能，能可以轉(zhuǎn)化為功B.做了多少功，一定有多少能發(fā)生了轉(zhuǎn)化C.能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式時，可以不通過做功這一過程D.人在平地上步行時，沒有做功，但消耗了能量【解析】功和能是兩個不同的概念，功為一個過程量，能是一個狀態(tài)量，做功的過程是一種形式的能量轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量的過程，A錯，B對．能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式時，必須通過做功來實現(xiàn)，C錯．人在走路時重心有時上升，有時下降，人也要克服重力和阻力(包括空氣阻力、關(guān)節(jié) 內(nèi)的摩擦等)做功，同時消耗能量，D錯．【答案】B3．(多選)關(guān)于功的原理，下列說法中正確的是( )A．如果考慮摩擦力和機(jī)械自身的重力，功的原理就不適用了B．如果一個機(jī)械省力，另一個機(jī)械省距離，把這兩個機(jī)械組合起來的裝置可以既省力又省距離C．實際中，利用機(jī)械所做的功，一定大于不用機(jī)械直接用手做的功D．使用任何機(jī)械都不能既省力又省距離【解析】功的原理是一個普遍原理，不僅適用于理想機(jī)械，也適用于實際機(jī)械，如果考慮摩擦力和機(jī)械自身的重力，功的原理仍是適用的，故A項錯；既省力又省距離的機(jī)械是不存在的，故B項錯，D項正確；實際中，利用機(jī)械所做的功，由于克服摩擦力和機(jī)械自身重力做功，因此一定大于不用機(jī)械直接用手做的功，故C項正確．【答案】CD4．如圖1-2-5所示，把同一物體分別沿BA、CA、DA三個光滑斜面勻速推到同一高度的A點，下列說法中正確的是( )圖1-2-5A．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(jī)械都不省功，由于斜面光滑，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點勻速推到A點做的功一樣多．若推力為F，坡長為l，則有Fl＝Gh，l越長，F(xiàn)越小，所以D正確，A、B、C錯誤．【答案】D5．(多選)舉重運動員把重800N的杠鈴舉高2m，下列說法中正確的是()A．人體內(nèi)有1600J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為杠鈴的勢能B．人體內(nèi)消耗的化學(xué)能大于1600JC．人對杠鈴做的功大于1600JD．人克服杠鈴重力做的功等于1600J【解析】運動員把杠鈴舉高2m的過程，需克服重力做功WG＝800×2J＝1600J，故A、D正確；同時運動員除克服重力做功外，還要克服額外阻力做功，故人體消耗的化學(xué)能大于1600J，故B正確；其中有1600J的化學(xué)能通過人對杠鈴做功而轉(zhuǎn)化為杠鈴的重力勢能，故C錯誤．【答案】ABD6．如圖1-2-6所示，甲、乙兩種裝置將同一物體升高1m，如果不計摩擦和滑輪重力，那么，拉力F所做的功( )圖1-2-6A．甲多 B．乙多C．一樣多 D．不能比較【解析】由于都是在理想情況下，使用任何機(jī)械都不省功，甲、乙兩種裝置將同一物體升高1m，不計摩擦力和滑輪重，兩個機(jī)械拉力F所做的功相等，故選C.【答案】C7.如圖1-2-7所示，演員正在進(jìn)行雜技表演．由圖可估算出他將一只雞蛋拋出的過程中對雞蛋所做的功最接近于( )圖1-2-7A．J B．3JC．30J D．300J【解析】一個雞蛋大約55g，雞蛋拋出的高度大約為60cm，則將一只雞蛋拋出至最高點的過程中人對雞蛋做的功等于雞蛋升高60cm的過程中克服雞蛋重力做的功，即W＝mgh＝55×10－3×10×60×10－2J＝J，故A正確．【答案】A8．人騎自行車在水平路面上勻速行駛，受摩擦阻力30N，行駛20m過程中，人對自行車做功2000J，試求此過程中所做的額外功是多少？【解析】根據(jù)題意W動＝2000J，W輸出＝fs＝600J由功的原理W動＝W輸出＋W額外知W額外＝1400J.【答案】1400J[能力提升]9．重為100N、長1m的不均勻鐵棒平放在水平面上，某人將它一端緩慢豎起，需做功55J，將它另一端緩慢豎起，需做功( )A．45J B．55J C．60J D．65J【解析】將不均勻鐵棒緩慢豎起的過程中，根據(jù)功的原理，人對鐵棒做的功等于鐵棒克服自身重力所做的功．根據(jù)功能關(guān)系可知，人對鐵棒做55J的功，鐵棒的重心位置升高了m，若將鐵棒另一端緩慢豎起，鐵棒的重心位置升高m，根據(jù)功能關(guān)系可知，人需要克服鐵棒重力對鐵棒做45J的功，選項A正確．【答案】A10．(多選)下列說法中正確的是( )A．煤的燃燒是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．物體自由下落是將重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．太陽能熱水器是將光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．太陽能電池是將光能轉(zhuǎn)化為電能【解析】燃燒是發(fā)生化學(xué)變化而釋放出熱，A正確．物體下落，高度降低，重力勢能減小，速率增大，則動能增大，B錯誤．太陽能熱水器、太陽能電池分別是利用太陽光的能量對水加熱、讓電池對外供電，C、D正確．【答案】ACD11．如圖1-2-8所示，繩的一端固定在天花板上，通過一動滑輪將質(zhì)量m＝10kg的物體由靜止開始以2m/s2的加速度提升3s．求繩的另一端拉力F在3s內(nèi)所做的功．(g取10m/s2，動滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦均不計)【導(dǎo)學(xué)號：45732023】圖1-2-8【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則力F＝eq\f(1,2)F′＝60N物體從靜止開始運動，3s內(nèi)的位移為s＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×2×32m＝9m力F作用在繩的端點，而在物體發(fā)生9m位移的過程中，繩的端點的位移為2s＝18m，所以力F所做的功為W＝F·2s＝60×18J＝1080J.【答案】1080J12．工人在勞動中為了方便，利用一個斜面將一個重為106N的機(jī)座升高了m．斜面長為4m，若機(jī)座與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ＝，則對機(jī)座的拉力所做的功為多大？【解析】在斜面上對機(jī)座的拉力是動力，故拉力所做的功是總功，機(jī)座的重力沿斜面向下的分力和斜面對機(jī)座的摩擦力都是阻力，做負(fù)功；克服重力所做的功是有用功，克服摩擦力所做的功是額外功．根據(jù)機(jī)械功的原理可得W動＝W阻＝W有用＋W