1.2 功和能 同步练习（含答案解析） (2)

1.2
功和能
同步练习
1．关于功和能，下列说法正确的是(　　)
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．人在平地上步行时，没有做功，但消耗了能量
2．如图所示的甲、乙两种装置，将同一物体匀速提升1
m，如果不计摩擦，那么拉力F所做的总功W甲、W乙的关系为(　　)
A．W甲＝W乙　　　　
B．W甲>W乙
C．W甲D．不能比较
3．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，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
4．将货物沿斜面推至车厢中，下列说法正确的是(　　)
A．推力所做的功等于克服重力所做的功
B．推力所做的功等于克服摩擦力所做的功
C．推力所做的功为有用功
D．克服重力所做的功为有用功
5．如图所示，两个相同的物体在相同的地面上，作用力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(不计绳与滑轮间的摩擦)(　　)
　　　　　　　
甲　　　　　　　乙
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
6．(多选)小明背着2
kg的书包步行从一楼爬到四楼上升了10
m，下列说法正确的是(　　)
A．小明体内有200
J的化学能发生了转化
B．小明体内消耗的化学能大于200
J
C．小明对书包做的功大于200
J
D．小明克服书包重力做的功等于200
J
7．(多选)一个运动员在水平光滑的冰面上做匀速滑动，则(　　)
A．这个运动员没有能量
B．这个运动员的能量不发生变化
C．这个运动员没有对外做功
D．以上说法均不对
8．(多选)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1
600
J的化学能发生了转化
B．人体内消耗的化学能大于1
600
J
C．人对杠铃做的功小于1
600
J
D．人克服杠铃重力做的功等于1
600
J
9．如图所示，用滑轮组提升一质量m＝20
kg的物体，物体匀速升高h＝3
m.
(1)若不计滑轮的质量、绳子的质量和一切摩擦，则力F做多少功？(g取10
m/s2)
(2)若不计一切摩擦和绳子的重力，而下端滑轮的质量m0＝1
kg，则力F做的功W动、力F做的有用功W有用和额外功W额外分别为多少？
10．如图所示，质量为m的均匀长方体木块一面的边长分别是a和b，平放在水平地面上．现把木块竖立起，则人至少要对木块做多少功？
图
11．如图所示，人通过动滑轮和定滑轮拉一质量为10
kg的物体，使物体匀速升高0.5
m．(g取10
m/s2)
(1)如不计滑轮重力和摩擦力，弹簧测力计的示数为多少？人对物体做的功为多少？
(2)因滑轮的重力和摩擦力的影响，现在弹簧测力计的读数为60
N，拉动过程中，人做的总功为多少？其中有用功和额外功分别为多少？
12．如图所示，甲、乙、丙三位建筑工人用三种不同的方法把水泥从一楼运到三楼，根据图中的数据进行分析，这三种方法中：
图
(1)所做的有用功分别是多少？
(2)哪种方法所做的总功最多，是多少？哪种方法所做的总功最少，是多少？
【答案】：
1.
【解析】　功和能是两个不同的概念，功为一过程量，能是一个状态量，做功的过程是一种形式的能量转化为另一种形式的能量的过程，A错，B对．能量从一种形式转化为另一种形式时，必须通过做功实现，C错．人在走路时重心有时上升，有时下降，人也要克服重力和阻力(包括空气阻力、关节内的摩擦等)做功，同时消耗能量，D错．
2.
【解析】　甲、乙两种方式将同一重物提升相同的高度，有用功相同，但由于甲装置中需要克服动滑轮的重力做功，总功大于有用功，而乙装置中总功等于有用功，所以所做的总功W甲>W乙，选项B正确．
3.
【解析】　推力所做的功为动力功，根据功的原理，它应等于克服阻力所做的功，而阻力应为摩擦力和重力，因而选项A、B、C错．【答案】　D
4.
【解析】　推力所做的功为动力功，根据功的原理，它应等于克服阻力所做的功，而阻力应为摩擦力和重力，因而选项A、B、C错．【答案】　D
5.
【解析】　因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只等于摩擦力的一半，因而F1>F2，故选项C正确．
6.
【解析】　在小明背书包上升10
m的过程中，需克服书包的重力做功W＝mgh＝2×10×10
J＝200
J；同时还要克服自身的重力做功故人体消耗的化学能大于200
J，故B、D正确．
7.
【解析】　运动员具有动能且动能不发生变化，水平面光滑，则运动员没有对外做功，故能量没有转化，即运动员的能量不发生改变．【答案】　BC
8.
【解析】　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的化学能用对杠铃做功．【答案】　AC
9.
【解析】　(1)方法1：利用功的表达式计算，不计滑轮质量及摩擦时F＝mg，F作用点的位移s＝3h，
则力F做的功W＝Fs＝mg·3h＝mgh＝20×10×3
J＝600
J
方法2：因物体匀速运动，利用功的原理，W＝mgh＝600
J.
(2)若考虑下端滑轮的重力，则F＝(m0＋m)g
F作用点位移s＝3h
则力F做的功为W动＝Fs＝(m0＋m)g·3h＝630
J
其中有用功为提升重物所做的功W有用＝mgh＝600
J
额外功是克服滑轮重力所做的功W额外＝m0gh＝30
J.
10.
【解析】　木块平放在水平地面上时，重心距地面的最大高度为，将木块竖立起的过程中，重心距地面的最大高度为，所以至少要克服重力做功为：W＝mg(－)＝mg(－a)．
11.
【解析】　(1)弹簧测力计示数F＝＝50
N
人对物体做的功W＝F·2h＝50×2×0.5
J＝50
J.
(2)人做的总功W总＝F′·2h＝60×2×0.5
J＝60
J
有用功W有用＝mgh＝10×10×0.5
J＝50
J
额外功W额外＝W总－W有用＝60
J－50
J＝10
J.
12.【解析】　(1)甲、乙、丙三位工人都是将重为400
N的水泥运到三楼，有用阻力相同，都为水泥的重力，故三人所做的有用功都为
W有用＝G水泥h＝400×6
J＝2
400
J.
(2)工人甲做的总功为
W甲＝(G水泥＋G桶＋G人)h＝(400＋20＋400)×6
J＝4
920
J
工人乙做的总功为
W乙＝(G水泥＋G桶＋G滑轮)h＝(400＋20＋10)×6
J＝2
580
J
工人丙做的总功为
W丙＝(G水泥＋G口袋＋G滑轮)h＝(400＋5＋10)×6
J＝2
490
J
可见工人甲做的总功最多，工人丙做的总功最少．