鲁科版物理 功和功率 第1章第2节 (详细解析)

1．下列说法中不正确的是( )

A．一个物体能够对外做功，这个物体就有能

B．被举高的物体具有能，地面上的物体就没有能量

C．运动的物体具有能，静止的物体同样也可以具有能量

D．空中运动的子弹，既具有动能又具有重力势能

解析：选B.一个物体能够对外做功，就说这个物体具有能，A项正确；能量是物体的固有属性，任何物体在任何状态时都具有能量，B项错，C项对；空中运动的子弹，具有与运动有关的动能和与高度有关的重力势能，D项对．故不正确的选项为B.

2．(2011年惠安高一检测)盘山公路总是筑得盘旋曲折，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，根据斜面的原理，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，但任何机械都不能省功，所以C项正确．

3．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，其总量要减少

D．功是物体具有能量多少的量度

解析：选B.功和能虽然单位相同，但是不同的两个概念，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错误；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．

图1－2－4

4．(2011年福建师大附中高一检测)如图1－2－4所示，在一个以2 m/s2的加速度匀减速上升的电梯内有一斜面，斜面与电梯侧壁间有一光滑小球A始终与电梯相对静止，下列判断正确的是( )

A．斜面对小球的支持力做正功，小球的机械能增加

B．斜面对小球的支持力做正功，小球的机械能减少

C．斜面对小球的支持力做负功，小球的机械能增加

D．斜面对小球的支持力做负功，小球的机械能减少

解析：选A.由W＝Fscosα知斜面对小球的支持力做正功，小球的机械能增加，A正确．

图1－2－5

5．如图1－2－5所示，斜面高h＝3 m，斜面倾角为37°，质量为2 kg的物体P与斜面间的动摩擦因数为0.1，今将物体P由斜面底端匀速推至斜面顶端，则推力所做的功为多大？若直接将物体P由斜面底端搬至斜面顶端需做功为多大？(g取10 m/s2)

解析：将物体P匀速推至斜面顶端时，由物体受力情况可得推力F＝mgsinθ＋μmgcosθ，

h3所以F＝13.6 N；物体P运动的位移s＝＝5 m，推力所做的功W＝Fs＝13.6×5 Jsinθ0.6

＝68 J．若直接搬物体P，则需做的功为W′＝mgh＝2×10×3 J＝60 J.

答案：68 J

60 J

一、单项选择题

1．(2011年泉州高一检测)关于功和能，下列说法中正确的是( )

A．功可以转化为能，能可以转化为功

B．做了多少功，一定有多少能发生了转化

C．能量从一种形式转化为另一种形式时，可以不通过做功这一过程

D．物体做多少功，就有多少能量消失

解析：选B.功和能是不同的两个概念，功是一个过程量，能是一个状态量，做功的过程是一个能量转化的过程，做多少功，一定有多少能发生了转化，而不是能量消失，A、D错，B对．能量从一种形式转化为另一种形式时，必须通过做功来实现，C错误．

2．关于功和能的关系，下列说法中正确的是( )

A．功和能的单位相同，意义也完全相同

B．外力对物体不做功，这个物体就没有能量

C．做功越多，物体具有的能量就越大

D．能量转化的多少可以用功来量度

解析：选D.一个物体能够对外做功(不论它是否做了功)就说这个物体具有能量，能量是由物体运动状态决定的状态量，功是力在发生位移过程中积累的结果，是一个过程量．功和能虽有相同的单位，但它们的意义全然不同，功是能量转化的量度，做了多少功，就有多少能量发生了转化，做功多，即转化的能量多，但物体具有的能量并不一定大．综上所述，本题的正确答案是D.

3．关于功和能，下列判断错误的是( )

A．古代的钻木取火是通过摩擦力做功将其他能转化为内能

B．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

C．跳高运动员起跳时，通过体内肌肉做功，体内的部分化学能转化为人的动能

D．人走路时，没有力做功所以没有能量转化

解析：选D.做功的过程是能量转化的过程，人在走路时，其重心的高度不断变化，所以人要做功，故A、B、C正确，D错．

4．举重运动员把重800 N的杠铃举高2 m，下列说法不正确的是( ) ．

A．人体内有1600 J的化学能转化为杠铃的势能

B．人体内消耗的化学能大于1600 J

C．人对杠铃做的功大于1600 J

D．人克服杠铃重力做的功等于1600 J

解析：选C.运动员把杠铃举高2 m的过程，需克服重力做功WG＝800×2 J＝1600 J；同时运动员体内的内能也要增加，故人体消耗的化学能大于1600 J，其中有1600 J的化学能通过对杠铃做功而转化为杠铃的重力势能，A、B、D说法正确，所以选C.

5．2001年9月11日，恐怖分子利用劫持的客机，对美国的多个目标实施攻击．其中，一架质量为104 t，约载35 t燃油的波音757飞机，水平撞击世贸大楼的北部塔楼；另一架质量为156 t，约载51 t燃油的波音767飞机，则水平撞击南部塔楼，使两大楼产生幅度近1 m的晃动和猛烈的燃烧．一个多小时后两幢110层的高楼相继倒塌，造成数千人的死亡，使两幢世贸大楼遭受重创的巨大能量是( )

A．飞机的重力势能

B．燃油的化学能

C．飞机的内能

D．燃油燃烧产生的内能

解析：选D.使大楼遭受重创的最主要能量是飞机携带的共约86 t燃油燃烧所产生的内

能，造成高温，燃烧大楼，且使空气受热膨胀，毁坏建筑物；其次是飞机具有的动能对大楼造成的撞击．

6．一人把100 N的重物送到10 m高的楼上，采用下述三种方法：用手直接提，使用动滑轮，使用滑轮组，若不计摩擦和滑轮的重力，在上述三种情况下，对重物做的功( )

A．用手直接提时最小

B．使用定滑轮时最小

C．使用滑轮组时最小

D．三种情况一样

解析：选D.因都不计摩擦和滑轮重力，故三种情况下对重物做的功都等于克服重力做的功，选项D正确．

7．某人用同样的水平力沿光滑水平面和粗糙水平面推动一辆相同的小车，都使它移动相同的距离，两种情况下推力做功分别为W1和W2，小车最终获得的能量分别为E1、E2，则下列关系正确的是( )

A．W1＝W2，E1＝E2

B．W1≠W2，E1≠E2

C．W1＝W2，E1≠E2

D．W1≠W2，E1＝E2

解析：选C.因W＝Fscosα，由题意可知F、s、α均相同，所以W1＝W2，因为功是能量转化的量度，在光滑水平面上，W1＝E1，在粗糙水平面上，W2＝E2＋Q，人的化学能一部分转化为物体的动能，另一部分转化为物体的内能，所以E1＞E2.选项C正确．

8．如图1－2－6所示，两个相同的物体放在相同的地面上，力F1和F2分别作用在两物体上，使两物体匀速运动，位移为s，则下列说法正确的是(

)

图1－2－6

A．F1＞F2，F1比F2做的功多

B．F1＝F2，F1与F2做功相等

C．F1＞F2，F1与F2做功相等

D．F1＝F2，F1比F2做的功少

解析：选C.因两物体质量相同且位于相同的地面上，因而两物体所受的阻力相等，根据功的原理，F1与F2所做的功相等；根据平衡条件可知，F1等于摩擦力，而F2等于摩擦力的一半，因此F1＞F2，故选项C正确． 9.

图1－2－7

L3如图1－2－7所示，＝通过一个滑轮把重为900 N的重物沿斜h1

面从底端匀速地拉到顶端，如果滑轮本身的质量和所有的摩擦都可忽略，则( )

A．作用在绳端的拉力是300 N

B．作用在绳端的拉力是600 N

C．整个系统做的额外功是0

D．有用功一定小于总功

解析：选C.这是一个斜面和动滑轮组合的机械，因为滑轮本身的质量和所有的摩擦都可忽略，所以2F×L＝G×h，代入数据得F＝150 N；另外滑轮本身的质量和所有的摩擦都可忽略，所以额外功一定等于0，也就是说，这是一个理想的组合机械．

10．同一个物体G，

图1－2－8

分别沿光滑斜面由B、C匀速提升到A.如图1－2－8所示，若沿斜面拉动的力分别为FB、FC.各个过程中拉力做功分别为WB、WC，则它们的大小关系正确的是( )

A．WB＞WC，FB＜FC

B．WB＝WC，FB＜FC

C．WB＞WC，FB＝FC

D．WB＝WC，FB＝FC

解析：选B.根据功的原理可知，任何机械均不省功，则WB＝WC.由斜面的特点有：F＝hG，知FB＜FC.答案为B. L

二、非选择题

11．货物的质量为60 kg，某人沿搭板将其匀速推上汽车，若车厢离地面的高度为1.0 m，搭板的长度为4.0 m，求在这个过程中人做了多少功？人的推力有多少？(不计摩擦阻力)

解析：由功的原理W人＝WG

故WG＝mgh＝60×10×1.0 J＝600 J

W人600又W人＝FL，故F N＝150 N. L4.0

答案：600 J 150 N

12．质量是

图1－2－9

5×10 kg的汽车，由静止开始沿平直道路行驶，当速度达到一定值后，关闭发动机滑行，其速度图象如图1－2－9所示．则在汽车行驶的整个过程中，发动机做功多少？汽车克服阻力做功多少？其能量转化的情况是？

解析：本题中，汽车先做匀加速直线运动，而后关闭发动机做匀减速直线运动直至静止． 设牵引力为F，阻力为f，

汽车加速阶段：

Δv1201a1＝ m/s2＝1 m/s2，F－f＝ma1，s1＝t1＝200 m； t1202

减速阶段：

20a2＝－m/s2＝－0.5 m/s2，f＝ma2＝－2.5×103 N，s2＝400 m， 40

以上各式联立得F＝7.5×103 N，

发动机做功W＝Fs1＝1.5×106 J，

汽车克服阻力做功W′＝－f(s1＋s2)＝1.5×106 J.

发动机的内能转化为汽车的机械能(动能)和内能，最后全部转化为内能．

答案：1.5×106 J 1.5×106 J 发动机的内能转化为汽车的机械能(动能)和内能，最后全部转化为内能 3

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