2021年高中物理(新教材)鲁科版必修第二册同步练习:第1章 习题课 功能关系及其应用.docx
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1、第 1 章功和机械能 习题课:功能关系及其应用 课后篇巩固提升 基础巩固 1.如图所示,轻弹簧下端系一重物,O 点为其平衡位置(即重力和弹簧弹力大小相等的位置)。今用手向 下拉重物,第一次把它直接拉到 A点,弹簧弹力做功为 W1,第二次把它拉到 B 点后再让其回到 A 点,弹 簧弹力做功为 W2,则这两次弹簧弹力做功的关系为( ) A.W1W2 B.W1=2W2 C.W2=2W1 D.W1=W2 解析弹簧弹力做功的特点与重力做功一样,不用考虑路径,只看起始位置与终止位置,故选项 D 正确。 答案 D 2.(多选)节日燃放礼花弹时,要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中,然后点燃礼花弹的发射部分,通过
2、 火药剧烈燃烧产生的高压燃气,将礼花弹由炮筒底部射向空中。礼花弹在炮筒中被击发过程中,克服 重力做功 W1,克服炮筒阻力及空气阻力做功 W2,高压燃气对礼花弹做功 W3,则礼花弹在炮筒内运动 的过程中(设礼花弹发射过程中质量不变)( ) A.礼花弹的动能变化量为 W3+W2+W1 B.礼花弹的动能变化量为 W3-W2-W1 C.礼花弹的机械能变化量为 W3-W1 D.礼花弹的机械能变化量为 W3-W2 解析由动能定理可知,所有力对物体做的总功等于物体动能的变化,故 B 正确;由机械能守恒定律知, 系统机械能的改变只有靠重力和系统内的弹力以外的其他力做功才能实现,本题中是靠燃气推力、 炮筒阻力及
3、空气阻力做功使礼花弹的机械能发生改变的,所以 D项正确。 答案 BD 3.将小球竖直上抛,若球所受的空气阻力大小不变,对其上升过程和下降过程的时间及损失的机械能 进行比较,下列说法正确的是( ) A.上升时间大于下降时间,上升过程损失的机械能大于下降过程损失的机械能 B.上升时间小于下降时间,上升过程损失的机械能等于下降过程损失的机械能 C.上升时间小于下降时间,上升过程损失的机械能小于下降过程损失的机械能 D.上升时间等于下降时间,上升过程损失的机械能等于下降过程损失的机械能 解析因阻力做负功,故小球回到出发点的速度大小 v小于竖直上抛的初速度大小 v0,下降过程的平均 速度小于上升过程的平
4、均速度,由 t= 可知,上升时间小于下降时间;由功能关系可知,损失的机械能等 于克服阻力做的功,故上升过程损失的机械能等于下降过程损失的机械能,选项 B正确。 答案 B 4.(多选)某人将原来放在地面上质量为 1 kg 的物体匀加速向上提升 1 m,这时物体获得 2 m/s 的速度, 在这个过程中(g取 10 m/s2),以下说法正确的是( ) A.手对物体做功为 10 J B.合外力对物体做功为 12 J C.合外力对物体做功为 2 J D.物体重力势能增加了 10 J 解析重力做功 WG=-mgh=-1101 J=-10 J,故重力势能增加 10 J,选项 D正确;设手对物体做功为 W,
5、由动能定理得 W+WG= mv 2= 12 2 J=2 J,解得 W=2 J-W G=2 J-(-10 J)=12 J,因此,选项 A、B均错 误,C 正确。 答案 CD 5.如图所示,质量为 m,速度为 v0的子弹,水平匀速飞行,击中前方悬挂于长为 L的轻绳下端的木块(质 量为 M);子弹未能穿出木块,使悬绳偏离竖直方向的最大偏角为 ,则子弹击中木块后产生的内能为多 少? 解析取子弹与木块组成的系统为研究对象,规定开始时 M位置的势能为零,子弹击中木块前系统的机 械能 E1= ,击中木块后偏角最大时,M速度为零,系统的机械能为 E2=(M+m)gL(1-cos ),由能量 守恒定律可知 E内
6、=E1-E2= -(M+m)gL(1-cos )。 答案 -(M+m)gL(1-cos ) 能力提升 1. (多选)如图所示,在抗洪救灾中,一架直升机通过绳索用恒力 F 竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱, 使其由水面开始加速上升到某一高度,若考虑空气阻力而不考虑空气浮力,则在此过程中,以下说法正 确的有( ) A.拉力 F 所做的功减去克服阻力所做的功等于木箱重力势能的增量 B.木箱克服重力所做的功等于木箱重力势能的增量 C.拉力 F、重力、阻力三者的合力所做的功等于木箱动能的增量 D.拉力 F 和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量 解析木箱运动过程中,有拉力 F、重力、阻力三个力对木箱做
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