课时跟踪检测(二) 功和能

课时跟踪检测（二）功和能
1．(多选)关于功和能，下列说法中正确的是()
A．功和能是两个相同的概念，所以它们的单位相同
B．做功的过程就是能量从一种形式转化为其他形式的过程
C．各种不同形式的能量在相互转化的过程中，其总量保持不变
D．功是物体能量多少的量度
解析：选BC功和能虽然单位相同，但不是两个相同的概念，故A错误；能量的转化过程是通过做功实现的，故B正确；不同形式的能在相互转化的过程中总量保持不变，故C 正确；功是能量转化多少的量度，但不是物体具有能量多少的量度，故D错误。

2．(多选)一个物体在光滑的水平面上匀速滑行，则()
A．这个物体没有能量
B．这个物体的能量不发生变化
C．这个物体没有对外做功
D．以上说法均不对
解析：选BC不同形式的能之间的转化是通过做功实现的，物体不做功，并不能说明物体没有能量。

3．力对物体做功100 J，下列说法正确的是()
A．物体具有的能量增加100 J
B．物体具有的能量减少100 J
C．有100 J的能量发生了转化
D．产生了100 J的能量
解析：选C由于物体是否对外做功未知，因此无法判断物体具有的能量的变化，A、B错误；功是能量转化的量度，故C正确、D错误。

4．(多选)关于对机械功的原理的认识，下列说法中正确的是()
A．使用机械时，动力对机械所做的功，可以大于机械克服阻力所做的功
B．使用机械时，动力对机械所做的功，一定等于机械克服阻力所做的功
C．使用机械可以省力，也可以省功
D．使用机械可以省力，但不能省功
解析：选BD使用任何机械时，动力对机械所做的总功总是等于机械克服阻力所做的
功，B对；使用机械可以省力，但不能省功，D对。

5．盘山公路总是修筑得盘旋曲折，因为()
A．盘山公路盘旋曲折会延长爬坡的距离，根据斜面的原理，斜面越长越省功
B．盘山公路盘旋曲折显得雄伟壮观
C．盘山公路盘旋曲折会延长爬坡长度，斜面的原理告诉我们，高度一定，斜面越长越省力
D．盘山公路盘旋曲折是为了减小坡度，增加车辆的稳度
解析：选C根据功的原理，增大位移，可以省力，但任何机械都不省功，所以C项正确。

6.如图1所示，在水平地面上安放一竖直轻弹簧，弹簧上端与一木块m相连，在木块上加一竖直向下的力F，使木块缓慢下移0.1 m，力F做功2.5 J，此时木块刚好再次处于平衡状态，则在木块下移过程中，弹簧弹性势能的增加量()
图1
A．等于2.5 J B．大于2.5 J
C．小于2.5 J D．无法确定
解析：选B力F对木块做功2.5 J，木块和弹簧组成的系统的机械能增加2.5 J，由于木块缓慢下移，动能并未增加，而重力势能减少，故根据能量转化和守恒定律知，弹簧弹性势能的增加量必大于2.5 J(木块减少的重力势能也转化为弹簧的弹性势能)。

7.一质量均匀不可伸长的绳索，重为G，A、B两端固定在天花板上，如图2所示。

今在最低点C施加一竖直向下的力将绳索缓慢拉至D点，在此过程中，绳索AB的重心位置()
图2
A．逐渐升高 B.逐渐降低
C．先降低后升高 D.始终不变
解析：选A物体的重心不一定在物体上，对于一些不规则的物体要确定其重心是比较困难的。

本题绳子的重心是不容易标出的，因此，要确定重心的变化，只有通过别的途径。

当用力将绳上某点C拉到D，外力在不断地做功，而物体的动能不增加，因此外力做的功必定转化为物体的重力势能，重力势能增加了，则说明物体的重心升高了。

8.如图3所示，把同一物体分别沿BA、CA、DA三个光滑斜面匀速推到同一高度的A 点，下列说法中正确的是()
图3
A．沿BA斜面最费力，做的功最多
B．沿DA斜面最费力，做的功最少
C．沿三个斜面推力大小都一样，沿DA斜面最省功
D．沿三个斜面做的功一样多，沿BA斜面最省力
解析：选D由功的原理知道，使用任何机械都不省功，由于不计摩擦，无论沿哪个斜面将物体推上A点，都与不用斜面直接将物体从E点匀速推到A点做的功一样多。

若推力为F，坡长为L，则有FL＝Gh，L越长，F越小，所以选项D正确，选项A、B、C
错误。

9．(多选)如图4所示表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆、落地(未画出)。

在这几个阶段中有关能量转化情况的说法，正确的是()
图4
A．助跑阶段，身体中的化学能转化为人和杆的动能
B．起跳时，人的动能和化学能转化为人和杆的势能
C．越过横杆后，人的重力势能转化为动能
D．落地后，人的能量消失了
解析：选ABC运动员在助跑、撑杆起跳、越横杆、下落的几个过程中，能量的转化分别为化学能转化为动能，化学能和动能转化为势能，重力势能转化为动能，故A、B、C
正确。

人落地后，人的重力势能会使地面发生形变且温度升高而转化为内能，即人的能量并没有消失，故D 错。

10．水流从高处落下，对水轮机做了3×108 J 的功，这句话的正确理解为( )
A ．水流在对水轮机做功前，具有3×108 J 的能量
B ．水流在对水轮机做功时，具有3×108 J 的能量
C ．水流在对水轮机做功后，具有3×108 J 的能量
D ．水流在对水轮机做功的过程中，能量减少了3×108 J
解析：选D 根据功与能的关系，水对水轮机做了3×108 J 的功，说明有3×108 J 的能量发生了转化，水对外做功，能量减少。

故D 正确。

11.如图5所示，用滑轮组提升一质量为m ＝20 kg 的物体，若匀速升高h ＝3 m ，不计滑轮的质量和一切摩擦，则力F 做多少功？若直接用手把物体匀速提高3 m ，人做功为多少？比较以上两种情况得到什么结论？(g ＝10 m/s 2)
图5
解析：不计滑轮质量及摩擦时F ＝13
mg ，F 作用点的位移s ＝3h ，则力F 做功 W ＝Fs ＝13
mg ·3h ＝mgh ＝20×10×3 J ＝600 J W 人＝W G ＝mgh ＝20×10×3 J ＝600 J
由此可以看出，①使用机械与直接用手所做的功是相等的。

②使用机械可以省力但费 位移。

答案：600 J 600 J 结论见解析
12.如图6所示，斜面长5 m ，高3 m ，倾角θ为37°，一工人现借用这一斜面用力F 把质量为25 kg 的木箱匀速推到斜面顶端，木箱与斜面间的动摩擦因数为0.2，(g ＝10 m/s 2)求：
图6
(1)这一过程中人所做的总功；
(2)克服阻力所做的功；
(3)克服阻力所做的有用功；
(4)克服额外阻力所做的额外功。

解析：(1)由于木箱是匀速运动，推力F大小即等于斜面对木箱的摩擦力和重力沿斜面向下分力之和，
即F＝mg sin θ＋μmg cos θ＝mg(sin θ＋μcos θ)＝190 N
W总＝Fs＝190×5 J＝950 J。

(2)由功的原理W F＝W阻＝W总＝950 J。

(3)W有用＝mgh＝250×3 J＝750 J。

(4)W额外＝μmg cos θ·s＝0.2×250×4
5×5 J＝200 J。

答案：(1)950 J(2)950 J(3)750 J(4)200 J。