2020高三物理第1轮复习摸底测试——功和能(二)

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2020届高考物理一轮复习人教版功和功率课时作业含答案

2020届高考物理一轮复习人教版功和功率课时作业含答案

2020届一轮复习人教版 功和功率 课时作业一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。

其中1~6为单选,7~10为多选)1.如图所示,物块A 、B 在外力F 的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动的过程中,下列关于A 对地面的滑动摩擦力做功和B 对A 的静摩擦力做功的说法正确的是( )A .静摩擦力做正功,滑动摩擦力做负功B .静摩擦力不做功,滑动摩擦力做负功C .静摩擦力做正功,滑动摩擦力不做功D .静摩擦力做负功,滑动摩擦力做正功答案 C解析 A 对地面虽然有摩擦力,但在力的作用下地面没有发生位移,所以滑动摩擦力不做功,B 对A 的静摩擦力向右,A 的位移也向右,所以该静摩擦力做正功,故C 正确。

2.如图所示,质量为m 的小球以初速度v 0水平抛出,恰好垂直打在倾角为θ的斜面上,则球落在斜面上时重力的瞬时功率为(不计空气阻力)( )A .mg v 0tan θB.mg v 0tan θC.mg v 0sin θD .mg v 0cos θ答案 B解析 小球垂直落在斜面上时重力的瞬时功率为P =mg v y ,而v y tan θ=v 0,所以P =mg v 0tan θ,B 正确。

3.如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A 点自由滑下,然后在水平面上前进至B 点停下,已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m 。

A 、B 两点间的水平距离为L 。

在滑雪者经过AB 段运动的过程中,克服摩擦力做的功( )A .大于μmgLB .等于μmgLC .小于μmgLD .以上三种情况都有可能答案 B解析 设斜坡的倾角为θ,则滑雪者从A 到B 的运动过程中克服摩擦力做的功:W Ff =μmg cos θL AC +μmgL CB ,由题图可知L AC cos θ+L CB =L ,两式联立可得:W Ff =μmgL ,故B 正确。

4.一轻绳一端固定在O 点,另一端拴一小球,拉起小球使轻绳水平,然后无初速度释放小球。

功和能 训练题——2023届高中物理一轮复习(word版含答案)

功和能 训练题——2023届高中物理一轮复习(word版含答案)

功和能 训练题一、选择题(本题共15个小题,每题5分,共75分)1、如图所示,木块B 上表面是水平的,木块A 置于B 上,并与B 保持相对静止,一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中( )A.A 所受的合外力对A 不做功B.B 对A 的弹力做正功C.B 对A 的摩擦力做正功D.A 对B 做正功2、人走路时,其重心一定会发生上下位置的变化。

当身体的重力作用线通过着地的一只脚的底面时,重心最高;当跨出一步双脚着地时,重心最低。

某人的质量为60 kg ,腿长约为1 m ,步距0.8 m ,他在水平路面上匀速地走完3000 m 用时30 min ,2s 10m/g = 。

此人在30 min 内克服重力做的功和克服重力做功的平均功率大约是( )A.19 kJ ,10 WB.190 kJ ,100 WC.190 kJ ,10 WD.1900 kJ ,100 W3、如图所示,质量为50 kg 的同学在做仰卧起坐。

若该同学上半身的质量约为全身质量的35,她在1 min 内做了50个仰卧起坐,每次上半身重心上升的距离均为0.3 m ,则她在1 min 内克服重力做的功W 和相应的功率P 约为( )A.4500J 75W W P = =B.450J 7.5W W P = =C.3600J 60W W P = =D.360J 6W W P = =4、一质量为2 kg 的物体静止在水平桌面上,在水平拉力F 的作用下,沿水平方向运动,2 s 后撤去外力,其v t -图象如图所示。

下列说法正确的是( )A.在0~2 s 内,合外力做的功为4 JB.在0~2 s 内,合外力做的功为8 JC.在0~6 s 内,摩擦力做的功为8J -D.在0~6 s 内,摩擦力做的功为4J -5、如图所示,细线的一端固定于O 点,另一端系一小球。

在水平拉力F 的作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点。

在此过程中,拉力F 的瞬时功率变化情况是( )A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大,后减小D.先减小,后增大6、长为L 的细线一端系一质量为m 的小球,另一端固定在O 点,现让小球在竖直平面内绕O 点做圆周运动,A B 、分别为小球运动过程中的最高点与最低点,如图所示。

2022-2023年高考物理一轮复习 功和能课件 (2)(重点难点易错点核心热点经典考点)

2022-2023年高考物理一轮复习 功和能课件 (2)(重点难点易错点核心热点经典考点)
2
过程由动能定理得 mg2R-2×R2+Wf=12mvB2 -12mv2A,解得 Wf=-mgR,故 A 项 正确。
答案 A
6.我国将于 2022 年举办冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。 如图所示,质量 m=60 kg 的运动员从长直助滑道 AB 的 A 处由静止开始以加 速度 a=3.6 m/s2匀加速滑下,到达助滑道末端 B 时速度 vB=24 m/s,A 与 B 的竖直高度差 H=48 m。为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间 用一段弯曲滑道衔接,其中最低点 C 处附近是一段以 O 为圆心的圆弧。助滑 道末端 B 与滑道最低点 C 的高度差 h=5 m,运动员在 B、C 间运动时阻力做 功 W=-1 530 J,取 g=10 m/s2。
A.4 320 J C.720 J
B.144 J D.7 200 J
解析 一次俯卧撑重心上升的高度 h=0.41×.50.9 m=0.24 m,则 1 min 内克服重力做功 W=30mgh图甲所示,质量 m=2 kg 的小物体放在长直的水平地面上,用水 平细线绕在半径 R=0.5 m 的薄圆筒上。t=0 时刻,圆筒由静止开始绕竖直 的中心轴转动,其角速度随时间的变化规律如图乙所示,小物体和地面间 的动摩擦因数 μ=0.1,重力加速度 g 取 10 m/s2,则( )
答案 D
3.(多选)总质量为 m 的汽车在平直公路上以速度 v0 匀速行驶时,发动 机的功率为 P。司机为合理进入限速区,减小了油门,使汽车功率立即减 小到23P 并保持该功率继续行驶,设汽车行驶过程中所受阻力大小不变。从 司机减小油门开始,汽车的 v-t 图象如图,从汽车开始减速到再次达到匀 速运动的过程中,行驶的位移为 s,汽车因油耗而改变的质量可忽略。则在 该过程中,下列说法正确的是( )

2020届高三第一次模拟考试卷 物理(二)教师版

2020届高三第一次模拟考试卷 物理(二)教师版

2020届高三第一次模拟考试卷物 理 (二)注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。

一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。

在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

1.如图所示,在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m 1、m 2的两物体A 、B ,物体间用轻弹簧相连,弹簧与竖直方向夹角为θ。

在物体A 左端施加水平拉力F ,使A 、B 均处于静止状态,已知物体A 表面光滑,重力加速度为g ,则下列说法正确的是( )A .弹簧弹力的大小为1cos m g θB .m 1与m 2一定相等C .地面对B 的支持力可能为零D .地面对B 的摩擦力大小为F 【答案】D【解析】对A 分析,水平方向上有F 弹sin F θ=,则弹簧弹力F 弹sin Fθ=,竖直方向上有1m g F+弹cos N θ=,可知F 弹1cos N m gθ-=,故选项A 错误;物体B 在水平方向上平衡,可知B 在水平方向上受到向右的摩擦力,则地面对B 支持力不为零,竖直方向上有F弹2cos N m g θ'+=,则有12N N m g m g'+=+,由此可知1m 与2m 不一定相等,故选项B 、C 错误;对整体分析,地面对B 的摩擦力大小等于F ,故选项D 正确。

2.如图所示,AB 为光滑竖直杆,ACB 为构成直角的光滑L 形直轨道,C 处由一小圆弧连接可使小球顺利转弯(即通过转弯处不损失机械能)。

高三物理第一轮复习功和能练习测试有答案

高三物理第一轮复习功和能练习测试有答案

功和能一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.汽车以恒定功率沿公路做直线运动,途中通过一块沙地.汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力,且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力.汽车在驶入沙地前已做匀速直线运动,它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内,位移s随时间t的变化关系可能是()解析:汽车由公路驶入沙地,受到的阻力变大,汽车减速;当汽车驶出沙地,受到的阻力变小,汽车的速度变大,稳定后的速度与驶进沙地前的速度相等,在沙地的速度也不会为零,A项正确.答案:A2.如图所示,水平木板上有质量m=1.0 kg的物块,受到随时间t变化的水平拉力F作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F f的大小.重力加速度g取10 m/s2,下列判断正确的是()A.5 s内拉力对物块做功为零B.4 s末物块所受合力大小为4.0 NC.物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D.6~9 s内物块的加速度大小为2.0 m/s2解析:从两图象可以看出,物块在4~5s内所受合外力不为零,通过一段位移,故5s内拉力做功不为零,选项A错误;4s末物块所受拉力与静摩擦力恰好平衡,所受合力为零,选项B错误;物体运动过程中摩擦力保持不变,根据F f=μmg可得μ==0.3,选项C错误;6~9s内物块所受拉力和摩擦力均不变,根据牛顿第二定律可得a=--m/s2=2.0m/s2,选项D正确.答案:D3.如图所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A,若将小球A从弹簧原长位置由静止释放,小球A能够下降的最大高度为h.若将小球A换为质量为2m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放,则小球B下降h时的速度为(已知重力加速度为g,且不计空气阻力)()A. B. C. D.0解析:质量为m的小球A,下降到最大高度h时,速度为零,重力势能转化为弹簧弹性势能,即E p=mgh,质量为2m的小球下降h时,根据功能关系有2mgh-E p=·(2m)v2,解得v=,选项B正确.答案:B4.长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球,开始时绳竖直,小球与一个倾角θ=45°的静止三角形物块刚好接触,如图所示.现在用水平恒力F向左推动三角形物块,直至轻绳与斜面平行,此时小球的速度大小为v,重力加速度为g,不计所有的摩擦.则下列说法中正确的是()A.上述过程中,斜面对小球做的功等于小球增加的动能B.上述过程中,推力F做的功为FLC.上述过程中,推力F做的功等于小球增加的机械能D.轻绳与斜面平行时,绳对小球的拉力大小为mg sin 45°解析:由动能定理可知合外力做功等于动能的变化量,对小球来说除了斜面的支持力还有重力对小球做功,故A选项错误;轻绳与斜面平行时,其转过45°,过小球初位置,作相对地面的平行线交斜面末位置于一点,可见,三角形物块在F方向上移动距离L,F做的功为FL,选项B正确;由功能关系可知,除重力和弹簧弹力以外的力对系统做的功等于系统机械能的变化量,F做的功应等于斜面和小球这一系统增加的机械能,选项C错误;小球做圆周运动,则沿绳方向有F T-mg sin45°=,v≠0,故F T≠mg sin45°,选项D错误.答案:B5.(2014·河北石家庄模拟)足够长的水平传送带以恒定速度v匀速运动,某时刻一个质量为m 的小物块以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带,最后小物块的速度与传送带的速度相同.在小物块与传送带间有相对运动的过程中,滑动摩擦力对小物块做的功为W,小物块与传送带因摩擦产生的热量为Q,则下列的判断中正确的是()A.W=0,Q=mv2B.W=0,Q=2mv2C.W=,Q=mv2D.W=mv2,Q=2mv2解析:对小物块,由动能定理有W=mv2-mv2=0,设小物块与传送带间的动摩擦因数为μ,则小物块与传送带间的相对位移x相对=,这段时间内因摩擦产生的热量Q=μmg·x相对=2mv2,选项B正确.答案:B6.质量为m的物体,由静止开始下落,由于阻力的作用,下落的加速度为,在物体下落高度为h 的过程中,下列说法正确的是()A.物体的动能增加了B.物体的机械能减少了C.物体克服阻力做功D.物体的重力势能减少了mgh解析:物体的加速度为,说明物体受阻力作用,由牛顿第二定律可知mg-F f=ma,解得F f=mg;重力做功W G=mgh,阻力做功W f=-mgh;由动能定理可得动能的改变量ΔE k=W G+W f=mgh,选项A正确;阻力做功消耗机械能,故机械能的减少量为mgh,选项B错误;阻力做功为W f=-mgh,则物体克服阻力所做的功为mgh,选项C正确;重力做功等于重力势能的改变量,重力做正功,故重力势能减少了mgh,选项D正确.答案:ACD7.“蹦极”是一项既惊险又刺激的运动.运动员脚上绑好弹性绳从很高的平台上跳下,从开始到下落到最低点的速度—时间图象如图所示,设运动员开始跳下时的初速度为零,不计阻力,则下列说法正确的是()A.0~t1时间内,运动员做自由落体运动B.t1~t2时间内,运动员做加速度逐渐减小的加速运动C.t1~t2时间内,重力对运动员做的功大于运动员克服拉力做的功D.t2~t3时间内,运动员动能的减少量大于克服拉力做的功解析:0~t1时间内,弹性绳的拉力为0,运动员只受重力作用,做自由落体运动,t1时刻弹性绳刚好恢复到原长,t1~t2时间内,运动员受到向上的弹力作用,弹力小于重力,运动员仍向下加速,只是加速度逐渐减小,据动能定理可知重力做的功大于拉力做的负功,t2~t3时间内,拉力大于重力,且拉力一直增大,故运动员做加速度增大的减速运动,直至静止,据能量守恒定律可知动能的减少量和重力势能的减少量之和等于克服拉力做的功.综上可知选项A、B、C正确,D错误.答案:ABC8.(2014·东北三校联考)两木块A、B用一轻弹簧拴接,静置于水平地面上,如图甲所示.现用一竖直向上的恒力F拉动木块A,使木块A由静止向上做直线运动,如图乙所示,当木块A运动到最高点时,木块B恰好要离开地面.在这一过程中,下列说法中正确的是(设此过程中弹簧始终处于弹性限度内)()A.木块A的加速度先增大后减小B.弹簧的弹性势能先减小后增大C.木块A的动能先增大后减小D.两木块A、B和轻弹簧组成的系统机械能先增大后减小解析:木块A在拉力F作用下由静止开始运动最后达到最高点时静止,说明木块A向上先加速后减速,加速度先减小后增大,故选项A错误,C正确;木块A向上运动的过程中,弹簧先恢复原长后被拉伸,其弹性势能先减小后增大,故选项B正确;由于拉力F始终对两木块A、B和弹簧组成的系统做正功,故系统的机械能增加,选项D错误.答案:BC二、填空题(本题共2小题,共15分.把答案填到题中横线上或按要求做答)9.(6分)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲):甲(1)下列说法哪一项是正确的.(填选项前字母)A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放(2)图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O、A、B、C计数点,已知打点计时器使用的交变电流频率为50 Hz,则打B点时小车的瞬时速度大小为m/s(保留三位有效数字).乙解析:(1)平衡摩擦力时,需要垫高木板固定打点计时器一端,保证小车自身重力的分量可以与摩擦力平衡即可,不能将钩码挂在小车上,A项错误;实验时应保证小车质量远大于钩码质量,才能认为小车受的合力等于钩码的重力,B项错误;小车应靠近打点计时器由静止释放,以保证将纸带充分利用,得到较多可用数据,C项正确.(2)根据题意可知,相邻两计数点间的时间间隔t=0.1s,打B点时小车的速度应等于从A到C过程的平均速度,即v B=--m/s=0.653m/s.答案:(1)C(2)0.65310.(9分)某同学在研究性学习中充分利用打点计时器针对自由落体运动进行了如下三个问题的深入研究:①当地的重力加速度是多少?②如何测定物体下落过程中某一位置的速度?③下落过程中机械能是否守恒?此同学依据这些问题设计了如下实验方案:如图甲所示,将打点计时器(频率为f)固定在铁架台上,先打开电源而后释放重物,重物带动纸带从静止开始下落,打出几条纸带并在其中选出一条比较理想的纸带如图乙所示.在纸带上取出若干计数点,其中每两个计数点之间有四个点未画出.(1)(2分)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需(填字母代号)中的器材.A.交流电源、天平及毫米刻度尺B.交流电源、毫米刻度尺C.交流电源、毫米刻度尺及砝码D.交流电源、天平及砝码(2)(2分)计算当地重力加速度g=(用f、x2、x5表示).(3)(3分)为了提高实验的准确程度,该同学用图象法剔除偶然误差较大的数据,为使图线的斜率等于重力加速度,除作v-t图象外,还可作图象,其纵轴表示的是,横轴表示的是.(4)(2分)如图乙所示,打计数点5时重物的速度v5=(用f、x3、x4、x5表示).解析:(1)打点计时器需要交流电源,测量纸带上点迹之间距离需要用毫米刻度尺,所需方程为mgh=mv2,即gh=v2,不需要测量重物质量,选项B正确.(2)根据s m-s n=(m-n)a(5T)2,解得g=a=-f2.(3)由机械能守恒定律mgh=mv2,为使图线的斜率等于重力加速度,可以作v2-2h图象,或作v2-h图象.作v2-2h图象,其纵轴表示的是重物下落至某一位置速度的二次方,横轴表示的是从计时起重物下落高度的2倍(2h);或作v2-h图象,其纵轴表示的是重物下落至某一位置速度的二次方的一半,横轴表示的是从计时起重物下落的高度h.(4)根据做匀变速直线运动的质点在中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,有v4=,v3=,v4=,T=,联立解得:v5=- f.答案:(1)B(2)-f2(3)v2-2h重物下落至某一位置速度的二次方从计时起重物下落高度的2倍(v2-h重物下落至某一位置速度的二次方的一半从计时起重物下落的高度h)(4)-f三、论述·计算题(本题共3小题,共37分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 11.(12分)一般来说,正常人从距地面1.5 m高处跳下,落地时速度较小,经过腿部的缓冲,这个速度对人是安全的,称为安全着地速度.如果人从高空跳下,必须使用降落伞才能安全着陆,其原因是,张开的降落伞受到空气对伞向上的阻力作用.经过大量实验和理论研究表明,空气对降落伞的阻力F f与空气密度ρ、降落伞的迎风面积S、降落伞相对空气速度v、阻力系数c有关(由伞的形状、结构、材料等决定),其表达式是F f=cρSv2.根据以上信息,解决下列问题.(g取10 m/s2)(1)在忽略空气阻力的情况下,计算人从1.5 m高处跳下着地时的速度大小(计算时人可视为质点);(2)在某次高塔跳伞训练中,运动员使用的是有排气孔的降落伞,其阻力系数c=0.90,空气密度取ρ=1.25 kg/m3.降落伞、运动员总质量m=80 kg,张开降落伞后达到匀速下降时,要求人能安全着地,降落伞的迎风面积S至少是多大?(3)跳伞运动员和降落伞的总质量m=80 kg,从h=65 m高的跳伞塔上跳下,在下落过程中,经历了张开降落伞前自由下落、张开降落伞后减速下落和匀速下落直至落地三个阶段.如图所示是通过固定在跳伞运动员身上的速度传感器绘制出的从张开降落伞开始做减速运动至达到匀速运动时的v-t图象.根据图象估算运动员做减速运动的过程中,空气阻力对降落伞做的功.解析:(1)设人从1.5m高处跳下着地时的安全速度大小为v0,则根据机械能守恒得mgh=(2分)v0=m/s≈5.5m/s(1分)(2)由(1)可知人安全着陆的速度大小为m/s,跳伞运动员在空中匀速下降时空气阻力大小等于运动员的重力,则mg=cρSv2(2分) S=m2≈47.4m2(1分)(3)设空气阻力对降落伞做功为W f,由v-t图可知,降落伞张开时运动员的速度大小v1=20m/s,运动员收尾速度即匀速直线运动时的速度v2=5.0m/s,设在这段时间内运动员下落的高度为h,根据动能定理mgh+W f=(3分) W f=-mgh+(说明:以上两式只要有一个正确就给3分)由v-t图线和时间轴所围面积可知,在0~3s时间内运动员下落高度h≈25m, (2分) 代入数据解得W f=-3.5×104J(1分)(说明:由于h是估算值,W f=-3.4×104J至W f=-3.6×104J都算正确)答案:(1)5.5 m/s(2)47.4 m2(3)约为-3.5×104 J(-3.4×104~-3.6×104 J都可)12.(12分)如图所示,质量为m的尖劈A顶角α=37°,一面靠在竖直的光滑墙壁上,质量为2m的方木块B放在水平光滑地面上,A和B之间无摩擦,弹簧右端固定.方木块B将弹簧压缩x0后,由静止释放,A在B的推动下,沿竖直光滑的墙壁上滑,当弹簧刚恢复原长时,B的速度为v B.(重力加速度为g,sin 37°=0.6)(1)求弹簧刚恢复原长时,A的速度;(2)求弹簧压缩量为x0时具有的弹性势能;(3)若弹簧的劲度系数为k,求两物体动能最大时,弹簧的压缩量x.解析:(1)如图可得v A=v B cotα(2分)即v A=v B(1分)(2)当弹簧刚恢复原长时,A上升的高度为h=x0cotα=x0(1分)设弹簧压缩量为x0时具有的弹性势能为E p,由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒得E p=·2m+mgh=mgx0(3分)(3)设A、B两物体加速度都为0时,相互作用力大小为F,则对A受力分析有:F sinα=mg(1分) 对B受力分析有:F cosα=kx(1分)由上述得x=cotα=(3分) 答案:(1)v B(2)mgx0(3)13.(13分)(2014·黑龙江牡丹江模拟)如图所示,轻弹簧左端固定在竖直墙上,右端点在O位置.质量为m的物块A(可视为质点)以初速度v0从距O点右方x0的P点处向左运动,与弹簧接触后压缩弹簧,将弹簧右端压到O'点位置后,A又被弹簧弹回.A离开弹簧后,恰好回到P点.物块A 与水平面间的动摩擦因数为μ.求:(1)物块A从P点出发又回到P点的过程,克服摩擦力所做的功.(2)O点和O'点间的距离x1.(3)若将另一个与A完全相同的物块B(可视为质点)与弹簧右端拴接,将A放在B右边,向左压A、B,使弹簧右端压缩到O'点位置,然后从静止释放,A、B共同滑行一段距离后分离.分离后物块A向右滑行的最大距离x2是多少?解析:(1)A从P出发又回到P的过程,根据动能定理得克服摩擦力所做的功为W f=.(3分)(2)A从P出发又回到P全过程,根据动能定理有2μmg(x1+x0)=, (2分) 得x1=-x0.(1分)(3)A、B在弹簧处于原长处分离,设此时它们的共同速度是v1,弹出过程弹力做功W弹.只有A时,从O'到P有W弹-μmg(x1+x0)=0-0, (2分) AB共同从O'到O有W弹-2μmgx1=×2m, (2分) 分离后对A有=μmgx2, (2分) 联立以上各式可得x2=x0-.(1分) 答案:(1)(2)-x0(3)x0-。

2020年高考物理专题复习:功和能问题练习题

2020年高考物理专题复习:功和能问题练习题

2020年高考物理专题复习:功和能问题练习题*1. 物体做自由落体运动,E k代表动能,E P代表势能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面.下列所示图像中,能正确反映各物理量之间的关系的是()*2. 如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板M的左端,右端与小木块m连接,且m与M 及M与地面间接触光滑.开始时,m与M均静止,现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2.在两物体开始运动以后的整个运动过程中,对m、M和弹簧组成的系统(整个过程弹簧形变不超过其弹性限度),正确的说法是()A. 由于F1、F2等大反向,故系统机械能守恒B. 由于F1、F2分别对m、M做正功,故系统的动能不断增加C. 由于F1、F2分别对m、M做正功,故系统的机械能不断增加D. 当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时,m、M的动能最大*3. 运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程,将人和伞看成一个系统,在这两个过程中,下列说法正确的是()A. 阻力对系统始终做负功B. 系统受到的合外力始终向下C. 重力做功使系统的重力势能增加D. 任意相等的时间内重力做的功相等*4. 一人乘电梯从1楼到20楼,在此过程中经历了先加速,后匀速,再减速的运动过程,则电梯支持力对人的做功情况是()A. 加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功B. 加速时做正功,匀速和减速时做负功C. 加速和匀速时做正功,减速时做负功D. 始终做正功*5. 下列关于机械能是否守恒的叙述中正确的是()A. 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B. 做匀变速运动的物体机械能可能守恒C. 外力对物体做功为零时,机械能一定守恒D. 只有重力对物体做功时,物体的机械能一定守恒**6. 假定地球、月球都静止不动,用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器.假定探测器在地球表面附近脱离火箭.用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功,用E k表示探测器脱离火箭时的动能,若不计空气阻力,则()A. E k必须大于或等于W,探测器才能到达月球B. E k小于W,探测器也可能到达月球C. E k=12W,探测器一定能到达月球D. E k=12W,探测器一定不能到达月球*7. 如图所示,ABCD是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧,BC为水平的,其距离d=0.50m,盆边缘的高度为h=0.30m.在A处放一个质量为m 的小物块并让其从静止开始下滑.已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.10.小物块在盆内来回滑动,最后停下来,则停的地点到B的距离为()A. 0.50mB. 0.25 mC. 0.10 mD. 0*8. 物体沿直线运动的v-t关系如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则()A. 从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB. 从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2WC. 从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD. 从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W**9. 如图所示,用轻弹簧相连的物块A与B放在光滑水平面上,物块A紧靠竖直墙壁,一颗子弹沿水平方向射入物体B并留在其中,在下列所述的四个过程中,由子弹、弹簧和A、B物块构成的系统,动量不守恒但机械能守恒的是()A. 子弹射入B的过程B. B载着子弹一起向左运动的过程C. 弹簧推载着子弹的B向右运动,直至弹簧恢复到原长的过程中D. A离墙后,B因惯性继续向右运动,直到弹簧伸长到最长的过程*10. 如图所示,固定的光滑竖直杆上套着一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,以大小恒定的拉力F拉绳,使滑块从A点由静止开始上升.若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2,滑块经B、C两点时的动能分别为E kB、E kC,图中AB=BC,则一定有()A. W1>W2B. W1<W2C. E kB>E kCD. E kB<E kC**11. 如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看作重合.现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放.(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,H至少要有多高?(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求h.(取g=10m/s2)**12. 如图所示,轻质长绳水平地跨在相距2l的两个小定滑轮A、B上,质量为m的物块悬挂在绳上O点,O与A、B两滑轮间的距离相等.在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F=mg,先托住物块,使绳处于水平拉直状态,从静止释放物块,在物块下落过程中,保持C、D两端的拉力F不变.(1)当物块下落距离h为多大时,物块的加速度为零?(2)在物块下落上述距离的过程中,克服C端恒力F做功W为多少?(3)求物块下落过程中的最大速度v m和最大距离H.【试题答案】1. B 设物体的质量为m ,初态势能为E 0,则有222p 001122E E mg t E mv =-=-0k E E =- 0.E mgh =-综上可知只有B 对.2. D 开始拉力大于弹力,F 1、F 2对物体均做正功,所以机械能增加.当拉力等于弹力时,物体速度最大,故动能最大;当拉力小于弹力时,物体做减速运动,速度减小到零以后,物体反向运动,拉力F 1、F 2均做负功,故机械能减少.故本题答案为D.3. A 下降过程中,阻力始终与运动方向相反,做负功,A 对;加速下降时合外力向下,减速下降时合外力向上,B 错;重力做功使重力势能减少,C 错;由于任意相等时间内下落的位移不等,所以,任意相等时间内重力做的功不等,D 错;故选A.4. D 力对物体做功的表达式为W =Fs cos θ,0°≤θ<90°时,F 做正功,θ=90°,F 不做功,90°<θ<180°时,F 做负功,支持力始终竖直向上,与位移同向,θ=0°,故支持力始终做正功,D 正确.5. BD 机械能守恒定律的条件是除重力(或弹簧弹力)对物体做功外,没有其他力对物体做功,或其他力对物体做功的代数和为零.当物体做匀速直线运动,即外力对物体做功为零时,除重力和弹力以外还可能有其他力对物体做功,如起重机的钢缆吊着一重物匀速上升,此时既有重力做功,又有钢缆的拉力做功,物体的动能没有变化,合外力做功为零,但重力势能在增加,机械能增加了,机械能不守恒.当物体做匀变速运动时,可能只有重力对物体做功,如平抛运动、自由落体等,物体的机械能守恒.6. BD 在探测器由脱离火箭处飞到月球的过程中月球引力做功W 月,则W 月-W 地=0-E k ,得E k =W 地-W 月<W 地,故B 正确,而A 错.设M 地=M 月.由对称法可知,当E k =2W 时,探测器不能飞越地月中点.当M 地>M 月时更不能飞越中点到达月球,故C 错,D 正确.7. D 分析小物块的运动过程,可知由于克服摩擦力做功,小物块的机械能不断减少.根据动能定理可得mgh -μmgs =0,小物块在BC 之间滑行的总路程s =0.300.10mgh h mg μμ==m =3m ,所以小物块正好停在B 点,D 选项正确.8. CD 设0~1秒内加速度为a ,合外力F =ma ,位移s =12at 2=2a .1~3秒末加速度a 13=0, F 合13=0,W 13=0,故A 错.3~5秒末加速度a 35=2a -,F 合=22a F m -=-,235353512s a t =-=a ,W 35=-W ,故B 错.5~7秒末a 57=2a -,F 57=2a -,s 57=-a . W 57=F 57·s 57 cos 0°=W ,故C 正确.3~4秒末,s 34=34s 35(F 34=F 35),W 34=F 34·s 34=-0.75W ,故D 正确.9. BC 子弹射入B 的过程,有机械能损失;B 载着子弹向左运动过程中,压缩弹簧,只有弹力做功,系统机械能守恒,但此过程中,墙对A 有力的作用,动量不守恒;同理,弹簧推载着子弹的B 向右运动,直到弹簧恢复到原长过程中,动量不守恒,而机械能守恒;A 离开墙后系统向前运动,无外界作用,动量守恒,无外界力做功,只有弹力做功,系统机械能守恒,则B 、C 正确.10. A 由题图可分析出,从A 到B 的过程中绳端移动的距离Δs 1大于从B 移到C 的过程中绳端移动的距离Δs 2.据W 1=FΔs 1,W 2=FΔs 2,可知W 1>W 2.因F 大小未知,则物体由A 到C 的过程的加速、减速情况难以确定.故只有A 项正确.11. 答案:(1)H ≥0.2m (2)h =0.1m解析:(1)设小球经过C 点时速度大小为v ,据机械能守恒定律得212mgH mv =① 小球经过C 点时受力如图所示据牛顿第二定律得mg +F N =m2v r② 小球经过D 点后能沿DEF 轨道运动,须满足:F N ≥0③解①②③得H ≥12r ,代入数据得H ≥0.2m. (2)若h <0.2m ,小球离C 点后做平抛运动,则有r =12gt 2④ r =v 0t ⑤据机械能守恒定律得mgh =2012mv ⑥ 解得h =14r =0.1m.12. 答案:(1)l 33(2)1mgl ⎫-⎪⎪⎝⎭ (343l 解析:(1)物体的加速度为零,即物体所受合力为零,两绳拉力相等恒为mg ,且斜向上对称,重力竖直向下为mg ,三个力大小相等合力为零,则三个力互成120°夹角,由几何关系得h =l .①(2)物块下落h 过程中C 端上升位移:s l ,②C 端克服恒力F 做功:·s ③联立①②③解得W F =1)mgl .④ (3)当物体下落h 时,物体加速度为零,速度达最大,由动能定理:2m 122F mgh W mv -=⑤由④⑤得m v =当物体下落H 时,重物速度为零,则由几何关系C 、D 两端都上移:s l '⑥ 由动能定理得mgH -2Fs ′=0⑦联立⑥⑦解得43H l =.。

2020高考物理一轮复习 专题07功和能(解析版)

2020高考物理一轮复习 专题07功和能(解析版)

专题07 功和能1.(2020届河南省焦作市高三第三次模拟)如图所示,半径为R =1m 的光滑圆环竖直固定放置,AB 为水平直径,CD 为竖直直径。

一质量为m =1kg 、中间带孔的小球穿过圆环,弹性橡皮绳一端固定在圆环最高点C ,另一端固定在小球上,小球静止在E 点,CE 与竖直方向的夹角为37°,弹性橡皮绳原长为1.5 m ,弹力满足胡克定律。

现沿着圆环切线向右下方给小球一个初速度v 0=5 m /s 。

已知橡皮绳的弹性势能与橡皮绳的形变量x 满足212p E kx =,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g 取10 m /s 2,则下列说法正确的是( )A .橡皮绳的劲度系数为k =160 N/mB .小球运动到D 点时机械能最大C .小球运动到D 点时,圆环对小球的弹力大小为70 N D .小球能运动到C 点 【答案】AD【解析】对小球进行受力分析,由相似三角形得CE F mgCE CO= 1CE F kx = 12cos x R L θ=-解得k =160 N/m ,A 正确;整个系统只有重力势能、弹性势能和动能相互转化,机械能守恒,B 错误;小球在最低点时得弹簧形变量为2R L -,设小球速度为v,由机械能守恒可得()()22112cos 222mg R L k R L mv α-=-+ 解得0v =,所以在最低点时,弹力与重力相等,10N N mg ==,C 错误; 由于系统得机械能守恒,所以小球能运动到C 点,D 正确。

故选AD 。

2.(2020届黑龙江省哈尔滨市三中高三第二次模拟)一质量为m 的物体在竖直向上的恒力F 作用下以大小为13g 的加速度竖直向上加速运动,且物体在运动中所受空气阻力的大小恒为重力的16,则在物体向上运动位移为h 的过程中,下列说法正确的是( ) A .力F 做功76mgh B .物体的重力势能增加mgh C .物体的动能增加13mgh D .物体的机械能减少23mgh 【答案】BC【解析】由牛顿第二定律得3g F mg f m --=⋅ 解得32F mg =则力F 做的功为32F W Fh mgh ==,故A 错误; 物体的重力势能增加p E mgh ∆=,故B 正确; 由动能定理可知,物体动能的增加量为k 13E W mgh ∆==合,故C 正确; 由功能关系可知,除重力或系统内弹力外其他力对物体做的功等于物体机械能的变化量,则14()63E F mg h mgh ∆=-=即机械能增加43mgh ,故D 错误。

高三物理第一轮专题复习功和功率

高三物理第一轮专题复习功和功率

准兑市爱憎阳光实验学校高三物理第一轮专题复习--功和功率一、知识归纳(一)、功1.功的义:2.做功的两个要素3.功的公式:W=Flcosa4.单位:焦耳〔J〕5.功有正、负之分①当α=π/2时,cosα=0,W=0。

力F和位移s的方向垂直时,力F不做功;②当α<π/2时,cosα>0,W>0。

这表示力F对物体做正功;③当π/2<α≤π时,cosα<0,W<0。

这表示力F对物体做负功。

(二)功率功率1.义:功和完成这些功所用时间的比值.2.义式:P=w/t,变形式:P=Fv。

3.单位和常用单位:W,kW.额功率和实际功率1.额功率:正常条件下可以长时间工作的功率.2.实际功率:机车实际输出的功率.功率与速度讨论公式P=Fv二、典型问题〔一〕.弄清求变力做功的几种方法1、值法例1、如图1,滑轮至滑块的高度为h,细绳的拉力为F〔恒〕,滑块沿水平面由A点S至B点,滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α和β。

求滑块由A点运动到B点过程中,绳的拉力对滑块所做的功。

分析与解:设绳对物体的拉力为T,显然人对绳的拉力F于T。

T在对物体做功的过程小虽然不变,但其方向时刻在改变,因此该问题是变力做功的问题。

但是在滑轮的质量以及滑轮与绳间的摩擦不计的情况下,人对绳做的功就于绳的拉力对物体做的功。

而拉力F的大小和方向都不变,所以F做的功可以用公式W=FScosa直接计算。

由图1可知,在绳与水平面的夹角由α变到β的过程中,拉力F的作用点的位移大小为:2、微元法例2 、如图2所示,某力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上,力F 的大小保持不变,但方向始终保持与作用点的切线方向一致,那么转动一周这个力F做的总功为:A、 0JB、20πJ C 、10J D、20J.分析与解:把圆周分成无限个小元段,每个小元段可认为与力在同一直线上,故ΔW=FΔS,那么转一周中各个小元段做功的代数和为W=F×2πR=10×2πJ=20πJ=6J,故B正确。

2020届一轮复习人教新课标 功和能 专题练(解析版)

2020届一轮复习人教新课标 功和能 专题练(解析版)

2020年高考物理考点精选精炼:功和能(基础卷)(解析版)1.一质量为m 的物体从倾角为θ的固定长直斜面顶端由静止开始下滑,已知斜面与物体间的动摩擦因数μ与物体离开斜面顶端距离x 之间满足(kx k μ=为已知量,在下滑的整个过程中,下列说法正确的是已知斜面足够长,当地重力加速度为)(g A .物体先做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动 B .物体的最大位移大小为tan kθC .整个过程中产生的热量为22sin cos mg k θθD .物体停止后加速度方向沿斜面向上2.如图所示,质量为m 的铁球从空中位置A 处由静止释放后,经过一段时间下落至位置B ,A 、B 间高度差为H ,重力加速度为g ,不计空气阻力,取A 位置为零势能点。

则( )A .在位置B 处,铁球的重力势能为mgH B .在位置B 处,铁球的动能为0.5mgHC .经过位置B 处时,重力的功率为D .由位置A 到B 的过程中,重力的功率为3.如图所示,静止在光滑水平而上的木板,右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,木板质量M =3kg ,质量m =1kg 的铁块以水平速度从木板的左端沿板面向右滑行,压缩弹簧后又被弹簧 (弹簧始终在弹性限度以内),最后恰好停在木板的左端,则下列说法中错误的是A.铁块和木板最终共同以1m/s 的速度向右做匀速直线运动B.运动过程中弹簧的最大弹性势能为3JC.运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为3JD.运动过程中铁块对木板的摩擦力对木板先做正功、后做负功4.汽车在平直公路上以速度v 0匀速行驶,发动机的功率为P ,司机为合理进入限速区,减小了油门,使汽车功率立即减小一半并保持该功率继续行驶,设汽车行驶过程中所受阻力大小不变,从司机减小油门开始,汽车的速度v 与时间t 的关系如图所示,则在0~t 1时间内下列说法正确的是( )A .汽车的牵引力不断减小B .t =0时,汽车的加速度大小为0P mVC .阻力所做的功为201382P mV t -D .汽车行驶的位移为3010328V t mV P+5.在下列情景中,重力对物体M 做了功的是 A .将物体沿水平桌面移动B .匀速下降C .用力搬物体可是没有搬动D.球沿水平面滚动6.如图所示,在飞镖比赛中,某同学将飞镖从O点水平抛出,第一次击中飞镖盘上的a点,第二次击中飞镖盘上的b点,忽略空气阻力,则()A.飞镖第一次水平抛出的速度较小B.飞镖第二次抛出时的动能较小C.飞镖两次在空中运动的时间相等D.飞镖两次击中飞镖盘时的速度方向相同7.如图所示,在水平雪面上雪橇受与水平方向成α角的拉力F作用,沿直线匀速前进了s 的距离。

高考物理新力学知识点之功和能基础测试题及答案(2)

高考物理新力学知识点之功和能基础测试题及答案(2)

高考物理新力学知识点之功和能基础测试题及答案(2)一、选择题1.如图所示,一质量为1kg的木块静止在光滑水平面上,在t=0时,用一大小为F=2N、方向与水平面成θ=30°的斜向右上方的力作用在该木块上,则在t=3s时力F的功率为A.5 W B.6 W C.9 W D.63W2.某人造地球卫星发射时,先进入椭圆轨道Ⅰ,在远地点A加速变轨进入圆轨道Ⅱ。

已知轨道Ⅰ的近地点B到地心的距离近似等于地球半径R,远地点A到地心的距离为3R,则下列说法正确的是()A.卫星在B点的加速度是在A点加速度的3倍B.卫星在轨道Ⅱ上A点的机械能大于在轨道Ⅰ上B点的机械能C.卫星在轨道Ⅰ上A点的机械能大于B点的机械能D.卫星在轨道Ⅱ上A点的动能大于在轨道Ⅰ上B点的动能3.如图所示,质量分别为m和3m的两个小球a和b用一长为2L的轻杆连接,杆可绕中点O在竖直平面内无摩擦转动.现将杆处于水平位置后无初速度释放,重力加速度为g,则下列说法正确的是A.在转动过程中,a球的机械能守恒B.b球转动到最低点时处于失重状态C.a gLD.运动过程中,b球的高度可能大于a球的高度4.将一个皮球从地面以初速度v0竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,即f=kv,重力加速度为g,下列说法中正确的是()A.从抛出到落四地面的过程中,最高点加速度最大,大小为gB .刚抛出时加速度最大,大小为g +0kv mC .皮球上升所用时间比下降所用时间长D .皮球落回地面时速度大于v 0 5.按压式圆珠笔内装有一根小弹簧,尾部有一个小帽,压一下小帽,笔尖就伸出来。

如图所示,使笔的尾部朝下,将笔向下按到最低点,使小帽缩进,然后放手,笔将向上弹起至一定的高度。

忽略摩擦和空气阻力。

笔从最低点运动至最高点的过程中A .笔的动能一直增大B .笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和一直减小C .弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能增加量D .弹簧的弹性势能减少量等于笔的重力势能增加量 6.如图所示,三个固定的斜面底边长度都相等,斜面倾角分别为 30°、45°、60°, 斜面的表面情况都一样.完全相同的物体(可视为质点)A 、B 、C 分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中A .物体 A 克服摩擦力做的功最多B .物体 B 克服摩擦力做的功最多C .物体 C 克服摩擦力做的功最多D .三物体克服摩擦力做的功一样多7.如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象,t 1时刻起汽车的功率保持不变.由图象可知( )A .0-t 1时间内,汽车的牵引力增大,加速度增大,功率不变B .0-t 1时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变,功率不变C .t 1-t 2时间内,汽车的牵引力减小,加速度减小D.t1-t2时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变8.如图所示,地球的公转轨道接近圆,哈雷彗星的公转轨迹则是一个非常扁的椭圆。

2020届高考物理一轮复习《功与能》专题测试教师版

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2020届高考物理一轮复习《功与能》专题测试(考试时间:60分钟满分:100分)一、单项选择题1.两个完全相同的小球A、B,在某一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出,不计空气阻力,如图所示,则下列说法正确的是()A.两小球落地时速度相同B.两小球落地时,重力的瞬时功率相同C.从开始运动至落地,重力对两小球做的功相同D.从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同答案 C2.如图所示,质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,在外力作用下,斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速直线运动,运动中物体m与斜面体相对静止.则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是()A.支持力一定做正功B.摩擦力一定做正功C.摩擦力可能不做功D.摩擦力可能做负功答案 B解析支持力方向垂直斜面向上,故支持力一定做正功.而摩擦力是否存在需要讨论,若摩擦力恰好为零,物体只受重力和支持力,如图所示,此时加速度a=g tan θ.当a>g tan θ时,摩擦力沿斜面向下,摩擦力与位移夹角小于90°,做正功;当a<g tan θ时,摩擦力沿斜面向上,摩擦力与位移夹角大于90°,做负功.综上所述,选项B错误.3.2017年6月随着时速高达350公里的“复兴号”高铁列车投入运营,中国已成为世界上高铁商业运营速度最高的国家,假设“复兴号”受到阻力的大小与它速率的平方成正比,如果“复兴号”动车组发动机的输出功率变为原来的8倍,则它的最大速率变为原来的( ) A .2倍 B. 2 倍 C .3倍 D. 3 倍 答案 A解析 设“复兴号”速率为v ,受到阻力的大小F f =kv 2,“复兴号”匀速运行时输出功率P =Fv =F f v =kv 3,如果“复兴号”动车组发动机的输出功率变为原来的8倍,则它的最大速率变为原来的2倍,故A 正确,B 、C 、D 错误.4.如图所示,由光滑细管组成的轨道固定在竖直平面内,AB 段和BC 段是半径为R 的四分之一圆弧,CD 段为平滑的弯管.一小球从管口D 处由静止释放,最后能够从A 端水平抛出落到地面上.则管口D 距离地面的高度必须满足的条件是( )A .等于2RB .大于2RC .大于2R 且小于52RD .大于52R答案 B解析 细管轨道可以提供支持力,所以到达A 点的速度大于零即可,mgH -mg ·2R >0,解得H >2R ,故选B.5.如图所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板P 拴接,另一端与物体A 相连,物体A 静止于光滑水平桌面上,A 右端连接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B 相连.开始时用手托住B ,让细线恰好伸直,然后由静止释放B ,直至B 获得最大速度.下列有关该过程的分析正确的是( )A .释放B 的瞬间其加速度为g2B .B 物体动能的增加量等于它所受重力与拉力做功之和C .B 物体机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量D .细线的拉力对A 做的功等于A 物体机械能的增加量 答案 B解析 释放瞬间弹簧长度来不及改变,所以细线拉力为零,B 的加速度为g ,A 错误;对B 分析,受到重力和拉力作用,W G +W 拉=ΔE k ,故B 正确;B 物体机械能的减少量等于弹簧弹性势能增加量与A 物体的动能增加量之和,C 错误;细线对A 的拉力与弹簧对A 的拉力做功之和等于A 物体机械能的增加量,D 错误.6.如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度.木箱获得的动能一定( )A .小于拉力所做的功B .等于拉力所做的功C .等于克服摩擦力所做的功D .大于克服摩擦力所做的功答案 A解析 由题意知,W 拉+W 阻=ΔE k ,W 阻<0,则W 拉>ΔE k ,A 项正确,B 项错误;W 阻与ΔE k 的大小关系不确定,C 、D 项错误.7.一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处.物块初动能为E k0,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能E k 与位移x 关系的图线是( )答案 C解析 小物块上滑过程,由动能定理得-(mg sin θ+μmg cos θ)x =E k -E k0,整理得E k =E k0-(mg sin θ+μmg cos θ)x ;设小物块上滑的最大位移大小为s ,小物块下滑过程,由动能定理得(mg sin θ-μmg cos θ)(s -x )=E k -0,整理得E k =(mg sin θ-μmg cos θ)s -(mg sin θ-μmg cos θ)x ,故只有C 正确.8.如图所示,可视为质点的小球A 、B 用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上、半径为R 的光滑圆柱,A 的质量为B 的两倍.当B 位于地面上时,A 恰与圆柱轴心等高.将A 由静止释放,B 上升的最大高度是( )A .2R B.5R 3 C.4R 3 D.2R3答案 C解析 设B 球质量为m ,则A 球质量为2m ,A 球刚落地时,两球速度大小都为v ,根据机械能守恒定律得2mgR -mgR =12(2m +m )v 2,得v 2=23gR ,B 球继续上升的高度h =v 22g =R 3,B 球上升的最大高度为h +R =43R ,故选C.二、多项选择题9.质量为m 的物体在水平力F 的作用下由静止开始在光滑地面上运动,前进一段距离之后速度大小为v ,再前进一段距离使物体的速度增大为2v ,则( ) A .第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量 B .第二过程的动能增量是第一过程动能增量的3倍 C .第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功 D .第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功的2倍 答案 AB10.一质量为1 kg 的质点静止于光滑水平面上,从t =0时刻开始,受到水平外力F 作用,如图5所示.下列判断正确的是()A .0~2 s 内外力的平均功率是4 WB .第2 s 内外力所做的功是4 JC .第2 s 末外力的瞬时功率最大D .第1 s 末与第2 s 末外力的瞬时功率之比为9∶4 答案 AD解析 第1 s 末质点的速度 v 1=F 1m t 1=31×1 m/s =3 m/s第2 s 末质点的速度v 2=v 1+F 2m t 2=(3+11×1) m/s =4 m/s则第2 s 内外力做功W 2=12mv 22-12mv 12=3.5 J0~2 s 内外力的平均功率P =12mv 22t =12×1×422 W =4 W ,选项A 正确,B 错误;第1 s 末外力的瞬时功率P 1=F 1v 1=3×3 W =9 W ,第2 s末外力的瞬时功率P2=F2v2=1×4 W=4 W,故P1∶P2=9∶4,选项C错误,D正确.11.如图所示,两个倾角都为30°、足够长的光滑斜面对接在一起并固定在地面上,顶端安装一光滑的定滑轮,质量分别为2m和m的a、b两物体分别放在左、右斜面上,不可伸长的轻绳跨过定滑轮将a、b两物体连接,b与右边斜面的底端挡板c之间连有轻质弹簧.现用手握住a,使弹簧刚好无形变,系统处于静止状态.松手后,从a、b开始运动到它们速度再次都为零的过程中(绳和弹簧都与斜面平行且弹簧伸长在弹性限度内)()A.a、b组成的系统机械能守恒B.a、b和弹簧组成的系统机械能守恒C.a的重力势能减少量大于弹簧弹力所做的功D.重力对a做功的平均功率大于弹簧弹力对b做功的平均功率答案BCD解析弹簧对a、b组成的系统做功,所以a、b系统机械能不守恒,A错误;对物体a,重力2mg做正功,轻绳拉力F T做负功,总功为零,对物体b,轻绳拉力F T做正功,重力mg 和弹簧弹力F做负功,总功等于零,轻绳拉力F T做的总功等于零,a、b和弹簧组成的系统机械能守恒,B正确;a、b组成的系统机械能转化为弹簧弹性势能,a的重力势能减少量等于弹簧弹性势能增加量与b的重力势能增加量之和,C正确;各力所做功的时间相等,重力对a做功的平均功率等于克服弹簧弹力及重力对b做功之和的平均功率,故重力对a做功的平均功率大于弹簧弹力对b做功的平均功率,D正确.12.如图所示,B、M、N分别为竖直光滑圆轨道的右端点、最低点和左端点,B点和圆心等高,N点和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α=60°.现从B点的正上方某处A点由静止释放一个小球,经圆轨道飞出后以水平速度v通过C点,已知圆轨道半径为R,v=gR,重力加速度为g,则以下结论正确的是(不计空气阻力)()A.C、N的水平距离为3RB.C、N的水平距离为2RC.小球在M点对轨道的压力为6mgD.小球在M点对轨道的压力为4mg答案AC解析 小球从N 到C 的过程可看做逆方向的平抛运动,则v N cos α=v 、v N sin α=gt 、x CN =vt ,解得v N =2v =2gR 、x CN =3R ,故A 项正确,B 项错误;小球从M 到N 的过程由动能定理可得,-mg (R -R cos α)=12mv N 2-12mv M 2,小球在M 点时,由牛顿第二定律可得,F N M -mg=m v M 2R ,解得F N M =6mg ,根据牛顿第三定律可得,小球在M 点对轨道的压力为6mg ,故C项正确,D 项错误. 三、非选择题13.利用图装置做“验证机械能守恒定律”的实验.(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的________. A .动能变化量与势能变化量 B .速度变化量和势能变化量 C .速度变化量和高度变化量(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是________.A .交流电源B .刻度尺C .天平(含砝码)(3)实验中,先接通电源,再释放重物,得到图所示的一条纸带.在纸带上选取三个连续打出的点A 、B 、C ,测得它们到起始点O 的距离分别为h A 、h B 、h C .已知当地重力加速度为g ,打点计时器打点的周期为T .设重物的质量为m .从打O 点到打B 点的过程中,重物的重力势能变化量ΔE p =________,动能变化量ΔE k =________.(4)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是________. A .利用公式v =gt 计算重物速度 B .利用公式v =2gh 计算重物速度 C .存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D .没有采用多次实验取平均值的方法(5)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒:在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O 的距离h ,计算对应计数点的重物速度v ,描绘v 2-h 图象,并做如下判断:若图象是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒,请你分析论证该同学的判断是否正确.答案 (1)A (2)AB (3)-mgh B 12m (h C -h A 2T)2(4)C (5)不正确,理由见解析解析 (1)重物下落过程中重力势能减少,动能增加,故该实验需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量大小与势能变化量大小在误差允许范围内是否相等,A 项正确. (2)电磁打点计时器使用的是交流电源,故选A.需要测纸带上两点间的距离,还需要刻度尺,选B.根据mg Δh =12mv 22-12mv 12可将等式两边的质量抵消,不需要天平,不选C.(3)重物的重力势能变化量为ΔE p =-mgh B ,动能的变化量ΔE k =12mv B 2=12m (h C -h A 2T )2.(4)重物重力势能的减少量大于动能的增加量,是因为重物下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响,C 正确.(5)该同学的判断依据不正确,在重物下落h 的过程中,若阻力F f 恒定,根据mgh -F f h =12mv 2-0,则v 2=2(g -F fm )h 可知,v 2-h 图象就是过原点的一条直线.要想通过v 2-h 图象来验证机械能是否守恒,还必须看图象的斜率是否接近2g .14.如图所示,质量为M 的小车静止在光滑水平面上,小车AB 段是半径为R 的四分之一圆弧光滑轨道,BC 段是长为L 的水平粗糙轨道,两段轨道相切于B 点.一质量为m 的滑块在小车上从A 点由静止开始沿轨道滑下,重力加速度为g .(1)若固定小车,求滑块运动过程中对小车的最大压力;(2)若不固定小车,滑块仍从A 点由静止下滑,然后滑入BC 轨道,最后从C 点滑出小车.已知滑块质量m =M2,在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍,滑块与轨道BC 间的动摩擦因数为μ,求: ①滑块运动过程中,小车的最大速度大小v m ; ②滑块从B 到C 运动过程中,小车的位移大小s . 答案 (1)3mg ,方向竖直向下 (2)①gR 3 ②13L 解析 (1)滑块滑到B 点时对小车压力最大,从A 到B 机械能守恒,则 mgR =12mv B 2滑块在B 点处,由牛顿第二定律知 F N -mg =m v B 2R解得F N =3mg 由牛顿第三定律知滑块对小车的压力F N ′=3mg ,方向竖直向下.(2)①滑块下滑到达B 点时,小车速度最大.由机械能守恒得,mgR =12Mv m 2+12m (2v m )2解得v m =gR3②设滑块运动到C 点时,小车速度大小为v C , 由功能关系知,mgR -μmgL =12Mv C 2+12m (2v C )2设滑块从B 运动到C 过程中,小车运动的加速度大小为a , 由牛顿第二定律μmg =Ma 由运动学规律v C 2-v m 2=-2as 解得s =13L .15.如图所示,在水平匀速运动的传送带的左端(P 点),轻放一质量为m =1 kg 的物块,物块随传送带运动到A 点后抛出,物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B 点进入竖直光滑圆弧轨道下滑.B 、D 为圆弧的两端点,其连线水平.已知圆弧半径R =1.0 m ,圆弧对应的圆心角θ=106°,轨道最低点为C ,A 点距水平面的高度h =0.8 m .(g =10 m/s 2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)求:(1)物块离开A 点时水平初速度的大小; (2)物块经过C 点时对轨道压力的大小;(3)设物块与传送带间的动摩擦因数为0.3,传送带的速度为5 m/s ,求P A 间的距离. 答案 (1)3 m/s (2)43 N (3)1.5 m解析 (1)物块从A 运动到B ,由v y 2=2gh 可得,物块的竖直分速度v y =4 m/s物块运动到B 点时的速度方向与水平方向成53°角,可得水平速度即物块离开A 点的速度为:v A =v x =3 m/s(2)由于v B =v x 2+v y 2=5 m/s物块从B 点运动到C 点,根据机械能守恒定律: mgh BC +12mv B 2=12mv C 2其中h BC =R -R cos 53° 在C 点时由牛顿第二定律有: F N -mg =m v C 2R联立解得:F N =43 N ,由牛顿第三定律得物块对轨道的压力为43 N.(3)因为传送带的速度比物块离开传送带的速度大,所以物块在传送带上一直处于加速运动状态,由F f =ma ,F f =μmg ,v A 2=2ax 解得:x =1.5 m.16.如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB 和圆轨道BCD 组成,AB 和BCD 相切于B 点,CD 连线是圆轨道竖直方向的直径(C 、D 为圆轨道的最低点和最高点),已知∠BOC =30°.可视为质点的小滑块从轨道AB 上高H 处的某点由静止滑下,用力传感器测出小滑块经过圆轨道最高点D 时对轨道的压力为F ,并得到如图乙所示的压力F 与高度H 的关系图象,取g =10 m/s 2.求:(1)滑块的质量和圆轨道的半径;(2)是否存在某个H 值,使得小滑块经过最高点D 后能直接落到直轨道AB 上与圆心等高的点?若存在,请求出H 值;若不存在,请说明理由. 答案 (1)0.1 kg 0.2 m (2)存在 0.6 m解析 (1)设小滑块的质量为m ,圆轨道的半径为R根据机械能守恒定律得mg (H -2R )=12mv D 2,由牛顿第三定律得轨道对小滑块的支持力F ′=F ,由牛顿第二定律得,F +mg =mv D 2R得:F =2mg (H -2R )R-mg取点(0.50 m,0)和(1.00 m,5.0 N)代入上式得: m =0.1 kg ,R =0.2 m(2)假设小滑块经过最高点D 后能直接落到直轨道AB 上与圆心等高的E 点,如图所示,由几何关系可得 OE =Rsin 30°设小滑块经过最高点D 时的速度为v D ′由题意可知,小滑块从D 点运动到E 点,水平方向的位移为OE ,竖直方向上的位移为R ,则OE =v D ′t ,R =12gt 2解得v D ′=2 m/s而小滑块过D 点的临界速度v D 0=gR = 2 m/s由于v D ′>v D 0,所以存在一个H 值,使得小滑块经过最高点D 后能直接落到直轨道AB 上与圆心等高的点,由机械能守恒定律得 mg (H -2R )=12mv D ′2解得H =0.6 m.。

【物理】2020届一轮复习人教版 功和能 课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版    功和能     课时作业

2020届一轮复习人教版功和能课时作业1、如图所示,斜轨道与半径为的半圈轨道平滑连接,点与半圆轨道最高点等高,为轨道的最低点。

现让小滑块(可视为质点)从点开始以速度沿斜面向下运动,不计一切摩擦,关于滑块运动情况的分析,正确的是()A. 若,小滑块恰能通过点,且离开点后做自由落体运动B. 若,小滑块恰能通过点,且离开点后做平抛运动C. 若,小滑块恰能到达点,且离开点后做平抛运动D. 若,小滑块恰能到达点,且离开点后做自由落体运动2、在光滑水平地面上有两个完全相同的弹性小球a、b,质量均为m.现b球静止,a球向b球运动,发生弹性正碰。

当碰撞过程中达到最大弹性势能E p时,a球的速度等于( )A.B.C.D.3、人站在台阶式自动扶梯上不动,随扶梯向上匀速运动,下列说法中错误的是()A.重力对人做负功B.摩擦力对人做正功C.支持力对人做正功D.合力对人做功为零4、设一个学生在平直公路上以一般速度行驶自行车,所受阻力约为车、人总重的0.03倍,则骑车人的功率最接近于()A.1000W B.1W C.100W D.10W5、用质量不计的细绳系住一小球,细绳的另一端固定于O点、将小球拉开一定角度后释放,从小球释放到运动到最低位置的过程中,重力做功的瞬时功率将()A.始终增大B.始终减小C.先增大后减小D.先减小后增大6、一质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到水平外力的作用。

力的大小F与时间t的关系如图所示,力的方向保持不变,则下列说法中正确的是()A.物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移之比是1∶5B.物体在t0和2t0时刻的瞬时速度之比是1∶5C.外力在O到t0和t0到2t0时间内做功之比是1∶8D.外力在t0和2t0时刻的瞬时功率之比是1∶87、质量为m的滑块在沿斜面方向大小为F=0.5mg的拉力作用下,沿倾角θ=30°的固定斜面以初速度v0匀减速上滑.已知斜面足够长,滑块和斜面之间的动摩擦因数为μ=tan30°.取出发点为参考点,关于滑块运动到最高点过程中产生的热量Q、机械能E、势能EP、滑块的动能Ek随时间t、位移x变化关系的是()A. B.C. D.8、如图所示,一弹性轻绳(绳的弹力与其伸长量成正比)穿过固定的光滑圆环B,左端固定在A点,右端连接一个质量为m的小球,A、B、C在一条水平线上,弹性绳自然长度为AB.小球穿过竖直固定的杆,从C点由静止释放,到D点时速度为零,C、D两点间距离为h.已知小球在C点时弹性绳的拉力为,g为重力加速度,小球和杆之间的动摩擦因数为0.5,弹性绳始终处在弹性限度内,下列说法正确的是( )A. 小球从C点运动到D点的过程中克服摩擦力做功为B. 若在D点给小球一个向上的速度v,小球恰好回到C点,则C. 若仅把小球质量变为2m,则小球到达D点时的速度大小为D. 若仅把小球质量变为2m,则小球向下运动到速度为零时的位置与C点的距离为2h9、水平地面上有两个固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙,乙的斜面倾角大,甲、乙斜面长分别为S、L1,如图所示.两个完全相同的小滑块A、B可视为质点同时由静止开始从甲、乙两个斜面的顶端释放,小滑块A一直沿斜面甲滑到底端C,而小滑块B滑到底端P后沿水平面滑行到D处(小滑块B在P点从斜面滑到水平面的速度大小不变),在水平面上滑行的距离PD=L2,且S=L1+L2.小滑块A、B与两个斜面和水平面间的动摩擦因数相同,则()A. 滑块A到达底端C点时的动能一定比滑块B到达D点时的动能小B. 两个滑块在斜面上加速下滑的过程中,到达同一高度时,动能可能相同C. A、B两个滑块从斜面顶端分别运动到C、D的过程中,滑块A重力做功的平均功率小于滑块B重力做功的平均功率D. A、B滑块从斜面顶端分别运动到C、D的过程中,由于克服摩擦而产生的热量一定相同10、如图所示,质量为m的小车在水平恒力F推动下,从山坡(粗糙)底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B,获得速度为v,A、B之间的水平距离为x,重力加速度为g.下列说法正确的是( )A. 小车克服重力所做的功是mghB. 合外力对小车做的功是C. 推力对小车做的功是+mghD. 阻力对小车做的功是+mgh-Fx11、向上抛出去一个物体,在物体上升过程中,它的_______能在减小,_______能在增加,当物体在最高点时,_______能有最大值,_______能有最小值,当物体开始下降后,_______转化为_______。

【物理】2020届一轮复习人教版功和能课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版功和能课时作业

2020届一轮复习人教版功和能课时作业1、在光滑水平地面上有两个完全相同的弹性小球a、b,质量均为m.现b球静止,a球向b球运动,发生弹性正碰。

当碰撞过程中达到最大弹性势能E p时,a球的速度等于( )A.B.C.D.2、在大型物流货场,广泛的应用传送带搬运货物。

如下图甲所示,倾斜的传送带以恒定速率运动,皮带始终是绷紧的,将m=1 kg的货物放在传送带上的A点,经过1.2 s到达传送带的B点。

用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图像如图乙所示,已知重力加速度g=10 m/s2。

由v-t图像可知( )A. A、B两点的距离为2.4 mB. 货物与传送带间的动摩擦因数为0.25C. 货物从A运动到B的过程中,传送带对货物做功大小为11.2 JD. 货物从A运动到B的过程中,货物与传送带摩擦产生的热量为4.6 J3、如图所示,质量均为m,半径均为R的两个完全相同的小球A、B,在水平轨道上以某一初速度向右冲上倾角为θ的倾斜轨道,两轨道通过一小段圆弧平滑连接。

若两小球运动过程中始终接触,不计摩擦阻力及弯道处的能量损失,在倾斜轨道上运动到最高点时两球机械能的差值为( )A. 0B. mgR sin θC. 2mgR sin θD. 2mgR4、一质量为m的物体在竖直向上的拉力F作用下沿竖直方向向上运动,运动过程中物体的动能与位移的关系如下图所示,其中0~x1为一曲线,x1~x2为一与横轴平行的直线,x2~x3为一倾斜直线,不计空气阻力,关于物体在这段位移内的运动,下列说法不正确的是( )A. 0~x1过程中拉力F逐渐减小B. x1~x2过程中物体的重力势能可能不变C. x2~x3过程中拉力F为恒力D. 0~x3过程中物体的机械能增加5、如图所示,取一块长为L的表面粗糙的木板,第一次将其左端垫高,让一小物块从板左端的A点以初速度沿板下滑,滑到板右端的B点时速度为;第二次保持板右端位置不变,将板放置水平,让同样的小物块从A点正下方的C点也以初速度向右滑动,滑到B点时的速度为.下列说法正确的是( )A. 一定大于B. 物块第一次损失的机械能大于第二次损失的机械能C. 第一次的平均速度一定比第二次的平均速度小D. 两次物块损失的机械能相同6、如图所示,木块B上表面是水平的,当木块A置于B上,并与B保持相对静止,一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中()A.A所受的合外力对A不做功B.B所受的合外力对B不做功C.B对A的摩擦力做正功D.B对A的弹力做正功7、如图所示,在竖直面内固定有一半径为R的圆环,AC是圆环竖直直径,BD是圆环水平直径,半圆环ABC是光滑的,半圆环CDA是粗糙的。

2020届高三物理一轮复习优化测控试题 功和动能定理(38

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2020届高三物理一轮复习同步优化测控试题第五单元机械能第25讲功功率1.在下列情形中,所提到的力没有..做功的是( )解析:A、B、C、D各图中,只有D图中的受力物体没有发生位移,做的功为零.答案:D2.神舟号宇航员在进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,如图所示,在到达竖直状态的过程中,宇航员所受重力的瞬时功率的变化情况是( )A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小D.先减小后增大解析:瞬时功率P=Fv cos α,初始状态v=0,当杆摆至竖直时,cos α=0,故可推断重力的瞬时功率先增大后减小.答案:C3.关于摩擦力做功,下列叙述正确的是( )A.摩擦力做功的多少只与起始和终了位置有关,与运动路径无关B.滑动摩擦力总是做负功C.静摩擦力一定不做功D.静摩擦力和滑动摩擦力都既可做正功,也可做负功解析:选项A错误,例如一物块在水平面上做曲线运动时,克服滑动摩擦力做的功等于摩擦力乘总路程.静摩擦力、滑动摩擦力与其他力一样,可以做正功、不做功或做负功,选项D正确.答案:D4.机车由静止开始沿平直轨道做匀加速运动,所受的阻力始终不变,在此过程中,下列说法正确的是[2007年高考·广东物理卷]( )A.机车输出功率逐渐增大B.机车输出功率不变C.在任意两相等的时间内,机车动能的变化相等D.在任意两相等的时间内,机车动量的变化大小相等解析:机车的牵引力F=f+ma恒定不变,故输出功率均匀增大;由动能定理得,ΔE k=F合·s,在连续相等的时间间隔里,位移越来越大,故选项C错误;又由动量定理Δp =F合·t知,选项D正确.答案:AD5.某汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时,汽车受到的阻力恒定不变,则汽车上坡过程的v-t图象不可..能是下图中的( )解析:上坡初始汽车的牵引力F=P v0当Pv0=mg sin θ+f时,汽车匀速上坡,其v-t图象如选项B所示;当Pv0>mg sin θ+f时,汽车做加速度越来越小的变加速运动,其v-t图象如选项C所示;当Pv0<mg sin θ+f时,汽车做加速度越来越小的变减速运动,其v-t图象如选项D所示.故选项A所示的图象是不可能的.答案:A6.如图甲所示,质量m=1 kg的物体静止在倾角α=30° 的粗糙斜面体上,两者一起向右做匀速直线运动,则在通过水平位移s=1 m的过程中,(1)物体所受的重力、弹力、摩擦力对物体各做了多少功?(取g=10m/s2)(2)斜面对物体做了多少功?解析:(1)物体的受力情况如图乙所示,由平衡条件得:F N=mg cos α,f=mg sin αf与s的夹角为α,F N与s的夹角为(90°+α)由W=Fs cos α得:重力对物体做的功W1=mgs cos 90°=0弹力F N对物体做的功为:W2=mg cos α·s cos (90°+α)=-4.3 J摩擦力f对物体做的功W3=mg sin α·s cos α= 4.3 J. 乙(2)解法一斜面对物体的作用力即F N与f的合力,由平衡条件可知,其方向竖直向上,大小等于mg,其做的功为:W面=F合·s cos 90°=0.解法二斜面对物体做的功等于斜面对物体各力做功的代数和,即W面=W2+W3=0.答案:(1)0 -4.3 J 4.3 J (2)0第26讲 动 能 定 理体验成功1.一物体静止在升降机的地板上,当升降机加速上升时,地板对物体的支持力所做的功等于( )A.重力做的功B.物体动能的增加量C.物体动能的增加量加上重力做的功D.物体动能的增加量加上克服重力所做的功解析:设支持力做的功为W ,克服重力做的功为W G ,由动能定理得: W -W G =ΔE k解得:W =ΔE k +W G . 答案:D2.两个木箱A 、B 的质量分别为m A 、m B ,且m A >m B ,两木箱与水平冰面间的动摩擦因数相等.现使它们以相同的初动能在水平冰面上滑行,则两木箱滑行的距离s A 、s B 的大小关系是( )A.s A =s BB.s A >s BC.s A <s BD.条件不足,无法比较解析:设木箱滑行的距离为s ,由动能定理得: -μmgs =0-E k解得:s =E k μmg ∝1m由于m A >m B ,故可知s A <s B . 答案:C3.如图所示,质量为m 的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k 倍,物块与转轴OO ′相距R ,物块随转台由静止开始转动.当转速增加到一定值时,物块即将在转台上滑动,在物块由静止到滑动前的这一过程中,转台对物块的静摩擦力对物块做的功为( )A.0B.2πkmgRC.2kmgRD.12kmgR分析:此题易错选A ,其原因是从思维定势上总认为这种问题中摩擦力是指向圆心的,缺乏对问题的深入分析,可见要想学好物理,分析能力的培养是至关重要的.解析:在转速增加的过程中,转台对物块的摩擦力是不断变化的,当转速增加到一定值时,物块在转台上即将滑动,说明此时最大静摩擦力提供向心力,即kmg =m v 2R.设这一过程中转台对物块的摩擦力所做的功为W f ,由动能定理可得:W f =12mv 2解得:W f =12kmgR .故选项D 正确. 答案:D4.如图所示,质量为M 、长为l 的小车静止在光滑的水平面上,质量为m 的小物块(可视为质点)放在小车的最左端.现用一水平恒力F 作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动.物块和小车之间的摩擦力为f .物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为s .在这个过程中,下列结论错误..的是( ) A.物块到达小车最右端时具有的动能为(F -f )(l +s )B.物块到达小车最右端时,小车具有的动能为fsC.物块克服摩擦力所做的功为f (l +s )D.物块和小车增加的机械能为Fs解析:在本题中计算外力对物块和小车做功时都要取大地为参考系,故选项A 、B 、C 正确.又因为系统机械能的增加等于物块、小车的动能增加之和,即ΔE =(F -f )(l +s )+fs =F (l +s )-fl ,选项D 错误.答案:D5.如图所示,质量为1 kg 的物体沿一曲面从A 点无初速度滑下,滑至曲面的最低点B 时,下滑的高度为5 m ,速度为6 m/s ,则在下滑过程中,物体克服阻力所做的功为多少?(g 取10 m/s 2)解析:设物体克服阻力所做的功为Wf ,由动能定理得:mgh -Wf =12mv 2-0解得:Wf =1×10×5 J-12×1×62J =32 J.答案:32 J6.某游乐场中有一种“空中飞椅”的游乐设施如图甲所示,其基本装置是将绳子上端固定在转盘上,下端连接座椅,人坐在座椅上随着转盘旋转而在空中飞旋,若将人看成质点,则可简化为如图乙所示的物理模型.其中P 为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴OO ′转动.设轻绳长l =10 m ,人及椅的总质量m =60 kg ,转盘不动时人和转轴间的距离d =4 m ,转盘慢慢加速运动,经过一段时间转速保持稳定,此时人和转轴间的距离D =10 m ,且保持不变,不计空气阻力,绳子不可伸长,取g =10 m/s 2.问:(1)最后转盘匀速转动时的角速度为多少? (2)转盘从静止启动到稳定这一过程中,绳子对其中一座椅及人做了多少功?解析:(1)设最后转盘匀速转动时的角速度为ω,此时人和座椅的受力情况如图丙所示.有:F T cos θ=mgF T sin θ=mDω2,其中sin θ=D -dl甲 乙解得:ω=32rad/s. (2)从转盘启动到匀速转动的过程中飞椅提升的高度为: h =l -l cos θ=2 m设这一过程绳对座椅做的功为W ,由动能定理得:W -mgh =12m ·(ωD )2解得:W =3450 J. 丙答案:(1)32 rad/s (2)3450 J金典练习十一 功 功率 动能定理选择题部分共10小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.1.用力将重物竖直提起,先由静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升.如果前后两过程的运动时间相同,不计空气阻力,则( )A.加速过程中拉力做的功比匀速过程中拉力做的功大B.匀速过程中拉力做的功比加速过程中拉力做的功大C.两过程中拉力做的功一样大D.上述三种情况都有可能解析:匀加速运动的位移s 1=12at 2,匀速运动的位移s 2=at ·t =2s 1,当匀加速上提时的拉力F =2mg 时,两过程拉力做的功相等;当F <2mg 时,匀加速过程拉力做的功比匀速上升过程拉力做的功小;当F >2mg 时,匀加速过程拉力做的功比匀速上升过程拉力做的功大.答案:D2.在水平粗糙的地面上,使同一物体由静止开始做匀加速直线运动,第一次是斜向上的拉力F ,第二次是斜向下的推力F .两次力的作用线与水平方向的夹角相同,力的大小相同,位移的大小也相同.则在这两次力的作用过程中( )A.力F 对物体做的功相同,合力对物体做的总功也相同B.力F 对物体做的功相同,合力对物体做的总功不相同C.力F 对物体做的功不相同,合力对物体做的总功相同D.力F 对物体做的功不相同,合力对物体做的总功也不相同 解析:两力对物体做的功W =Fs cos α相同,合外力做的功:第一次W 1=(F cos α-μmg +μF sin α)s ;第二次W 2=(F cos α-μmg -μF sin α)s .答案:B3.如图所示,滑块以6 m/s 的初速度从曲面上的A 点滑下,运动到B 点(比A 点低)时速度仍为 6 m/s.若滑块以5 m/s 的初速度仍由A 点下滑,则它运动到B 点时的速度( )A.大于5 m/sB.等于5 m/sC.小于5 m/sD.无法确定解析:两次下滑中,滑块做圆周运动时,曲面对滑块的弹力不同,则滑块受到的摩擦力不同,故摩擦力对滑块做的功不同,而重力对滑块做的功相同,故两次动能的变化不同.因第二次速度小一点,滑块做圆周运动时,曲线对它的弹力也小一些,故它受到的摩擦力也随之减小,因此它克服摩擦力做的功也相应地减小,从而小于滑块重力做的功(因为第一次滑块克服摩擦力做的功等于滑块重力做的功),故末速度大于初速度.答案:A4.如图所示,质量为m 的物体用穿过光滑小孔的细绳牵引,使其在光滑水平面上做匀速圆周运动,拉力为某个值F 时,转动半径为R ;当拉力逐渐减小到F4时,物体仍做匀速圆周运动,半径为2R .则此过程中外力对物体所做的功为( )A.14FRB.-14FRC.58FR D.0 解析:设物体在前后两种情况下做圆周运动的线速度分别为v 1、v 2,此过程中外力对物体所做的功为W ,由动能定理得:W =12mv 22-12mv 21 又由题意有:F =m v 21R14F =m v 222R 解得:W =-14FR .(注:不能通过W =F s =F +14F2·R cos π来计算,即F ≠F +14F2P )答案:B5.据《科技日报》2007年12月23日报道,时速为300公里的“和谐号”动车组是在引进、消化和吸收国外时速200公里动车组技术平台的基础上,由中国自主研发制造的世界上运营速度最高的动车组列车之一.如果列车受到的阻力与其运行速度的二次方成正比,当速度由原来的200 km/h 提高到现在的300 km/h 后,机车发动机的功率要变为原来的( )A.32倍B.(32)2倍C.(32)3倍D.(32)4倍 解析:当列车匀速运动时,动力大小等于受到的阻力,故:机车功率P =F ·v =kv 2·v P ′P =(v ′v )3=(32)3. 答案:C6.如图所示,质量为 m 的小车在水平恒力F 的推动下,从山坡底部A 处由静止起运动至高为h 的坡顶B ,获得速度为v ,A 、B 的水平距离为s .下列说法正确的是( )A.小车克服重力所做的功是mghB.推力对小车做的功是12mv 2C.推力对小车做的功是Fs -mghD.阻力对小车做的功是12mv 2+mgh -Fs解析:重力对小车做的功W G =-mgh ,故选项A 正确.由功的定义知W 推=F ·s ,由动能定理有W 推-mgh +W 阻=12mv 2,故W 阻=12mv 2+mgh -Fs .故选项B 、C 错误,选项D 正确.答案:AD7.如图所示,ABCD 是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC 的连接处都是一段与BC 相切的圆弧,BC 水平,其长d =0.50 m ,盆边缘的高度h =0.30 m.在A 处放一个质量为m 的小物块并让其由静止开始下滑.已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC 面与小物块间的动摩擦因数μ=0.10.小物块在盆内来回滑动,最后停止下来,则小物块停止时的位置到B 的距离为( )A.0.50 mB.0.25 mC.0.10 mD.0解析:对小物块从A 点出发到最后停下来的整个过程,由动能定理有:mgh -μmgs =0所以s =h μ=3 m而d =0.50 m ,刚好三个来回,所以最终停在B 点. 答案:D8.如图所示,一内壁粗糙的环形细圆管位于竖直平面内,环的半径为R (比细管的直径大得多),在圆管中有一个直径与细管内径相同的小球(可视为质点),小球的质量为m .设某一时刻小球通过轨道的最低点时对管壁的压力为6mg ,此后小球便做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服摩擦力所做的功是( )A.3mgRB.2mgRC.mgRD.12mgR解析:设小球在环形管最低点的速度大小为v ,由向心力公式得:6mg -mg =m v 2R可得小球在最低点的动能为:E k =12mv 2=52mgR又由题意知,小球到达最高点时速度等于零,设这一过程管壁摩擦力对小球做的功为W f ,由动能定理得:W G +W f =0-12mv 2即-mg ·2R +W f =-52mgR解得:W f =-12mgR即小球克服摩擦力做的功为12mgR .答案:D9.如图所示,物体的质量为1 kg ,动滑轮和细绳的质量均不计.现用一竖直向上的拉力F 拉动细绳,使物体从静止开始以5 m/s 2的加速度匀速上升,则拉力F在1 s 末的瞬时功率是(g 取10 m/s 2)( )A.150 WB.75 WC.37.5 WD.25 W解析:设与重物连接的悬绳的拉力为F ′,由牛顿第二定律得: F ′-mg =ma解得:F ′=15 N.方法一 每时刻拉力做功的功率都等于悬绳对重物做功的功率,故P =F ′·v =F ′·at =75 W.方法二 由动滑轮的特点知,F =12F ′,拉力F 作用点上升的加速度为10 m/s 2,故P =F ·v ′=152×10×1 W=75 W.答案:B10.在光滑的水平面上有一静止的物体,现以水平恒力F 1推这一物体,作用一段时间后换成相反方向的水平恒力F 2推这一物体,当恒力F 2作用的时间与恒力F 1作用的时间相等时,物体恰好回到原处,此时物体的动能为32 J ,则在整个过程中,恒力F 1、F 2做的功分别为( )A.16 J 、16 JB.8 J 、24 JC.32 J 、0 JD.48 J 、-16 J解析:如图所示,设两过程的时间均为t ,A 到B 过程中,物体的加速度大小为a 1;B 到D 过程中,物体的加速度大小为a 2.取向右的方向为正方向,设AB =s ,可得:s =12a 1t 2 -s =v 0t -12a 2t 2v 0=a 1t解得:a 2=3a 1因为F 1=ma 1,F 2=ma 2 解得:F 2=3F 1 又由动能定理得: W 1+W 2=ΔE k =32 J W 1=F 1·s W 2=F 2·s可得:W 1=8 J ,W 2=24 J. 答案:B非选择题部分共3小题,共40分.11.(13分)一质量为500 t 的机车,以恒定功率375 kW 由静止出发,经过5 min 速度达到最大值54 km/h ,设机车所受阻力f 恒定不变,取g =10 m/s 2,试求:(1)机车受到的阻力f 的大小. (2)机车在这5 min 内行驶的路程.解析:研究对象为机车.首先分析物理过程:机车以恒定功率P 0由静止出发→速度v 增加→牵引力F 减小(P 0=Fv )→合力减小(F 合=F -f )→加速度减小(a =F 合m)→速度继续增加→直至合力减小为0,加速度a =0,速度达到最大.可见机车在这5 min 内做的是加速度减小、速度不断增大的变速运动.当机车的速度达到最大时,P 0=Fv max ,此时F =f ,机车的受力情况如图所示.(1)已知P 0=375 kW =3.75×105W v max =54 km/h =15 m/s根据P 0=Fv max 时F =f ,得:P 0=fv max机车受到的阻力f =P 0v max =3.75×10515N =2.5×104N.(2)机车在这5 min 内,牵引力为变力,做正功,阻力做负功,重力、弹力不做功.根据P 0=W Ft,牵引力做的功为:W F =P 0·t 根据动能定理有:P 0·t -f ·s =12mv 2max -0解得:s =P 0·t -12mv 2maxf=3.75×105×5×60-0.5×5×105×1522.5×104m =2250 m.答案:(1)2.5×104N (2)2250 m12.(13分)弹射器是航母制造中的关键技术之一,重型喷气式战斗机在水平跑道上需要滑行450 m 以上才能达到起飞速度,而即使当今最大的“尼米兹”级航空母舰甲板的长度也不过300余米,依靠弹射器是重型战斗机在航母上起飞的必不可少的环节.已知美军F -14战斗机重3.0×107kg ,在地面跑道上靠自身发动机提供动力需滑行450 m 才能到达250 km/h 的起飞速度,而这种战斗机在“尼米兹”号航母上,在蒸汽弹射器和自身发动机动力的共同作用下,可在45 m 内将速度加到 250 km/h.若F -14战斗机加速度滑行时,发动机动力和飞机受到的阻力都恒定,则“尼米兹”号上蒸汽弹射器使一架F -14 战斗机起飞至少要做多少功?解析:设F -14战斗机自身发动机的牵引力为F ,受到的阻力为f ,在水平地面跑道上起飞时,由动能定理有:(F -f )·s 1=12mv 2-0在“尼米兹”号航母甲板上起飞时,有:W +Fs 2-fs 2=12mv 2解得:弹射器至少需做的功W =6.5×1010J.答案:6.5×1010J13.(14分)如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道的半径为R ,下端与光滑绝缘水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向上的场强大小为E 的匀强电场中.现有一质量为m 、带电荷量为+q 的物块(可视为质点)从水平面上的A 点以初速度v 0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好通过最高点C ,已知E <mg q.(1)试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功.(2)证明物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E 无关,且为一常量.解析:(1)物块恰能通过圆弧最高点C ,即圆弧轨道此时与物块间无弹力作用,物块受到的重力和电场力提供向心力,则:mg -Eq =m v 2CR物块在由A 运动到C 的过程中,设物块克服摩擦力做的功为W f ,根据动能定理知:Eq ·2R -W f -mg ·2R =12mv 2C -12mv 2解得:W f =12mv 20+52(Eq -mg )R .(2)物块离开半圆形轨道后做类平抛运动,设水平位移为s ,则s =v C t2R =12(g -Eq m)·t 2联立解得:s =2R因此,物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E 无关,恒为2R .答案:(1)12mv 20+52(Eq -mg )R(2)物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E 无关,恒为2R。

2020届一轮复习人教新课标 功和能 单元过关练(解析版)

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2020年高考物理考点精选精炼:功和能(提升卷)(解析版)1.质量为m 的物体,在距地面h 高处以3g 的加速度由静止竖直下落到地面。

下列说法中正确的是( )A .物体的动能增加3mghB .重力做功3mgh C .物体的重力势能减少了3mgh D .物体的机械能减少3mgh 2.如图所示,质量为m 的小球从距离地面高H 的A 点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用,到达距地面深度为h 的B 点速度减为零.不计空气阻力,重力加速度为g .关于小球下落的整个过程,下列说法中正确的是( )A .小球的机械能减少了mg (H +h )B .小球所受阻力的冲量小于C .小球克服阻力做的功为mghD .小球动量的改变量等于所受阻力的冲量3.如图所示,质量为m 的小球从高为h 处的斜面上的A 点滚下,经过水平面BC 后,再滚上另一斜面,当它到达高为4h 的D 点时,速度为零,在这个过程中,重力做功为( )A .34mghB .4mghC .mghD .04.如图所示,斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上,现将一小球从图示位置由静止释放,不计一切摩擦,则在小球从释放到落至地面的过程中,下列说法正确的是()A.斜劈对小球的弹力不做功B.斜劈与小球组成的系统机械能守恒C.斜劈的机械能守恒D.小球重力势能减小量等于斜劈动能的增加量5.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,运动中空气阻力大小恒为f,则小球从抛出点到再回到抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功应为()A.0 B.-fh C.-2fh D.-4fh6.在同一高度以相同速率将手中质量相同的小球分别以上抛、下抛、平抛三种不同的方式抛出()A.三个小球落地的速度相同B.三个小球从抛出到落地过程中重力做功不相同C.三个小球落地时动能相同D.三个小球从抛出到落地过程中重力的平均功率相同7.如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环,小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力()A.一直做负功B.一直不做功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心8.质量不同而初动量相同的两个物体,在水平地面上由于摩擦力的作用而停止运动,它们与地面间的动摩擦因数相同,比较它们的滑行时间和滑行距离,则( )A.两个物体滑行的时间一样长B.质量大的物体滑行的时间较长C.两个物体滑行的距离一样长D.质量小的物体滑行的距离较长9.(多选)在机场和火车站可以看到对行李进行安全检查用的水平传送带如图所示,设某机场的传送带匀速前进的速度为0.4m/s,某行李箱的质量为10kg,行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2,传送带的长度为2m。

备战2020高考物理-高三第一轮基础练习:动能与重力势能(含答案)

备战2020高考物理-高三第一轮基础练习:动能与重力势能(含答案)

备战2020高考物理-高三第一轮基础练习:动能与重力势能一、单选题1.如图所示,无人机在空中匀速上升过程中,不断增加的能量是()A. 动能B. 动能、重力势能C. 重力势能、机械能D. 动能、重力势能、机械能2.质量为50 kg、高为1.8 m的跳高运动员,背越式跳过2 m高的横杆而平落在高50 cm的垫子上,整个过程中重力对人做的功大约为()A. 1 000 JB. 750 JC. 650 JD. 200 J3.如图所示是蹦床运动员在空中表演的情景,在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中,蹦床的弹性势能、运动员的重力势能和动能变化情况分别是( )A. 弹性势能减小,动能增大B. 重力势能增大,动能先增大后减小C. 弹性势能增大,重力势能增大D. 弹性势能增大,动能先增大后减小4.物体做自由落体运动,以下有关其相对于地面的重力势能与下落速度的关系图,正确的是()A. B. C. D.5.如图所示是一幅登山导图,括号中数据为该点高度,质量约为50 kg的小宋从A点出发经过0.5 小时到达C点,小宋在这过程中克服重力做功约为()A. 3.9×104JB. 7.5×104JC. 1.2×105JD. 1.5×105J6.质量为m的小物块,从离桌面高H处由静止下落,桌面离地面高为h,如图所示.如果以桌面为参考平面,那么小物块落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是()A. mgh,减少mg(H-h)B. mgh,增加mg(H+h)C. -mgh,增加mg(H-h)D. -mgh,减少mg(H+h)7.如图所示,小球的质量为m ,自光滑的斜槽的顶端无初速度滑下,沿虚线轨迹落地,不计空气阻力,则小球着地瞬间的动能和重力势能分别是(选取斜槽末端切线所在平面为参考平面)()A. ,B. ,C. ,0D. ,8.用拉力T将一个重为5N的物体匀速升高3m,如图所示,在这个过程中,下列说法正确的是()A. 物体的重力做了15 J的功B. 拉力T对物体做了15 J的功C. 物体的重力势能减少了15 JD. 合力对物体做的功是15 J9.关于动能的概念,下列说法中正确的是()A. 物体由于运动而具有的能,叫做动能B. 运动物体具有的能,叫做动能C. 运动物体的质量越大,其动能一定越大D. 速度较大的物体,具有的动能一定较大10.某旅游景点有乘坐热气球观光项目,如图所示,在热气球加速上升的过程中,忽略热气球质量的变化,则热气球的()A. 重力势能减少,动能减少B. 重力势能减少,动能增加C. 重力势能增加,动能减少D. 重力势能增加,动能增加二、多选题11.如图所示,摆球质量为m,悬线的长为L,把悬线拉到水平位置后放手,在摆球从A点运动到B点的过程中(不计空气阻力),则下列说法正确的是()A. 悬线的拉力对摆球不做功B. 摆球的重力势能逐渐增大C. 摆球的动能逐渐增大D. 摆球的重力的功率一直增大12.质量一定的物体()A. 速度发生变化时,其动能一定变化B. 速度发生变化时,其动能不一定变化C. 动能不变时,其速度一定不变D. 动能不变时,其速度不一定不变13.某学习小组对重力势能的理解提出了以下几种说法,你认为正确的是()A. 重力势能的变化只跟物体所处的始、末位置有关,与物体实际经过的路径无关B. 重力势能的变化只跟重力做功有关,和其他力是否做功及做功多少无关C. 重力势能是矢量,物体位于地球表面以上时重力势能才能为正值D. 重力势能的增量等于重力对物体做的功14.关于重力势能,下列说法中正确的是( )A. 重力势能的大小与所选的参考平面有关B. 在同一个参考平面,重力势能-5J小于-10JC. 重力做正功,重力势能增加D. 物体的重力势能是物体和地球所共有的15.改变汽车的质量和速度都可能使汽车的动能发生变化.下列情形中能使汽车的动能变为原来的2倍的是()A. 质量不变,速度增大为原来的2倍B. 速度不变,质量增大为原来的2倍C. 质量减半,速度增大为原来的2倍D. 速度减半,质量增大为原来的2倍16.下列说法中正确的是()A. 只要物体受力的同时又发生了位移,则一定有力对物体做功B. 一个力对物体做了负功,则说明这个力一定阻碍物体的运动C. 运动物体所受的合外力不为零,则物体的动能一定改变D. 重力势能是标量,但有正负,其代数值表示重力势能的大小17."蹦极"是一项深受年轻人喜爱的极限运动,跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在腰间,从几十米高处跳下.如右图所示,某人做蹦极运动,他从高台由静止开始下落,下落过程不计空气阻力,设弹性绳原长为h0,弹性绳的弹性势能与其伸长量的平方成正比.则他在从高台下落至最低点的过程中,他的动能E k、弹性绳的弹性势能E P随下落高度h变化的关系图象正确的是()A B.C. D.18.下列关于物体重力势能的说法正确的是()A. 物体的重力势能增大,该物体一定克服重力做功B. 物体的重力势能减小,该物体一定克服重力做功C. 重力势能为负值说明物体在零势能参考平面以下D. 重力势能为负值说明物体在零势能参考平面以上三、计算题19.质量为3kg的物体放在高4m的平台上,g取10m/s2.求:(1)物体相对于平台表面的重力势能是多少?(2)物体相对于地面的重力势能是多少?(3)物体从平台落到地面上,重力势能变化了多少?重力做的功是多少?答案一、单选题1.【答案】C【解析】【解答】匀速上升,速度不变,动能不变,高度增大,重力势能不断增大,动能与重力势能之和增加,所以机械能增加,C符合题意.故答案为:C【分析】物体一定时,速度越大,动能越大,位置越高,重力势能越大。

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功和能(二)
一.选择题:
1.下列关于运动物体所受合外力和动能变化的关系正确的是( ) A .如果物体所受合外力为零,则合外力对物体做的功一定为零 B .如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零 C .物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化 D .物体的动能不变,所受合外力一定为零2.在2020年北京奥运会上,跳水运动员陈若琳取得了女子10米跳台的金牌。

假设她的质量为m ,进入水后受到水的阻力而做匀减速运动,设水对她的阻力大小恒为F ,那么在她减速下降h 的过程中,下列说法正确的是( )
A. 她的动能减少了Fh
B. 她的机械能减少了Fh
C. 她的机械能减少了(F-mg)h
D. 她的重力势能减少了mgh
3.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程,将人和伞看成一个系统,在这两个过程中,下列说法正确的是( )
A .阻力对系统始终做负功
B .系统受到的合外力始终向下
C .重力做功使系统的重力势能增加
D .任意相等的时间内重力做的功相等 4.如图所示,倾角为30°的斜面体置于水平地面上.一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A 和物块B ,跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O , A 的质量为m ,B 的质量为4m .开始时,用手托住A ,使OA 段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB 绳平行于斜面,此时B 静止不动.将A 由静止释放,在其下摆过程中,斜面体始终保持静止,下列判断中正
确的是( )
A .物块
B 受到的摩擦力先减小后增大 B .地面对斜面体的摩擦力方向一直向右
C .小球A 的机械能守恒
D .小球A 的机械能不守恒,A 、B 系统的机械能守恒
m
F M
5.如图,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O 点,另一端系一小球.给小球一足够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运动.在此过程中( ) A .小球的机械能守恒
B .重力对小球不做功
C .绳的张力对小球不做功
D .在任何一段时间内,小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少
6.光滑地面上放一长木板,质量为M ,木板上表面粗糙且左端放一木块m ,如图所示,现用水平向右的恒力F 拉木块,使它在木板上滑动且相对地面位移为s (木块没有滑下长木板)。

在此过程中:( )
A .若只增大m ,则拉力F 做功不变
B .若只增大m ,则长木板末动能增大
C .若只增大M ,则小木块末动能不变
D .若只增大F ,则长木板末动能不变
7.如图所示,板长为L ,板的B 端静置有质量为m 的小物体P ,物体与板间的动摩擦因数为μ,开始时板水平,若缓慢转过一个小角度α的过程中,物体始终保持与板相对静止,则这个过程中( )
A .摩擦力对P 做功为)cos 1(cos ααμ-⋅⋅L mg
B .摩擦力对P 做功为)cos 1(sin αα-⋅⋅L mg
C .弹力对P 做功为ααsin cos ⋅⋅⋅L mg
D .板对P 做功为αsin ⋅mgL 二.实验题:
8.与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况时常用的计时仪器,如图(甲)所示,a 、b 分别是光电门的激光发射和接收装置。

现利用如图(乙)所示的装置验
证“机械能守恒定律”。

方法是:在滑块上安装一遮光板,把滑块放在水平放置的
α m
B
)(1-sm v
1
v 2v 气垫导轨上,通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连,连接好1、2两个光电门,在图示位置释放滑块后,光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为△t 1、△t 2。

已知滑块(含遮光板)质量为M 、钩码质量为m 、两光电门间距为s 、遮光板宽度为L 、当地的重力加速度为g 。

(1)计算滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度的表达式为(用题目中给定的字母表示)
v 1= v 2=
(2)本实验中验证机械能守恒的表达式为 (用题目中给定的字母表
示)。

三.计算题:
9.一辆汽车质量为1×103kg ,最大功率为2×104W ,在水平路面由静止开始做直线运动,最大速度为v 2,运动中汽车所受阻力恒定.发动机的最大牵引力为
3×103N ,其行驶过程中牵引力F 与车速的倒数v
1

关系如图所示.试求:
(1)根据图线ABC 判断汽车做什么运动? (2)最大速度v 2的大小; (3)匀加速直线运动中的加速度;
(4)当汽车的速度为10m/s 时发动机的功率为多大?
10.所示,皮带的速度是3m/s ,两轴心距离s=4.5m ,现将m=1kg 的小物体轻轻放在左轮正上方的皮带上,物体与皮带间的动摩擦因数为μ=0.15。

电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方的过程中,电动机消耗的电能是多少?
参考答案 1. A 2. BD 3 .A 4 .AC 5.C 6.ABC 7 .D 8.(1)221
1t L v t L
v ∆=
∆=
(2)2
1
22))((21))(
(21t L m M t L m M mgs ∆+-∆+= 9.(1)图线AB 牵引力F 不变,阻力f 不变,汽车作匀加速直线运动,图线BC 的斜
率表示汽车的功率P,P不变,则汽车作加速度减小的变加速直线运动,直至达最大速度v
,此后汽车作匀速直线运动。

2
(2)20m/s(3)2m/s2(4)2×104W
10.9J。

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