2021学年1.追寻守恒量——能量精练

一、选择题

1．关于能量转化的说法中正确的是(　　)

A．举重运动员把重物举起来，体内的一部分化学能转化为重力势能

B．电流通过电阻丝使电能转化为内能

C．内燃机的做功过程是内能转化为动能

D．煤炭燃烧的过程中能量不守恒

解析：举重运动员举起重物，使重物的重力势能变大，消耗了自身的化学能，A正确；电流通过电阻丝，电流做功把电能转化为内能，B正确；内燃机中的燃料燃烧，对外做功，把内能转化为机械能，C正确；煤炭燃烧的过程是化学能转化为内能，总能量也是守恒的，D错．

答案：ABC

2．(2012·太原高一检测)关于功的概念，下列说法中正确的是(　　)

A．力对物体做功多，说明物体的位移一定大

B．力对物体做功少，说明物体的受力一定小

C．力对物体不做功，说明物体一定无位移

D．功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小共同决定的

解析：由功的公式W＝Flcosα可知，功的大小是由力的大小及物体在力的方向上的位移的大小共同决定的，故A、B、C错误，D正确．

答案：D

3．(2012·铜陵高一检测)如图所示，力F大小相等，A、B、C、D物体运动的位移l也相同，哪种情况F做功最小(　　)

解析：由W＝Flcosα知选项A中，力F做的功W1＝Fl；选项B中，力F做的功W2＝Flcos30°＝Fl；选项C中，力F做的功W3＝Flcos30°＝Fl；选项D中，力F做的功W4＝Flcos60°＝Fl，故D正确．

答案：D

4．关于两物体间的作用力和反作用力的做功情况，下列说法正确的是(　　)

A．作用力做功，反作用力一定做功

B．作用力做正功，反作用力一定做负功

C．作用力和反作用力可能都做负功

D．作用力和反作用力做的功一定大小相等，且两者代数和为0

解析：比较一对作用力和反作用力的功时，不要只看到力的大小相等，还要分析两力对应的物体的位移情况．作用力和反作用力各自做功，没有必然的联系．故C正确．

答案：C

5．(2012·宁德高一检测)如图所示，站在做匀加速直线运动的车厢里的人向前推车厢壁，以下关于人对车做功的说法中正确的是(　　)

A．做正功   B．做负功

C．不做功   D．无法确定

解析：要判断人对车所做的功．首先要分析人对车有几个作用力．在水平方向上，人对车的作用力有两个：一个是人对车壁向前的推力F，另一个是人对车厢地板向后的摩擦力F′.由于人随车向前做匀加速运动，所以车对人的总作用力是向前的，根据牛顿第三定律可判断出人对车的总作用力是向后的．最后根据功的公式可判断出人对车做的总功为负功，所以只有答案B是正确的．

答案：B

6．(2012·郑州高一检测)一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移，做功分别为W1＝6 J、W2＝－6 J，下列说法正确的是(　　)

A．这两个力一定大小相等、方向相反

B．F1是动力，F2是阻力

C．这两个力做的总功为0

D．F1比F2做的功多

解析：两个力分别做正功、负功，说明它们与运动方向的夹角分别小于90°、大于90°，但这两个力不一定大小相等，方向相反，A错．F1做正功一定是动力，F2做负功一定是阻力，但正、负不表示功的大小，B对，D错．两个力的总功等于这两个功的代数和，C对．

答案：BC

7．以一定的初速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为Ff，则从抛出至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为(　　)

A．0   B．－Ffh

C．－2Ffh   D．－4Ffh

解析：上升阶段和下降阶段空气阻力对小球做功都是－Ffh.故阻力做的总功为－2Ffh.C正确．

答案：C

二、非选择题

8．(2012·厦门高一检测)某人用300 N的水平推力，把一个质量为50 kg的木箱沿水平路面加速推动10 m，后来又把它匀速举高2 m，这个人对木箱共做功多少？

解析：整个做功过程分为两个阶段：在水平路面上用力F1＝300 N，位移l1＝10 m；在竖直方向上用力F2，位移l2＝2 m，全过程中做功为这两个阶段做功之和．

沿水平路面推行时，人对木箱做功为：

W1＝F1l1＝300×10 J＝3×103 J.

匀速举高时，

人对木箱的推力F2＝mg，人对木箱做功为：

W2＝F2l2＝50×10×2 J＝1×103 J.

所以全过程中人对木箱做的功为：

W＝W1＋W2＝4×103 J.

答案：4×103 J

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，物体相对斜面静止，物体相对地面水平向左匀速移动l，这些力均为恒力，故可用W＝Flcosα计算各力的功．根据物体平衡条件，可得Ff＝mgsinθ，FN＝mgcosθ，

(1)WFf＝Ff·lcos(180°－θ)＝－mglsinθ.

(2)WFN＝FN·lcos(90°－θ)＝mglsinθ·cosθ.

(3)WG＝G·lcos90°＝0.

(4)FN与Ff的合力与G等大反向，即物体所受斜面的力对物体做功为0，或WFN＋WFf＝0.

合力对物体做的总功W总＝WG＋WFf＋WFN

＝0＋(－mglsinθcosθ)＋mglsinθcosθ＝0，

或物体受力平衡，F合＝0，则W总＝F合 lcosθ＝0.

答案：见解析