高考物理力学知识点之功和能技巧及练习题含答案(7)
高考物理专题力学知识点之功和能全集汇编含答案解析
高考物理专题力学知识点之功和能全集汇编含答案解析一、选择题1.如图所示,粗糙程度处处相同的半圆形竖直轨道固定放置,其半径为R ,直径POQ 水平。
一质量为m 的小物块(可视为质点)自P 点由静止开始沿轨道下滑,滑到轨道最低点N 时,小物块对轨道的压力大小为2mg ,g 为重力加速度的大小。
则下列说法正确的是( )A .小物块到达最低点N 时的速度大小为2gRB .小物块从P 点运动到N 点的过程中重力做功为mgRC .小物块从P 点运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功为mgRD .小物块从P 点开始运动经过N 点后恰好可以到达Q 点2.某人用手将1kg 的物体由静止向上提起1m ,这时物体的速度为2m/s (g 取10m/s 2),则下列说法正确的是( ) A .物体克服重力做功2J B .合外力做功2JC .合外力做功12JD .手的拉力对物体做功10J3.将一个皮球从地面以初速度v 0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 +kv 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 04.某同学把质量是5kg 的铅球推出,估计铅球出手时距地面的高度大约为2m ,上升的最高点距地面的高度约为3m ,最高点到落地点的水平距离约为6m 。
由此可估算出该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为 A .50JB .150JC .200JD .250J5.如图,光滑圆轨道固定在竖直面内,一质量为m 的小球沿轨道做完整的圆周运动.已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N 1,在高点时对轨道的压力大小为N 2.重力加速度大小为g ,则N 1–N 2的值为A .3mgB .4mgC .5mgD .6mg6.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 .t 1-t 2时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变7.小明和小强在操场上一起踢足球,若足球质量为m ,小明将足球以速度v 从地面上的A 点踢起。
高考物理新力学知识点之功和能全集汇编及答案解析
高考物理新力学知识点之功和能全集汇编及答案解析一、选择题1.一滑块在水平地面上沿直线滑行,t =0时其速度为1 m/s .从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F ,力F 和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如图a 和图b 所示.设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F 对滑块做的功分别为123W W W 、、,则以下关系正确的是( )A .123W W W ==B .123W W W <<C .132W W W <<D .123W W W =<2.如图所示,小车A 放在一个倾角为30°的足够长的固定的光滑斜面上,A 、B 两物体由绕过轻质定滑轮的细线相连,已知重力加速度为g ,滑轮质量及细线与滑轮之间的摩擦不计,小车A 的质量为3m ,小球B 的质量为m ,小车从静止释放后,在小球B 竖直上升h 的过程中,小车受绳的拉力大小F T 和小车获得的动能E k 分别为( )A .F T =mg ,E k =3mgh/8B .F T =mg ,E k =3mgh/2C .F T =9mg/8,E k =3mgh/2D .F T =9mg/8,E k =3mgh/83.如图,半径为R 、质量为m 的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,将质量也为m 的小球从距A 点正上方h 高处由静止释放,小球自由落体后由A 点经过半圆轨道后从B 冲出,在空中能上升的最大高度为34h ,则A .小球和小车组成的系统动量守恒B .小车向左运动的最大距离为12R C .小球离开小车后做斜上抛运动D .小球第二次能上升的最大高度12h <h <34h 4.我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富,四大发明促进了科学的发展和技术的进步,对现代仍具有重大影响,下列说法正确的是( )A .春节有放鞭炮的习俗,鞭炮炸响的瞬间,动量守恒但能量不守恒B .火箭是我国的重大发明,现代火箭发射时,火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力C .装在炮弹中的火药燃烧爆炸时,化学能全部转化为弹片的动能D .指南针的发明促进了航海和航空,静止时指南针的N 极指向北方5.将一个皮球从地面以初速度v 0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 6.某同学把质量是5kg 的铅球推出,估计铅球出手时距地面的高度大约为2m ,上升的最高点距地面的高度约为3m ,最高点到落地点的水平距离约为6m 。
高考物理力学知识点之功和能技巧及练习题附答案解析(7)
高考物理力学知识点之功和能技巧及练习题附答案解析(7)一、选择题1.研究“蹦极”运动时,在运动员身上装好传感器,用于测量运动员在不同时刻下落的高度及速度。
如图甲所示,运动员及所携带的全部设备的总质量为50kg,弹性绳有一定长度。
运动员从蹦极台自由下落,根据传感器测到的数据,得到如图乙所示的速度-位移(v-x)图像。
不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。
下列判断正确的是()A.运动员下落运动轨迹为一条抛物线B.弹性绳的原长为16mC.从x=16m到x=30m过程中运动员的加速度逐渐变大D.运动员下落到最低点时弹性势能为18000J2.如图,光滑圆轨道固定在竖直面内,一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动.已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1,在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g,则N1–N2的值为A.3mg B.4mg C.5mg D.6mg3.如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态.现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中( )A.圆环的机械能守恒B3mgLC.圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变4.如图所示,质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒,已知重心在C点,其垂线与脚,两手连线中点间的距离Oa、ob分别为0.9m和0.6m,若她在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4m,则克服重力做功和相应的功率为()A.430J,7WB.4300J,70WC.720J,12WD.7200J,120W5.如图所示,一表面光滑的木板可绕固定的水平轴O转动,木板从水平位置OA转到OB 位置的过程中,木板上重为5 N的物块从靠近转轴的位置由静止开始滑到图中虚线所示位置,在这一过程中,物块的重力势能减少了4 J。
高考物理力学知识点之功和能全集汇编含答案解析
高考物理力学知识点之功和能全集汇编含答案解析一、选择题1.图所示,质量为m 的木块沿着倾角为θ的光滑斜面从静止开始下滑,当下降的高度为h 时,重力的瞬时功率为A .2mg ghB .cos 2mg gh θC .sin /2mg gh θD .sin 2mg gh θ2.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3.如图所示,长为l 的轻杆一端固定一质量为m 的小球,另一端有固定转轴O ,杆可在竖直平面内绕轴O 无摩擦转动.已知小球通过最低点Q 时,速度大小为 ,则小球的运动情况为( )A .小球不可能到达圆周轨道的最高点PB .小球能到达圆周轨道的最高点P ,但在P 点不受轻杆对它的作用力C .小球能到达圆周轨道的最高点P ,且在P 点受到轻杆对它向上的弹力D .小球能到达圆周轨道的最高点P ,且在P 点受到轻杆对它向下的弹力4.一质量为m 的木块静止在光滑的水平面上,从0t =开始,将一个大小为F 的水平恒力作用在该木块上,作用时间为1t ,在10~t 内力F 的平均功率是( )A .212F m t ⋅B .2212F m t ⋅C .21F m t ⋅D .221F mt ⋅5.小明和小强在操场上一起踢足球,若足球质量为m ,小明将足球以速度v 从地面上的A 点踢起。
当足球到达离地面高度为h 的B 点位置时,如图所示,不计空气阻力,取B 处为零势能参考面,则下列说法中正确的是( )A .小明对足球做的功等于mghB .足球在A 点处的机械能为22mvC .小明对足球做的功等于22mv +mgh D .足球在B 点处的动能为22mv -mgh 6.物体仅在拉力、重力作用下竖直向上做匀变速直线运动,重力做功-2J ,拉力做功3J ,则下列说法正确的是 A .物体的重力势能减少2J B .物体的动能增加3J C .物体的动能增加1J D .物体的机械能增加1J7.如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m 的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态.现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L ,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L (未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中( )A .圆环的机械能守恒B 3mgLC .圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D .圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变8.将横截面积为S 的玻璃管弯成如图所示的连通器,放在水平桌面上,左、右管处在竖直状态,先关闭阀门K ,往左、右管中分别注入高度为h 2、h 1 ,密度为ρ的液体,然后打开阀门K ,直到液体静止,重力对液体做的功为( )A .()21gs h h ρ- B.()2114gs h h ρ- C .()22114gs h h ρ- D .()22112gs h h ρ- 9.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。
高考物理专题力学知识点之功和能全集汇编附答案
高考物理专题力学知识点之功和能全集汇编附答案一、选择题1.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P.快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶.图四个图象中,哪个图象正确表示了从司机减小油门开始,汽车的速度与时间的关系()A.B.C.D.2.我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富,四大发明促进了科学的发展和技术的进步,对现代仍具有重大影响,下列说法正确的是()A.春节有放鞭炮的习俗,鞭炮炸响的瞬间,动量守恒但能量不守恒B.火箭是我国的重大发明,现代火箭发射时,火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力C.装在炮弹中的火药燃烧爆炸时,化学能全部转化为弹片的动能D.指南针的发明促进了航海和航空,静止时指南针的N极指向北方3.某同学把质量是5kg 的铅球推出,估计铅球出手时距地面的高度大约为2m,上升的最高点距地面的高度约为3m,最高点到落地点的水平距离约为6m。
由此可估算出该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为A.50J B.150J C.200J D.250J4.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从0t=开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,作用时间为1t,在10~t内力F的平均功率是()A.212Fmt⋅B.2212Fmt⋅C.21Fmt⋅D.221Fmt⋅5.如图所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面加速上升,在这个过程中,人脚所受的静摩擦力()A.等于零,对人不做功B.水平向左,对人做负功C.水平向右,对人做正功D.沿斜面向上,对人做正功6.如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态.现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中( )A.圆环的机械能守恒B.弹簧弹性势能变化了3mgLC.圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变7.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球到达最高点时速度大小为gLD.运动过程中,b球的高度可能大于a球的高度8.如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R:bc是半径为R的四分之一的圆弧,与ab相切于b点.一质量为m的小球.始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点处从静止开始向右运动,重力加速度大小为g.小球从a点开始运动到其他轨迹最高点,机械能的增量为A.2mgRB.4mgRC.5mgRD.6mgR9.关于重力势能,下列说法中正确的是()A.重力势能的大小只由物体本身决定B.重力势能恒大于零C.在地面上的物体,它具有的重力势能一定等于零D.重力势能是物体和地球所共有的10.如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OC水平、OB竖直,一个质量为m的小球自C的正上方A点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。
高考物理力学知识点之功和能全集汇编含答案
高考物理力学知识点之功和能全集汇编含答案一、选择题1.一滑块在水平地面上沿直线滑行,t =0时其速度为1 m/s .从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F ,力F 和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如图a 和图b 所示.设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F 对滑块做的功分别为123W W W 、、,则以下关系正确的是( )A .123W W W ==B .123W W W <<C .132W W W <<D .123W W W =<2.如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v 从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)( )A .216v gB .28v gC .24v gD .22v g3.如图,半径为R 、质量为m 的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,将质量也为m 的小球从距A 点正上方h 高处由静止释放,小球自由落体后由A 点经过半圆轨道后从B 冲出,在空中能上升的最大高度为34h ,则A .小球和小车组成的系统动量守恒B .小车向左运动的最大距离为12R C .小球离开小车后做斜上抛运动D .小球第二次能上升的最大高度12h <h <34h4.某同学把质量是5kg 的铅球推出,估计铅球出手时距地面的高度大约为2m,上升的最高点距地面的高度约为3m,最高点到落地点的水平距离约为6m。
由此可估算出该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为A.50J B.150J C.200J D.250J5.如图(甲)所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图(乙)所示,则A.1t时刻小球动能最大B.2t时刻小球动能最大C.2t~3t这段时间内,小球的动能先增加后减少D.2t~3t这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能6.如图所示,物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零,运动中无碰撞能量损失。
高考物理力学知识点之功和能分类汇编及答案解析
高考物理力学知识点之功和能分类汇编及答案解析一、选择题1.如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R:bc是半径为R的四分之一的圆弧,与ab相切于b点.一质量为m的小球.始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点处从静止开始向右运动,重力加速度大小为g.小球从a点开始运动到其他轨迹最高点,机械能的增量为A.2mgRB.4mgRC.5mgRD.6mgR2.某同学把质量是5kg 的铅球推出,估计铅球出手时距地面的高度大约为2m,上升的最高点距地面的高度约为3m,最高点到落地点的水平距离约为6m。
由此可估算出该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为A.50J B.150J C.200J D.250J3.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4.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5.如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象,t1时刻起汽车的功率保持不变.由图象可知()A.0-t1时间内,汽车的牵引力增大,加速度增大,功率不变B.0-t1时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变,功率不变C.t1-t2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6.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从0t=开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,作用时间为1t,在10~t内力F的平均功率是()A.212Fmt⋅B.2212Fmt⋅C.21Fmt⋅D.221Fmt⋅7.小明和小强在操场上一起踢足球,若足球质量为m,小明将足球以速度v从地面上的A 点踢起。
高考物理专题力学知识点之功和能分类汇编及答案
高考物理专题力学知识点之功和能分类汇编及答案一、选择题1.如图所示,一个内侧光滑、半径为R的四分之三圆弧竖直固定放置,A为最高点,一小球(可视为质点)与A点水平等高,当小球以某一初速度竖直向下抛出,刚好从B点内侧进入圆弧并恰好能过A点。
重力加速度为g,空气阻力不计,则()A.小球刚进入圆弧时,不受弹力作用B.小球竖直向下抛出的初速度大小为gRC.小球在最低点所受弹力的大小等于重力的5倍D.小球不会飞出圆弧外2.如图所示,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑,则()A.小球到达弧形槽底部时速度小于2ghB.小球到达弧形槽底部时速度等于2ghC.小球在下滑过程中,小球和槽组成的系统总动量守恒D.小球自由下滑过程中机械能守恒3.假设某次罚点球直接射门时,球恰好从横梁下边缘踢进,此时的速度为v.横梁下边缘离地面的高度为h,足球质量为m,运动员对足球做的功为W1,足球运动过程中克服空气阻力做的功为W2,选地面为零势能面,下列说法正确的是()A.运动员对足球做的功为W1=mgh+mv2B.足球机械能的变化量为W1-W2C.足球克服空气阻力做的功为W2=mgh+mv2-W1D.运动员刚踢完球的瞬间,足球的动能为mgh+mv24.从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛和水平抛出两个质量均为m的小球,忽略空气阻力.在小球从抛出到落至水平地面的过程中A.动能变化量不同,动量变化量相同B.动能变化量和动量变化量均相同C.动能变化量相同,动量变化量不同D.动能变化量和动量变化量均不同5.如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象,t1时刻起汽车的功率保持不变.由图象可知()A.0-t1时间内,汽车的牵引力增大,加速度增大,功率不变B.0-t1时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变,功率不变C.t1-t2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6.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从0t=开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,作用时间为1t,在10~t内力F的平均功率是()A.212Fmt⋅B.2212Fmt⋅C.21Fmt⋅D.221Fmt⋅7.把一物体竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度为h,若物体的质量为m,所受空气阻力大小恒为f,重力加速度为g.则在从物体抛出到落回抛出点的全过程中,下列说法正确的是:()A.重力做的功为m g h B.重力做的功为2m g hC.空气阻力做的功为零D.空气阻力做的功为-2fh8.如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态.现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中( )A.圆环的机械能守恒B3mgLC.圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变9.如图所示,质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒,已知重心在C点,其垂线与脚,两手连线中点间的距离Oa、ob分别为0.9m和0.6m,若她在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4m,则克服重力做功和相应的功率为()A.430J,7WB.4300J,70WC.720J,12WD.7200J,120W10.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。
高考物理最新力学知识点之功和能全集汇编及答案解析
高考物理最新力学知识点之功和能全集汇编及答案解析一、选择题1.将横截面积为S 的玻璃管弯成如图所示的连通器,放在水平桌面上,左、右管处在竖直状态,先关闭阀门K ,往左、右管中分别注入高度为h 2、h 1 ,密度为ρ的液体,然后打开阀门K ,直到液体静止,重力对液体做的功为( )A .()21gs h h ρ-B .()2114gs h h ρ- C .()22114gs h h ρ- D .()22112gs h h ρ- 2.如图所示,小车A 放在一个倾角为30°的足够长的固定的光滑斜面上,A 、B 两物体由绕过轻质定滑轮的细线相连,已知重力加速度为g ,滑轮质量及细线与滑轮之间的摩擦不计,小车A 的质量为3m ,小球B 的质量为m ,小车从静止释放后,在小球B 竖直上升h 的过程中,小车受绳的拉力大小F T 和小车获得的动能E k 分别为( )A .F T =mg ,E k =3mgh/8B .F T =mg ,E k =3mgh/2C .F T =9mg/8,E k =3mgh/2D .F T =9mg/8,E k =3mgh/83.如图,半径为R 、质量为m 的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,将质量也为m 的小球从距A 点正上方h 高处由静止释放,小球自由落体后由A 点经过半圆轨道后从B 冲出,在空中能上升的最大高度为34h ,则A .小球和小车组成的系统动量守恒B .小车向左运动的最大距离为12R C .小球离开小车后做斜上抛运动D.小球第二次能上升的最大高度12h<h<34h4.如图所示,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑,则()A.小球到达弧形槽底部时速度小于2ghB.小球到达弧形槽底部时速度等于2ghC.小球在下滑过程中,小球和槽组成的系统总动量守恒D.小球自由下滑过程中机械能守恒5.某人用手将1kg的物体由静止向上提起1m,这时物体的速度为2m/s(g取10m/s2),则下列说法正确的是()A.物体克服重力做功2J B.合外力做功2JC.合外力做功12J D.手的拉力对物体做功10J6.把小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A位置,如图甲所示.迅速松手后,球升高至最高位置C(图丙),途中经过位置B时弹簧正处于原长(图乙).忽略弹簧的质量和空气阻力.则小球从A运动到C的过程中,下列说法正确的是A.经过位置B时小球的加速度为0B.经过位置B时小球的速度最大C.小球、地球、弹簧所组成系统的机械能守恒D.小球、地球、弹簧所组成系统的机械能先增大后减小7.如图(甲)所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图(乙)所示,则A.1t时刻小球动能最大B.2t时刻小球动能最大C.2t~3t这段时间内,小球的动能先增加后减少D.2t~3t这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能8.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。
高考物理新力学知识点之功和能全集汇编附答案解析
高考物理新力学知识点之功和能全集汇编附答案解析一、选择题1.如图所示,质量为m的物体,以水平速度v0离开桌面,若以桌面为零势能面,不计空气阻力,则当它经过离地高度为h的A点时,所具有的机械能是( )A.mv02+mg h B.mv02-mg hC.mv02+mg (H-h) D.mv022.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球到达最高点时速度大小为gLD.运动过程中,b球的高度可能大于a球的高度3.如图,半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为34h,则A.小球和小车组成的系统动量守恒B.小车向左运动的最大距离为1 2 RC.小球离开小车后做斜上抛运动D.小球第二次能上升的最大高度12h<h<34h4.我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富,四大发明促进了科学的发展和技术的进步,对现代仍具有重大影响,下列说法正确的是()A.春节有放鞭炮的习俗,鞭炮炸响的瞬间,动量守恒但能量不守恒B.火箭是我国的重大发明,现代火箭发射时,火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力C.装在炮弹中的火药燃烧爆炸时,化学能全部转化为弹片的动能D.指南针的发明促进了航海和航空,静止时指南针的N极指向北方5.如图,倾角为θ的光滑斜面与光滑的半径为R的半圆形轨道相切于B点,固定在水平面上,整个轨道处在竖直平面内。
现将一质量为m的小球自斜面上距底端高度为H的某点A由静止释放,到达半圆最高点C时,对C点的压力为F,改变H的大小,仍将小球由静止释放,到达C点时得到不同的F值,将对应的F与H的值描绘在F H-图像中,如图所示。
高考物理专题力学知识点之功和能全集汇编及答案
高考物理专题力学知识点之功和能全集汇编及答案一、选择题1.如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OC水平、OB竖直,一个质量为m的小球自C的正上方A点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。
已知AC=3R,重力加速度为g,则小球从A到B的运动过程中()A.重力做功3mgRB.机械能减少12 mgRC.合外力做功32 mgRD.克服摩擦力做功32 mgR2.如图所示,小车A放在一个倾角为30°的足够长的固定的光滑斜面上,A、B两物体由绕过轻质定滑轮的细线相连,已知重力加速度为g,滑轮质量及细线与滑轮之间的摩擦不计,小车A的质量为3m,小球B的质量为m,小车从静止释放后,在小球B竖直上升h 的过程中,小车受绳的拉力大小F T和小车获得的动能E k分别为()A.F T=mg,E k=3mgh/8B.F T=mg,E k=3mgh/2C.F T=9mg/8,E k=3mgh/2D.F T=9mg/8,E k=3mgh/83.如图,半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为34h,则A.小球和小车组成的系统动量守恒B.小车向左运动的最大距离为1 2 RC.小球离开小车后做斜上抛运动D.小球第二次能上升的最大高度12h<h<34h4.我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富,四大发明促进了科学的发展和技术的进步,对现代仍具有重大影响,下列说法正确的是()A.春节有放鞭炮的习俗,鞭炮炸响的瞬间,动量守恒但能量不守恒B.火箭是我国的重大发明,现代火箭发射时,火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力C.装在炮弹中的火药燃烧爆炸时,化学能全部转化为弹片的动能D.指南针的发明促进了航海和航空,静止时指南针的N极指向北方5.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从0t=开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,作用时间为1t,在10~t内力F的平均功率是()A.212Fmt⋅B.2212Fmt⋅C.21Fmt⋅D.221Fmt⋅6.如图所示,质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒,已知重心在C点,其垂线与脚,两手连线中点间的距离Oa、ob分别为0.9m和0.6m,若她在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4m,则克服重力做功和相应的功率为()A.430J,7WB.4300J,70WC.720J,12WD.7200J,120W7.质量为m的滑块沿高为h,长为L的粗糙斜面匀速下滑,在滑块从斜面顶端滑至底端的过程中A.滑块的机械能保持不变B.滑块克服摩擦所做的功为mgLC.重力对滑块所做的功为mgh D.滑块的机械能增加了mgh8.连接A、B两点的在竖直面内的弧形轨道ACB和ADB形状相同、材料相同,如图所示.一个小物体从A点以一定初速度v开始沿轨道ACB运动,到达B点的速度为v1;若以相同大小的初速度v沿轨道ADB运动,物体到达B点的速度为v2,比较v1和v2的大小,有()A.v1>v2B.v1=v2C.v1<v2D.条件不足,无法判定9.如图所示,小明玩蹦蹦杆,在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是…()A.重力势能减小,弹性势能增大B.重力势能增大,弹性势能减小C.重力势能减小,弹性势能减小D.重力势能不变,弹性势能增大10.如图所示,一个内侧光滑、半径为R的四分之三圆弧竖直固定放置,A为最高点,一小球(可视为质点)与A点水平等高,当小球以某一初速度竖直向下抛出,刚好从B点内侧进入圆弧并恰好能过A点。
功和功率专题复习(含练习和答案)
功和功率【知识点一】功1.做功的两个要素(1)作用在物体上的 ;(2)物体在力的方向上发生的 . 2.公式:W =Fx cos α.(1)α是力与 方向之间的夹角,x 为物体对地的位移.(2)该公式只适用于 做功. 3.功的正负(1)当0°≤α<90°时,W >0,力对物体做 .(2)当90°<α≤180°时,W <0,力对物体做 ,或者说物体 这个力做了功.(3)当α=90°时,W =0,力对物体 . 4.合力做功的计算方法方法一:先求合力F 合,再用W 合= 求功.方法二:先求各个力做的功W 1、W 2、W 3、…,再应用W 合= 求合力做的功.5.变力做功的计算方法(1)利用“微元法”求变力的功物体的位移分割成许多小段,因小段很小,每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力,这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做元功的代数和.此法在中学阶段,常应用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题.例1、(多选)如图所示,摆球质量为m ,悬线长度为L ,把悬线拉到水平位置后放手.设在摆球从A 点运动到B 点的过程中空气阻力的大小F 阻不变,则下列说法正确的是( )A .重力做功为mgLB .悬线的拉力做功为0C .空气阻力做功为-mgLD .空气阻力做功为-12F 阻πL(2)利用F x 图象求变力的功在F x 图象中,图线与x 轴所围“面积”的代数和就表示力F 在这段位移所做的功,且位于x 轴上方的“面积”为正,位于x 轴下方的“面积”为负,但此方法只适用于便于求图线所围面积的情况(如三角形、矩形、圆等规则的几何图形).例2、轻质弹簧右端固定在墙上,左端与一质量m =0.5 kg 的物块相连,如图甲所示,弹簧处于原长状态,物块静止且与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.以物块所在处为原点,水平向右为正方向建立x 轴,现对物块施加水平向右的外力F ,F 随x 轴坐标变化的情况如图乙所示,物块运动至x =0.4 m 处时速度为零,则此时弹簧的弹性势能为(g =10 m/s 2)( )A .3.1 JB .3.5 JC .1.8 JD .2.0 J(3)化变力的功为恒力的功若通过转换研究的对象,有时可化为恒力做功,用W =Fl cos α求解.此法常常应用于轻绳通过定滑轮拉物体的问题中.例3、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 点起由静止开始上升.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W 1和W 2,图中AB =BC ,则( )A .W 1>W 2B .W 1<W 2C .W 1=W 2D .无法确定W 1和W 2的大小关系(4)利用平均力求变力的功在求解变力做功时,若物体受到的力方向不变,而大小随位移呈线性变化,即力均匀变化时,则可以认为物体受到一大小为F =F 1+F 22的恒力作用,F 1、F 2分别为物体初、末态所受到的力,然后用公式W =Fl cos α求此力所做的功.例4、(多选)如图所示,n 个完全相同、边长足够小且互不粘连的小方块依次排列,总长度为l ,总质量为M ,它们一起以速度v 在光滑水平面上滑动,某时刻开始滑上粗糙水平面.小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为μ,若小方块恰能完全进入粗糙水平面,则摩擦力对所有小方块所做功的大小为( )A .12Mv 2B .Mv 2C .12μMgl D .μMgl(5)利用动能定理求变力的功动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动,既适用于求恒力做功也适用于求变力做功.使用动能定理可根据动能的变化来求功,是求变力做功的一种方法.例5、如图所示,一半径为R 的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高;质量为m 的质点自轨道端点P 由静止开始滑下,滑到最低点Q 时,对轨道的正压力为2mg ,重力加速度大小为g .质点自P 滑到Q 的过程中,克服摩擦力所做的功为( )A .14mgR B .13mgR C .12mgR D .π4mgR练习1、(多选)(2019·四川广元模拟)有一质量为m 的木块,从半径为r 的圆弧曲面上的a 点滑向b 点,如图所示.如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变,则以下叙述正确的是( )A .重力和摩擦力的合力做的功为零B .下滑过程中木块所受的力都不对木块做功C .下滑过程中木块所受的合外力为零D .重力和摩擦力的合力是变力2、如图所示,质量为m 的小球用长为L 的轻绳悬挂于O 点,用水平恒力F 拉着小球从最低点运动到使轻绳与竖直方向成θ角的位置,求此过程中,各力对小球做的总功为( )A .FL sin θB .mgL (1-cos θ)C .FL sin θ-mgL (1-cos θ)D .FL sin θ-mgL cos θ【知识点二】功率1.物理意义:描述力对物体 . 2.平均功率的计算方法(1)利用P =Wt 计算.(2)利用 计算,其中v 为物体运动的平均速度.3.瞬时功率的计算方法(1)利用公式P =F v cos α计算,其中v 为t 时刻的瞬时速度.例6、(2019·山东济南区县五校联考)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,则小球落在斜面上时重力的瞬时功率为(不计空气阻力,重力加速度为g )( )A .mg v 0tan θ B.mg v 0tan θ C.mg v 0sin θ D .mg v 0cos θ例7、(多选)(2019·海南海口模拟)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( )A .3t 0时刻的瞬时功率为5F 20t 0mB .3t 0时刻的瞬时功率为15F 20t 0mC .在t =0到3t 0这段时间内,水平力的平均功率为23F 20t 04mD .在t =0到3t 0这段时间内,水平力的平均功率为25F 20t 06m【知识点三】机车启动过程分析:(教师引导学生自主分析),同时补充变力做功的几种类型1.两种启动方式的比较两种方式以恒定功率启动以恒定加速度启动P t 图象和v t 图象OA段过程分析v ↑⇒F =P v ↓⇒a =F -F 阻m↓a =F -F 阻m不变⇒F 不变⇒v ↑P =Fv ↑直到P额=Fv 1运动性质 加速度减小的加速运动匀加速直线运动,维持时间t 0=v 1aAB段过程分析 F =F 阻⇒a =0⇒v m =PF 阻v ↑⇒F =P 额v ↓⇒a =F -F 阻m↓运动性质以v m 匀速直线运动加速度减小的加速运动BC 段无F =F 阻⇒a =0⇒以v m =P 额F 阻匀速运动(1)无论哪种启动过程,机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度,即v m =P F 阻. (2)机车以恒定加速度启动时,匀加速过程结束后功率最大,速度不是最大,即v =P F<v m =P F 阻.(3)机车以恒定功率运行时,牵引力做的功W =Pt ,由动能定理得Pt -F 阻x =ΔE k ,此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移或速度.例8、质量为m 的汽车,启动后沿平直路面行驶,如果发动机的功率恒为P ,且行驶过程中受到摩擦阻力大小一定,汽车速度能够达到的最大值为v ,那么当汽车的车速为v3时,汽车的瞬时加速度的大小为( )A.P m vB.2P m vC.3P m vD.4P m v例9、(2019·浙江舟山模拟)质量为1.0×103 kg 的汽车,沿倾角为30°的斜坡由静止开始运动,汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2 000 N ,汽车发动机的额定输出功率为5.6×104 W ,开始时以a =1 m /s 2的加速度做匀加速运动(g 取10 m/s 2).求:(1)汽车做匀加速运动的时间t 1; (2)汽车所能达到的最大速度;(3)若斜坡长143.5 m ,且认为汽车到达坡顶之前,已达到最大速率,汽车从坡底到坡顶需多长时间?参考答案例1、解析:选ABD .摆球下落过程中,重力做功为mgL ,A 正确;悬线的拉力始终与速度方向垂直,故做功为0,B 正确;空气阻力的大小不变,方向始终与速度方向相反,故做功为-F 阻·12πL ,C 错误,D 正确.例2、解析:选A .物块与水平面间的摩擦力为F f =μmg =1 N .现对物块施加水平向右的外力F ,由F x 图象与x 轴所围面积表示功可知,F 做功W =3.5 J ,克服摩擦力做功W f =F f x =0.4 J .由于物块运动至x =0.4 m 处时,速度为0,由功能关系可知,W -W f =E p ,此时弹簧的弹性势能为E p =3.1 J ,选项A 正确.例3、解析:选A .绳子对滑块做的功为变力做功,可以通过转换研究对象,将变力的功转化为恒力的功;因绳子对滑块做的功等于拉力F 对绳子做的功,而拉力F 为恒力,W =F ·Δl ,Δl 为绳拉滑块过程中力F 的作用点移动的位移,大小等于滑轮左侧绳长的缩短量,由图可知,Δl AB >Δl BC ,故W 1>W 2,A 正确.例4、解析:选AC .总质量为M 的小方块在进入粗糙水平面的过程中滑动摩擦力由0均匀增大, 当全部进入时摩擦力达最大值μMg, 总位移为l, 平均摩擦力为F -f =12μMg ,由功的公式可得W f =-F -f ·l =-12μMgl ,功的大小为12μMgl ,C 正确,D 错误;用动能定理计算,则为:W f =0-12Mv 2=-12Mv 2,其大小为12Mv 2,A 正确,B 错误.例5、解析:选C .在Q 点质点受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,两力的合力充当向心力,所以有F N -mg =m v 2R,F N =2mg ,联立解得v =gR ,下落过程中重力做正功,摩擦力做负功,根据动能定理可得mgR -W f =12mv 2,解得W f =12mgR ,所以克服摩擦力做功12mgR ,C 正确. 练习1、解析:木块的运动速率保持不变,则木块做匀速圆周运动,重力和摩擦力的合力方向时刻指向圆心,大小不变,方向变化,故合力为变力,但合力方向与速度方向垂直,故合力做功为零,A 、D 正确,C 错误;物体在下滑过程受重力及摩擦力的作用,在下滑过程中,重力做正功,摩擦力做负功,B 错误.答案:AD2、解析:如图,小球在F 方向的位移为CB ,方向与F 同向,则W F =F ·CB =F ·L sin θ小球在重力方向的位移为AC ,方向与重力反向,则W G =mg ·AC ·cos 180°=-mg ·L (1-cos θ)绳的拉力T 时刻与运动方向垂直,则W T =0 故W 总=W F +W G +W T =FL sin θ-mgL (1-cos θ) 所以选项C 正确. 答案:C例6、解析:由平抛运动规律得v x =v 0,v y =gt ,根据平行四边形定则知tan θ=v xv y,则t=v 0g tan θ,故重力的瞬时功率为P =mg v y =mg ·gt =mg v 0tan θ,故选项B 正确. 答案:B例7、解析:2t 0时刻速度大小v 2=a 1·2t 0=2F 0m t 0,3t 0时刻的速度大小为v 3=v 2+a 2t 0=F 0m ·2t+3F 0m ·t 0=5F 0t 0m ,3t 0时刻力F =3F 0,所以瞬时功率P =3F 0·v 3=15F 20t 0m,A 错,B 对;0~3t 0时间内,水平力对物体做的功W =F 0x 1+3F 0x 2=F 0×12·F 0m (2t 0)2+3F 0·v 2+v 32t 0=25F 20t 202m,平均功率P =W t =25F 20t 06m,C 错,D 对.答案:BD例8、解析:当汽车匀速行驶时,有f =F =P v ,根据P =F ′v 3,得F ′=3Pv ,由牛顿第二定律得a =F ′-f m =3P v -P v m =2Pm v,故选项B 正确,A 、C 、D 错误.答案:B例9、解析:(1)由牛顿第二定律得 F -mg sin 30°-f =ma设匀加速运动过程的末速度为v ,则有P =F v v =at 1 解得t 1=7 s.(2)当汽车达到最大速度v m 时,a =0,则有 P =(mg sin 30°+f )v m解得v m =8 m/s.(3)汽车做匀加速运动的位移x 1=12at 21在后一阶段对汽车由动能定理得 Pt 2-(mg sin 30°+f )x 2=12m v 2m -12m v 2又有x =x 1+x 2 解得t 2≈15 s故汽车运动的总时间为t =t 1+t 2=22 s. 答案:(1)7 s (2)8 m/s (3)22 s功和功率精选练习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.(2019·广东佛山模拟)质量为2 kg 的小铁球从某一高度由静止释放,经3 s 到达地面,不计空气阻力,g 取10 m/s 2.则( )A .2 s 末重力的瞬时功率为200 WB .2 s 末重力的瞬时功率为400 WC .2 s 内重力的平均功率为100 WD .2 s 内重力的平均功率为400 W 3.同一恒力按同样的方式施于物体上,使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同一段距离时,恒力做的功和平均功率分别为W 1、P 1和W 2、P 2,则二者的关系是( )A .W 1>W 2、P 1>P 2B .W 1=W 2、P 1<P 2C .W 1=W 2、P 1>P 2D .W 1<W 2、P 1<P 24.一汽车的额定功率为P ,设在水平公路行驶所受的阻力恒定,最大行驶速度为v m ,则( )A .无论汽车以哪种方式启动,加速度与牵引力成正比B .若汽车匀加速启动,则在刚达到额定功率时的速度等于v mC .汽车以速度v m 匀速行驶,若要减速,则要减少实际功率D .若汽车以额定功率启动,则做匀加速直线运动5.(2019·四川绵阳模拟)一摩托车在竖直的圆轨道内侧沿顺时针方向做匀速圆周运动,A 为轨道最高点,B 与圆心等高,C 为最低点.人和车(可视为质点)的总质量为m ,轨道半径为R ,车经最高点时发动机功率为P 0,车对轨道的压力mg .设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比,空气阻力忽略不计,重力加速度为g .则下列判断正确的是( )A .从A 到C 的过程中,人和车的机械能保持不变B .从A 到C 的过程中,人和车重力的功率保持不变C .从A 到C 的过程中,发动机的动力和摩擦阻力做功的代数和为零D .从A 到C 的过程中,发动机的最大功率为3P 06.(多选)(2019·河北邯郸月考)里约奥运会男子100米决赛中,牙买加名将博尔特以9秒81的成绩夺得冠军.博尔特在比赛中,主要有起跑加速、途中匀速和加速冲刺三个阶段,他的脚与地面间不会发生相对滑动.以下说法正确的是( )A .加速阶段地面对人的摩擦力做正功B .匀速阶段地面对人的摩擦力不做功C .由于人的脚与地面间不发生相对滑动,所以不论加速还是匀速,地面对人的摩擦力始终不做功D .无论加速还是匀速阶段,地面对人的摩擦力始终做负功7.(多选)如图所示,在外力作用下某质点运动的v -t 图像为正弦曲线.从图中可以判断( )A .在0~t 1时间内,外力的功率先增大后减小B .在0~t 1时间内,外力的功率逐渐为零C .在t 2时刻,外力的功率为零D .在t 3时刻,外力的功率最大8.(多选)(2019·广东七校联考)如图所示,水平传送带长为L ,始终以速度v 保持匀速运动,把质量为m 的货物无初速度地放到A 点,当货物运动到AC 的中点B 时速度恰为v ,而后被传送到C 点.货物与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g .则货物从A 点到C 点的过程中( )A .摩擦力对货物做的功为μmgLB .摩擦力对货物做功的平均功率为13μmg vC .传送带克服摩擦力做功为μmgLD .传送带克服摩擦力做功的平均功率为12μmg v9.一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动,运动过程中保持恒定的牵引功率,其加速度a 和速度的倒数1v 的图像如图所示.若已知汽车的质量,则根据图像所给信息,不能求出的物理量是( )A .汽车的功率B .汽车行驶的最大速度C .汽车受到的阻力D .汽车运动到最大速度所需的时间10.一列火车总质量m =500 t ,发动机的额定功率P =6×105 W ,在轨道上行驶时,轨道对列车的阻力f 是车重的0.01倍.(g 取10 m/s 2)(1)求列车在水平轨道上行驶的最大速度;(2)在水平轨道上,发动机以额定功率P 工作,求当行驶速度为v 1=1 m /s 和v 2=10 m/s 时,列车的瞬时加速度a 1、a 2的大小;(3)列车在水平轨道上以36 km/h 的速度匀速行驶时,求发动机的实际功率P ′;1解析:A 、B 一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,加速度为g sin θ(θ为斜面倾角),由于A 速度增大,由动能定理知,A 所受的合外力对A 做正功,对A 受力分析,可知B 对A 的支持力方向竖直向上,B 对A 的摩擦力方向水平向左,故B 对A 的摩擦力做正功,B 对A 的弹力做负功,选项A 、B 错误,C 正确;A 与B 相对静止,由牛顿第二定律及几何关系可知A 对B 的作用力垂直斜面向下,A 对B 不做功,选项D 错误.答案:C2解析:小铁球只受重力,做自由落体运动,2 s 末速度为v 1=gt 1=20 m/s ,下落2 s 末重力做功的瞬时功率P =mg v 1=2×10×20 W =400 W ,故选项A 错误,B 正确;2 s 内的位移为h 2=12gt 22=20 m ,所以前2 s 内重力的平均功率为P =mgh 2t 2=2×10×202 W =200 W ,故选项C 、D 错误.答案:B3解析:由功的定义W =Fl cos α可知,W 1=W 2,由于沿粗糙地面运动时加速度较小,通过相同位移所用时间较长,所以根据P =Wt可知,P 1<P 2,故B 正确.答案:B4解析:根据牛顿第二定律得a =F -f m =F m -f m,可知加速度与牵引力不成正比关系,故A 错误;若汽车匀加速启动,功率达到额定功率时,速度没有达到最大,然后做加速度减小的加速运动,当加速度为零时,速度最大,故B 错误;汽车匀速行驶时,牵引力等于阻力,若要减速,则需减小牵引力,速度不变,减小实际功率,牵引力减小,故C 正确;若汽车以额定功率启动,汽车先做加速度减小的加速运动,加速度减为零后做匀速直线运动,故D 错误.答案:C5解析:摩托车做匀速圆周运动,动能不变,则从A 到C 的过程中,人和车的重力势能减小,机械能减小,选项A 错误;摩托车做匀速圆周运动,速度大小不变,重力大小不变,车从最高点经半周到最低点的过程中,重力和速度方向夹角先变小再变大,重力功率先变大再变小,故B 错误;从A 到C 的过程中,合外力做功为零,即发动机的动力、重力和摩擦阻力做功的代数和为零,选项C 错误;在最高点,向心力大小为F n =N 1+mg =2mg ,摩托车做匀速圆周运动,向心力大小不变,则在最低点N 2-mg =F n ,得N 2=3mg ,在最高点,发动机功率P 0=f 1v =μN 1v =μmg v ,在最低点,发动机功率最大为P =F 2v =μN 2v =3μmg v ,则有P =3P 0,故D 正确.答案:D6解析:人的脚与地面间的摩擦力是静摩擦力,该力的作用点并没有发生位移,所以地面对人的摩擦力始终不做功,选项B 、C 正确.答案:BC7解析:由题图知,t =0时,v =0,外力F ≠0,外力的功率为零,t 1时刻,质点的加速度为零,外力为零,外力的功率为零,所以0~t 1时间内,外力的功率先增大后减小,选项A 正确,B 错误;t 2时刻,v =0,此时外力的功率为零,选项C 正确;t 3时刻,外力为零,外力的功率为零,选项D 错误.答案:AC8解析:货物在运动过程中,当速度达到v 时,不再受摩擦力,故摩擦力所做的功W f =μmg ·L 2,故选项A 错误;在货物加速过程中,摩擦力做的功W f =μmg ·L 2,由运动学公式有L 2=v t 1=v 2t 1,货物从B 到C 所用时间t 2=L 2v,所以货物从A 点到C 点所用时间为t =t 1+t 2=3L 2v ,则摩擦力对货物做功的平均功率P =W f t =μmg ·L 23L 2v=13μmg v ,故选项B 正确;货物在加速过程中平均速度为v 2,而传送带的速度为v ,货物加速运动的位移为L 2,则传送带前进的位移一定为L ,故传送带克服摩擦力所做的功为W f ′=μmgL ,故选项C 正确;货物从A 点到C 点用时t =3L 2v ,故传送带克服摩擦力做功的平均功率应为P =W f ′t =23μmg v ,故选项D 错误.答案:BC9解析:由F -f =ma 、P =F v 可得a =P m ·1v -f m ,由a -1v 图像可知,P m=k =40 m 2·s -3,可求出汽车的功率P ,由a =0时1v m=0.05 m -1·s ,可得汽车行驶的最大速度v m =20 m/s ,再由v m =P f,可求出汽车受到的阻力f ,但无法求出汽车运动到最大速度所需的时间. 答案:D10解析:(1)列车以额定功率行驶,当牵引力等于阻力,即F =f =kmg 时,列车的加速度为零,速度达到最大值v m ,则v m =P F =P f =P kmg=12 m/s. (2)当v <v m 时,列车做加速运动,若v 1=1 m/s ,则F 1=P v 1=6×105 N , 根据牛顿第二定律得a 1=F 1-f m=1.1 m/s 2 若v 2=10 m/s ,则F 2=P v 2=6×104 N 根据牛顿第二定律得a 2=F 2-f m=0.02 m/s 2. (3)当v =36 km /h =10 m/s 时,列车匀速运动,则发动机的实际功率P ′=f v =5×105 W. 答案:(1)12 m /s (2)1.1 m/s 2 0.02 m/s 2(3)5×105 W。
高考物理力学知识点之功和能解析含答案(7)
高考物理力学知识点之功和能解析含答案(7)一、选择题1.如图所示,一个内侧光滑、半径为R的四分之三圆弧竖直固定放置,A为最高点,一小球(可视为质点)与A点水平等高,当小球以某一初速度竖直向下抛出,刚好从B点内侧进入圆弧并恰好能过A点。
重力加速度为g,空气阻力不计,则()A.小球刚进入圆弧时,不受弹力作用B.小球竖直向下抛出的初速度大小为gRC.小球在最低点所受弹力的大小等于重力的5倍D.小球不会飞出圆弧外2.如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)( )A.216vgB.28vgC.24vgD.22vg3.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4.如图,半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为34h,则A.小球和小车组成的系统动量守恒B.小车向左运动的最大距离为1 2 RC.小球离开小车后做斜上抛运动D.小球第二次能上升的最大高度12h<h<34h5.某同学把质量是5kg 的铅球推出,估计铅球出手时距地面的高度大约为2m,上升的最高点距地面的高度约为3m,最高点到落地点的水平距离约为6m。
由此可估算出该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为A.50J B.150J C.200J D.250J6.从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛和水平抛出两个质量均为m的小球,忽略空气阻力.在小球从抛出到落至水平地面的过程中A.动能变化量不同,动量变化量相同B.动能变化量和动量变化量均相同C.动能变化量相同,动量变化量不同D.动能变化量和动量变化量均不同7.小明和小强在操场上一起踢足球,若足球质量为m,小明将足球以速度v从地面上的A 点踢起。
高考物理力学知识点之功和能分类汇编含答案
高考物理力学知识点之功和能分类汇编含答案一、选择题1.如图所示,斜面体放在光滑的水平面上,小物块A与斜面体间接触面光滑。
在小物块沿斜面体下滑的过程中,斜面体对小物块的作用力()A.垂直于斜面,做功为零B.垂直于斜面,做功不为零C.不垂直于斜面,做功为零D.不垂直于斜面,做功不为零2.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,半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为34h,则A.小球和小车组成的系统动量守恒B.小车向左运动的最大距离为1 2 RC.小球离开小车后做斜上抛运动D.小球第二次能上升的最大高度12h<h<34h4.如图所示,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑,则()A.小球到达弧形槽底部时速度小于2ghB.小球到达弧形槽底部时速度等于2ghC.小球在下滑过程中,小球和槽组成的系统总动量守恒D.小球自由下滑过程中机械能守恒5.某人用手将1kg的物体由静止向上提起1m,这时物体的速度为2m/s(g取10m/s2),则下列说法正确的是()A.物体克服重力做功2J B.合外力做功2JC.合外力做功12J D.手的拉力对物体做功10J6.如图所示,物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零,运动中无碰撞能量损失。
DO是水平面,AB是斜面,初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零。
高考物理新力学知识点之功和能分类汇编及答案
高考物理新力学知识点之功和能分类汇编及答案一、选择题1.如图所示,粗糙程度处处相同的半圆形竖直轨道固定放置,其半径为R,直径POQ水平。
一质量为m的小物块(可视为质点)自P点由静止开始沿轨道下滑,滑到轨道最低点N时,小物块对轨道的压力大小为2mg,g为重力加速度的大小。
则下列说法正确的是()A.小物块到达最低点N时的速度大小为2gRB.小物块从P点运动到N点的过程中重力做功为mgRC.小物块从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功为mgRD.小物块从P点开始运动经过N点后恰好可以到达Q点2.如图,半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为34h,则A.小球和小车组成的系统动量守恒B.小车向左运动的最大距离为1 2 RC.小球离开小车后做斜上抛运动D.小球第二次能上升的最大高度12h<h<34h3.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4.一质量为m 的木块静止在光滑的水平面上,从0t =开始,将一个大小为F 的水平恒力作用在该木块上,作用时间为1t ,在10~t 内力F 的平均功率是( )A .212F m t ⋅B .2212F m t ⋅C .21F m t ⋅D .221F mt ⋅5.如图所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面加速上升,在这个过程中,人脚所受的静摩擦力( )A .等于零,对人不做功B .水平向左,对人做负功C .水平向右,对人做正功D .沿斜面向上,对人做正功6.将横截面积为S 的玻璃管弯成如图所示的连通器,放在水平桌面上,左、右管处在竖直状态,先关闭阀门K ,往左、右管中分别注入高度为h 2、h 1 ,密度为ρ的液体,然后打开阀门K ,直到液体静止,重力对液体做的功为( )A .()21gs h h ρ-B .()2114gs h h ρ- C .()22114gs h h ρ- D .()22112gs h h ρ- 7.如图所示,用同种材料制成的一个轨道ABC ,AB 段为四分之一圆弧,半径为R ,水平放置的BC 段长为R 。
高考物理最新力学知识点之功和能全集汇编含答案
高考物理最新力学知识点之功和能全集汇编含答案一、选择题1.下述实例中,机械能守恒的是()A.物体做平抛运动B.物体沿固定斜面匀速下滑C.物体在竖直面内做匀速圆周运动D.物体从高处以0.9g(g为重力加速度的大小)的加速度竖直下落2.美国的NBA篮球赛非常精彩,吸引了众多观众。
经常能看到这样的场面:在终场前0.1s的时候,运动员把球投出且准确命中,获得比赛的最后胜利。
已知球的质量为m,运动员将篮球投出,球出手时的高度为h1、动能为E k、篮筐距地面高度为h2。
不计空气阻力。
则篮球进筐时的动能为A.B.C.D.3.假设某次罚点球直接射门时,球恰好从横梁下边缘踢进,此时的速度为v.横梁下边缘离地面的高度为h,足球质量为m,运动员对足球做的功为W1,足球运动过程中克服空气阻力做的功为W2,选地面为零势能面,下列说法正确的是()A.运动员对足球做的功为W1=mgh+mv2B.足球机械能的变化量为W1-W2C.足球克服空气阻力做的功为W2=mgh+mv2-W1D.运动员刚踢完球的瞬间,足球的动能为mgh+mv24.韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员.他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1900J,他克服阻力做功100J.韩晓鹏在此过程中()A.动能增加了1900JB.动能增加了2000 JC.重力势能减小了1900JD.重力势能减小了2000J5.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6.如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象,t1时刻起汽车的功率保持不变.由图象可知()A.0-t1时间内,汽车的牵引力增大,加速度增大,功率不变B.0-t1时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变,功率不变C.t1-t2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7.小明和小强在操场上一起踢足球,若足球质量为m,小明将足球以速度v从地面上的A 点踢起。
高考物理最新力学知识点之功和能分类汇编附答案
高考物理最新力学知识点之功和能分类汇编附答案一、选择题1.如图所示,斜面体放在光滑的水平面上,小物块A与斜面体间接触面光滑。
在小物块沿斜面体下滑的过程中,斜面体对小物块的作用力()A.垂直于斜面,做功为零B.垂直于斜面,做功不为零C.不垂直于斜面,做功为零D.不垂直于斜面,做功不为零2.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,半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为34h,则A.小球和小车组成的系统动量守恒B.小车向左运动的最大距离为1 2 RC.小球离开小车后做斜上抛运动D .小球第二次能上升的最大高度12h <h <34h 4.某人用手将1kg 的物体由静止向上提起1m ,这时物体的速度为2m/s (g 取10m/s 2),则下列说法正确的是( ) A .物体克服重力做功2J B .合外力做功2JC .合外力做功12JD .手的拉力对物体做功10J5.我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富,四大发明促进了科学的发展和技术的进步,对现代仍具有重大影响,下列说法正确的是( ) A .春节有放鞭炮的习俗,鞭炮炸响的瞬间,动量守恒但能量不守恒B .火箭是我国的重大发明,现代火箭发射时,火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力C .装在炮弹中的火药燃烧爆炸时,化学能全部转化为弹片的动能D .指南针的发明促进了航海和航空,静止时指南针的N 极指向北方6.将一个皮球从地面以初速度v 0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 +kv 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 07.假设某次罚点球直接射门时,球恰好从横梁下边缘踢进,此时的速度为v .横梁下边缘离地面的高度为h ,足球质量为m ,运动员对足球做的功为W 1,足球运动过程中克服空气阻力做的功为W 2,选地面为零势能面,下列说法正确的是( ) A .运动员对足球做的功为W 1=mgh +mv 2 B .足球机械能的变化量为W 1-W 2C .足球克服空气阻力做的功为W 2=mgh +mv 2-W 1D .运动员刚踢完球的瞬间,足球的动能为mgh +mv 28.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9.如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象,t1时刻起汽车的功率保持不变.由图象可知()A.0-t1时间内,汽车的牵引力增大,加速度增大,功率不变B.0-t1时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变,功率不变C.t1-t2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10.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从0t=开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,作用时间为1t,在10~t内力F的平均功率是()A.212Fmt⋅B.2212Fmt⋅C.21Fmt⋅D.221Fmt⋅11.把一物体竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度为h,若物体的质量为m,所受空气阻力大小恒为f,重力加速度为g.则在从物体抛出到落回抛出点的全过程中,下列说法正确的是:()A.重力做的功为m g h B.重力做的功为2m g hC.空气阻力做的功为零D.空气阻力做的功为-2fh12.如图所示为某一游戏的局部简化示意图.D为弹射装置,AB是长为21m的水平轨道,倾斜直轨道BC固定在竖直放置的半径为R=10m的圆形支架上,B为圆形的最低点,轨道AB与BC平滑连接,且在同一竖直平面内.某次游戏中,无动力小车在弹射装置D 的作用下,以v0=10m/s的速度滑上轨道AB,并恰好能冲到轨道BC的最高点.已知小车在轨道AB上受到的摩擦力为其重量的0.2倍,轨道BC光滑,则小车从A到C的运动时间是()A.5sB.4.8sC.4.4sD.3s13.如图所示,用同种材料制成的一个轨道ABC,AB段为四分之一圆弧,半径为R,水平放置的BC段长为R。
高考物理最新力学知识点之功和能全集汇编附答案
高考物理最新力学知识点之功和能全集汇编附答案一、选择题1.我国“北斗二代”计划在2020年前发射35颗卫星,形成全球性的定位导航系统,比美国GPS多5颗.多出的这5颗是相对地面静止的高轨道卫星(以下简称“静卫”),其他的有27颗中轨道卫星(以下简称“中卫”)的轨道高度为“静卫”轨道高度的.下列说法正确的是() A.“中卫”的线速度介于7.9km/s和11.2km/s之间B.“静卫”的轨道必须是在赤道上空C.如果质量相同,“静卫”与“中卫”的动能之比为3∶5D.“静卫”的运行周期小于“中卫”的运行周期2.如图所示,小车A放在一个倾角为30°的足够长的固定的光滑斜面上,A、B两物体由绕过轻质定滑轮的细线相连,已知重力加速度为g,滑轮质量及细线与滑轮之间的摩擦不计,小车A的质量为3m,小球B的质量为m,小车从静止释放后,在小球B竖直上升h 的过程中,小车受绳的拉力大小F T和小车获得的动能E k分别为()A.F T=mg,E k=3mgh/8B.F T=mg,E k=3mgh/2C.F T=9mg/8,E k=3mgh/2D.F T=9mg/8,E k=3mgh/83.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.某人用手将1kg的物体由静止向上提起1m,这时物体的速度为2m/s(g取10m/s2),则下列说法正确的是()A.物体克服重力做功2J B.合外力做功2JC.合外力做功12J D.手的拉力对物体做功10J5.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。
高考物理最新力学知识点之功和能分类汇编及答案解析
高考物理最新力学知识点之功和能分类汇编及答案解析一、选择题1.起重机以加速度a竖直向上加速吊起质量为m的重物,若物体上升的高度为h,重力加速度为g,则起重机对货物所做的功是A.B.C.D.2.某同学把质量是5kg 的铅球推出,估计铅球出手时距地面的高度大约为2m,上升的最高点距地面的高度约为3m,最高点到落地点的水平距离约为6m。
由此可估算出该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为A.50J B.150J C.200J D.250J3.韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员.他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1900J,他克服阻力做功100J.韩晓鹏在此过程中()A.动能增加了1900JB.动能增加了2000 JC.重力势能减小了1900JD.重力势能减小了2000J4.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5.小明和小强在操场上一起踢足球,若足球质量为m,小明将足球以速度v从地面上的A 点踢起。
当足球到达离地面高度为h的B点位置时,如图所示,不计空气阻力,取B处为零势能参考面,则下列说法中正确的是()A.小明对足球做的功等于mghB.足球在A点处的机械能为2 2 mvC.小明对足球做的功等于22mv+mghD .足球在B 点处的动能为22mv -mgh 6.人用绳子通过定滑轮拉物体A ,A 穿在光滑的竖直杆上,当人以速度 v 竖直向下匀速拉绳使质量为m 的物体A 到达如图所示位置时,此时绳与竖直杆的夹角为θ,则物体A 的动能为( )A .222cos k mv E θ= B .222tan k mv E θ= C .212k E mv =D .221sin 2k E mv θ=7.把一物体竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度为h ,若物体的质量为m ,所受空气阻力大小恒为f ,重力加速度为g .则在从物体抛出到落回抛出点的全过程中,下列说法正确的是:( ) A .重力做的功为m g h B .重力做的功为2m g h C .空气阻力做的功为零D .空气阻力做的功为-2fh8.将横截面积为S 的玻璃管弯成如图所示的连通器,放在水平桌面上,左、右管处在竖直状态,先关闭阀门K ,往左、右管中分别注入高度为h 2、h 1 ,密度为ρ的液体,然后打开阀门K ,直到液体静止,重力对液体做的功为( )A .()21gs h h ρ-B .()2114gs h h ρ- C .()22114gs h h ρ- D .()22112gs h h ρ- 9.如图所示,质量为m 的物体,以水平速度v 0离开桌面,若以桌面为零势能面,不计空气阻力,则当它经过离地高度为h 的A 点时,所具有的机械能是( )A.mv02+mg h B.mv02-mg hC.mv02+mg (H-h) D.mv0210.如图所示,一表面光滑的木板可绕固定的水平轴O转动,木板从水平位置OA转到OB 位置的过程中,木板上重为5 N的物块从靠近转轴的位置由静止开始滑到图中虚线所示位置,在这一过程中,物块的重力势能减少了4 J。
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高考物理力学知识点之功和能技巧及练习题含答案(7)一、选择题1.如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OC水平、OB竖直,一个质量为m的小球自C的正上方A点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。
已知AC=3R,重力加速度为g,则小球从A到B的运动过程中()A.重力做功3mgRB.机械能减少12 mgRC.合外力做功32 mgRD.克服摩擦力做功32 mgR2.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.某同学把质量是5kg 的铅球推出,估计铅球出手时距地面的高度大约为2m,上升的最高点距地面的高度约为3m,最高点到落地点的水平距离约为6m。
由此可估算出该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为A.50J B.150J C.200J D.250J4.假设某次罚点球直接射门时,球恰好从横梁下边缘踢进,此时的速度为v.横梁下边缘离地面的高度为h,足球质量为m,运动员对足球做的功为W1,足球运动过程中克服空气阻力做的功为W2,选地面为零势能面,下列说法正确的是()A .运动员对足球做的功为W 1=mgh +mv 2B .足球机械能的变化量为W 1-W 2C .足球克服空气阻力做的功为W 2=mgh +mv 2-W 1D .运动员刚踢完球的瞬间,足球的动能为mgh +mv 25.如图所示,长为l 的轻杆一端固定一质量为m 的小球,另一端有固定转轴O ,杆可在竖直平面内绕轴O 无摩擦转动.已知小球通过最低点Q 时,速度大小为 ,则小球的运动情况为( )A .小球不可能到达圆周轨道的最高点PB .小球能到达圆周轨道的最高点P ,但在P 点不受轻杆对它的作用力C .小球能到达圆周轨道的最高点P ,且在P 点受到轻杆对它向上的弹力D .小球能到达圆周轨道的最高点P ,且在P 点受到轻杆对它向下的弹力 6.下述实例中,机械能守恒的是( ) A .物体做平抛运动 B .物体沿固定斜面匀速下滑 C .物体在竖直面内做匀速圆周运动D .物体从高处以0.9g (g 为重力加速度的大小)的加速度竖直下落7.如图所示,小明将质量为m 的足球以速度v 从地面上的A 点踢起,当足球到达B 点时离地面的高度为h .不计空气阻力,取地面为零势能面,则足球在B 点时的机械能为(足球视为质点)A .212mv B .mgh C .212mv +mgh D .212mv -mgh 8.如图所示,质量为m 的物体,以水平速度v 0离开桌面,若以桌面为零势能面,不计空气阻力,则当它经过离地高度为h 的A 点时,所具有的机械能是( )A .mv 02+mg hB .mv 02-mg hC .mv 02+mg (H-h)D .mv 029.连接A 、B 两点的在竖直面内的弧形轨道ACB 和ADB 形状相同、材料相同,如图所示.一个小物体从A 点以一定初速度v 开始沿轨道ACB 运动,到达B 点的速度为v 1;若以相同大小的初速度v 沿轨道ADB 运动,物体到达B 点的速度为v 2,比较v 1和v 2的大小,有( )A .v 1>v 2B .v 1=v 2C .v 1<v 2D .条件不足,无法判定10.质量为m 的滑块沿高为h ,长为L 的粗糙斜面匀速下滑,在滑块从斜面顶端滑至底端的过程中A .滑块的机械能保持不变B .滑块克服摩擦所做的功为mgLC .重力对滑块所做的功为mghD .滑块的机械能增加了mgh 11.一滑块在水平地面上沿直线滑行,t =0时其速度为1 m/s .从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F ,力F 和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如图a 和图b 所示.设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F 对滑块做的功分别为123W W W 、、,则以下关系正确的是( )A .123W W W ==B .123W W W <<C .132W W W <<D .123W W W =<12.如图所示,小明玩蹦蹦杆,在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是…( )A .重力势能减小,弹性势能增大B .重力势能增大,弹性势能减小C .重力势能减小,弹性势能减小D .重力势能不变,弹性势能增大13.升降机中有一质量为m 的物体,当升降机以加速度a 匀加速上升h 高度时,物体增加的重力势能为( ) A .mgh B .mgh +mah C .mahD .mgh -mah14.图所示,质量为m 的木块沿着倾角为θ的光滑斜面从静止开始下滑,当下降的高度为h 时,重力的瞬时功率为A .2mg ghB .cos 2mg gh θC .sin /2mg gh θD .sin 2mg gh θ15.汽车在平直公路上行驶,它受到的阻力大小不变,若发动机的功率保持恒定,汽车在加速行驶的过程中,它的牵引力F 和加速度a 的变化情况是( ) A .F 逐渐减小,a 逐渐增大 B .F 逐渐减小,a 也逐渐减小 C .F 逐渐增大,a 逐渐减小 D .F 逐渐增大,a 也逐渐增大16.如图所示,长为L 的均匀链条放在光滑水平桌面上,且使长度的垂在桌边,松手后链条从静止开始沿桌边下滑,则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为( )A.B.C.D.17.水平传送带在外力F驱动下以恒定速度运动,将一块砖放置在传送带上,若砖块所受摩擦力为 f,传送带所受摩擦力为f',砖块无初速放到传送带上至砖块达到与传送带相同速度的过程中以下正确的是()A.f′所做的功等于 f 所做的功的负值B.F所做的功与f'所做的功之和等于砖块所获得的动能C.F所做的功与f'所做的功之和等于零D.F 所做的功等于砖块所获得的动能18.关于功、功率以下说法正确的是()A.滑动摩擦力对物体只能做负功B.静摩擦力不可能对物体做功C.作用力和反作用力可能对物体都不做功D.功率反映的是力对物体做功的快慢,功率大,做功一定多19.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.63W20.在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,则小球在随后的运动中A.速度和加速度的方向都在不断变化B.速度与加速度方向之间的夹角一直减小C.在相等的时间间隔内,速率的改变量相等D.在相等的时间间隔内,动能的改变量相等21.人用绳子通过定滑轮拉物体A,A穿在光滑的竖直杆上,当人以速度v竖直向下匀速拉绳使质量为m的物体A到达如图所示位置时,此时绳与竖直杆的夹角为θ,则物体A的动能为()A .222cos k mv E θ= B .222tan k mv E θ= C .212k E mv =D .221sin 2k E mv θ=22.物体仅在拉力、重力作用下竖直向上做匀变速直线运动,重力做功-2J ,拉力做功3J ,则下列说法正确的是 A .物体的重力势能减少2J B .物体的动能增加3J C .物体的动能增加1J D .物体的机械能增加1J23.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其v -t 图象如图所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是下列选项图中的哪一个( )A .B .C .D .24.下列说法不正确的是( ) A .10J -的功大于5J +的功B .功是标量,正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功C .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D .功是矢量,正、负表示方向25.如图所示,小球从高处落到竖直放置的轻弹簧上,则小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中( )A .小球的动能不断减少B .小球的机械能在不断减少C .弹簧的弹性势能先增大后减小D .小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【解析】 【分析】 【详解】A. 重力做功与路径无关,只与初末位置有关,故小球从A 到B 的运动过程中,重力做功为W G =mg •2R =2mgRA 错误;BD. 小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力,根据牛顿第二定律,有2Bv mg m R=解得B v =从A 到B 过程,重力势能减小量为2mgR ,动能增加量为21122B mv mgR = 故机械能减小量为13222mgR mgR mgR -=从A 到B 过程,克服摩擦力做功等于机械能减小量,故为32mgR , B 错误,D 正确;C. 从A 到B 过程,合外力做功等于动能增加量,故21122B W mv mgR == C 错误。
故选D 。
2.B解析:B 【解析】 【分析】 【详解】A .根据牛顿第二定律得2GMmma r= 解得2GM a r=B 点与地心的距离为A 点与地心距离的13,则卫星在B 点的加速度是A 点加速度的9倍,故A 错误;BC .在轨道Ⅰ上,卫星运行时,只有万有引力做功,所以机械能守恒,即卫星在轨道Ⅰ上A 点的机械能等于在轨道Ⅰ上B 点的机械能;从椭圆轨道Ⅰ到圆轨道Ⅱ,卫星在A 点做逐渐远离圆心的运动,要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力,所以应给卫星加速,所以卫星在轨道Ⅱ上A 点的机械能大于在轨道Ⅰ上A 点的机械能,即有卫星在轨道Ⅱ上A 点的机械能大于在轨道Ⅰ上B 点的机械能,故B 正确,C 错误; D .根据万有引力提供向心力可得22GMm mv r r=解得动能为2122k GMm E mv r== 所以卫星在轨道Ⅱ上A 点的动能小于在轨道Ⅰ上B 点的动能,故D 错误; 故选B 。
3.C解析:C 【解析】 【详解】铅球在最高点的速度v === 则由能量关系可得该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为221151015200J 22W mg h mv =∆+=⨯⨯+⨯⨯=A .50J ,与结论不相符,选项A 错误;B .150J ,与结论不相符,选项B 错误;C .200J ,与结论相符,选项C 正确;D .250J ,与结论不相符,选项D 错误; 故选C.4.B【解析】A、对运动员踢球到球恰好从横梁下边缘踢进这一过程,由动能定理:,即,故A错误;B、足球机械能的变化量等于重力以外的其他力做的功,即,故B正确;C、由,可得,故C错误;D、设刚踢完球瞬间足球的动能为E k,由动能定理:,,故D错误;故选B。