第1节 追寻守恒量——能量 第2节 功
课时分层训练
「基础达标练」
1.伽利略曾设计了如图所示的一个实验,将摆球拉至M点放开,摆球会达到同一水平高度上的N点,如果在E或F处钉上钉子,摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点;反过来,如果让摆球从这些点下落,它同样会达到原水平高度上的M点.这个实验可以说明,物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,其末速度的大小( )
A.只与斜面的倾角有关 B.只与斜面的长度有关
C.只与下滑的高度有关 D.只与物体的质量有关
解析:选C 在伽利略的理想斜面和摆球实验中,斜面上的小球和摆线上的小球好像“记得”自己的起始高度,实质是动能与势能的转化过程中,总能量不变.物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,高度越大,初始的势能越大,转化后的末动能也就越大,速度越大.选项C正确.
2.(多选)一个力对物体做了负功,则说明( )
A.这个力一定阻碍物体的运动
B.这个力不一定阻碍物体的运动
C.这个力与物体运动方向的夹角α<90°
D.这个力与物体运动方向的夹角α>90°
解析:选AD 由功的表达式W=Flcos α知,只有当α>90°时,cos α<0,力对物体做负功,此力阻碍物体的运动,故A、D正确.
3.如图所示,甲、乙两人分别站在小车上,甲用力推乙,甲与乙均后退了一小段距离(甲、乙两人的脚在车上不滑动),设甲推乙的作用力为F,乙给甲的反作用力为F′,甲给小车的摩擦力为Ff,乙给小车的摩擦力为Ff′.则各力做功的下列说法正确的是( )
A.F做正功,F′ 做负功
B.F做负功,F′ 不做功
C.Ff做负功,Ff′ 做负功
D.Ff做正功,Ff′ 做正功
解析:选D 各力的方向与位移方向均一致,所有力都做正功,选项D正确.
4.如图所示,质量分别为M和m的两物块(均可视为质点,且M>m)分别在同样大小的恒力作用下,沿水平面由静止开始做直线运动,两力与水平面的夹角相同,两物块经过的位移相同.设此过程中F1对M做的功为W1,F2对m做的功为W2,则( )
A.无论水平面光滑与否,都有W1=W2
B.若水平面光滑,则W1>W2
C.若水平面粗糙,则W1>W2
D.若水平面粗糙,则W1<W2
解析:选A 由题意可知:F1做功为W1=FLcos α,F2做功为W2=FLcos α,故B、C、D错误,A正确.
5.如图所示,用水平力F拉着重为100 N的物体,在水平地面上向左匀速移动了5 m,物体所受地面的摩擦力大小为20 N,则( )
A.重力做的功是500 J
B.拉力做的功为100 J
C.拉力大小为120 N
D.拉力大小为100 N
解析:选B 重力方向上没有位移,所以重力不做功,A选项错误;在拉力作用下匀速移动,说明受力平衡,所以拉力大小等于摩擦力大小,即拉力大小为20 N,选项C、D错误;由功的计算式可得拉力做的功为100 J,选项B正确.