2.3 功能关系和能量守恒问题 重难强化练（一） Word版含解析

重难强化练（一） 功能关系和能量守恒问题 1．(多选)质量为4 kg的物体被人由静止开始向上提升0.25 m 后速度达到1 m/s，则下列判断正确的是(　　) A．人对物体做的功为12 J B．合外力对物体做的功为2 J C．物体克服重力做的功为10 J D．人对物体做的功等于物体增加的动能 解析：选ABC　人对物体做的功等于物体机械能的增加量，即W人＝mgh＋mv2＝12 J，选项A正确，D错误；合外力对物体做的功等于物体动能的增加量，即W合＝mv2＝2 J，选项B正确；物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，即W＝mgh＝10 J，选项C正确。 2．(多选)竖直向上的恒力F作用在质量为m的物体上，使物体从静止开始运动升高h，速度达到v，在这个过程中，设阻力恒为F阻，则下列表述正确的是(　　) A．F对物体做的功等于物体动能的增量，即Fh＝mv2 B．F对物体做的功等于物体机械能的增量，即Fh＝mv2＋mgh C．F与F阻对物体做的功等于物体机械能的增量，即(F－F阻)h＝mv2＋mgh D．物体所受合外力做的功，等于物体动能的增量，即(F－F阻－mg)h＝mv2 解析：选CD　施加恒力F的物体是所述过程能量的总来源。加速运动过程终结时，物体的动能、重力势能均得到增加。除此之外，在所述过程中，因为有阻力的存在，还将有内能产生，其值为F阻h，可见Fh＞ mv2，同时，Fh＞mv2＋mgh，Fh＝mgh＋mv2＋F阻h，经变形后，可得C、D正确。C的含义为：除重力、弹簧弹力以外，物体所受力对物体做的功等于物体机械能的增量。D是动能定理的具体表述，虽说表述各有不同，但都是能量守恒的具体反映。 3.如图1所示，木块m放在光滑的水平面上，一颗子弹水平射入木块中，子弹受到的平均作用力为f，射入深度为d，此过程中木块移动了s，则(　　) 图1 A．子弹损失的动能为fs B．木块增加的动能为f(s＋d) C．子弹动能的减少量等于木块动能的增加量 D．子弹、木块组成的系统总机械能的损失为fd 解析：选D　以子弹为研究对象，所受合力为f，从射入木块到两者相对静止，子弹的位移为(s＋d)，合外力做功W1＝－f(s＋d)，由动能定理，子弹动能的增量为ΔEk弹＝－f(s＋d) ，即动能减少f(s＋d)，以木块为研究对象，在整个过程中木块所受合力也为f，由动能定理可知，W2＝fs＝ΔEk木，即木块的动能增加fs，对于子弹和木块整体，机械能的变化ΔE＝ΔEk弹＋ΔEk末＝－fd，即损失的机械能为fd，故A、B、C错误，D正确。 4．质量为M的物体，其初动能为100 J，从倾角为θ的足够长的斜面上的A点向上匀减速滑行，到达斜面上的B点时物体的动能减少了80 J，机械能减少了32 J，若μ＜tan θ，则当物体回到A点时具有的动能为(　　) A．60 J　　　　　　　　 　B．20 J C．50 J D．40 J 解析：选B　机械能的减少量等于物体克服摩擦力所做的功，当物体上滑到最高点时动能减少了100 J，机械能减少了×32 J＝40 J，因物体沿斜面上滑和下滑过程中克服摩擦力做的功相等，由能量守恒定律可知物体回到A点时，具有的动能为100 J－2×40 J＝20 J。故选项B正确。 5.如图2所示，竖直向下的拉力F通过定滑轮拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中，下列说法正确的是(　　) 图2 A．木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能 B．F做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和 C．F做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和 D．F做的功等于木箱增加的重力势能与木箱克服摩擦力做的功之和 解析：选A　根据功能关系可知，木箱重力势能的增加量在数值上等于木箱克服重力所做的功，因此，选项A正确；木箱沿斜面做加速运动，其动能增加，据动能定理可知，木箱动能的增加量等于合外力所做的功，木箱合外力所做的功等于力F、重力及摩擦力做功的和，力F做正功，重力和摩擦力都做负功，因此，力F ... ...