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( )