动能定理和机械能守恒定律练习题
高中物理必修二机械能守恒定律和动能定理综合测试及答案解析(历年高考)
A . t 1B . t 2C . t 3D . t42.(2013•江苏)如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连.江苏)如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连. 弹簧处于自然长度时物块位于O 点(图中未标出). 物块的质量为m ,AB=a ,物块与桌面间的动摩擦因数为μ. 现用水平向右的力将物块从O 点拉至A 点,拉力做的功为W . 撤去拉力后物块由静止向左运动,经O 点到达B 点时速度为零.点时速度为零. 重力加速度为g . 则上述过程中(则上述过程中()A . 物块在A 点时,弹簧的弹性势能等于B . 物块在B 点时,弹簧的弹性势能小于C . 经O 点时,物块的动能小于W ﹣μmgaD . 物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B 点时弹簧的弹性势能点时弹簧的弹性势能 3.(2013•山东)如图所示,楔形木块abc 固定在水平面上,粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同,顶角b 处安装一定滑轮.质量分别为M 、m (M >m )的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动.若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中( )A . 两滑块组成系统的机械能守恒两滑块组成系统的机械能守恒B . 重力对M 做的功等于M 动能的增加动能的增加C . 轻绳对m 做的功等于m 机械能的增加机械能的增加D . 两滑块组成系统的机械能损失等于M 克服摩擦力做的功克服摩擦力做的功4.如图,一很长的不可伸长的柔软细绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a 和b .a 球质量为m ,静置于地面,b 球质量为3m ,用手托住,高度为h ,此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放b 后,a 可能到达的最大高度为(可能到达的最大高度为( )高中物理必修二机械能守恒定律与动能定理专题复习 综合测试及答案解析(历年高考)一.选择题(共15小题) 1.(2014•天津二模)质点所受的力F 随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上.已知t=0时质点的速度为零.在图中所示的t 1、t 2、t 3和t 4各时刻中,哪一时刻质点的动能最大(各时刻中,哪一时刻质点的动能最大( )A.h B.l.5h C.2h D.2.5h 5.(2014•上海)静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力.不计空气阻力,在整个上升过程中,物体机械能随时间变化的关系是(个上升过程中,物体机械能随时间变化的关系是( )A.B.C.D.6.(2014•海南)如图,质量相同的两物体a、b,用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧,a在水平桌面的上方,b在水平粗糙桌面上.初始时用力压住b使a、b静止,撤去此压力后,a开始运动,在a下降的过程中,b始终未离开桌面.在此过程中(始终未离开桌面.在此过程中( )A.a的动能小于b的动能的动能B.两物体机械能的变化量相等两物体机械能的变化量相等C.a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量D.绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为零所做的功的代数和为零7.(2014•广东广东高考高考)如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图,图中①和②为楔块,③和④为垫块,楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦,在车厢相互撞击时弹簧压缩过程中(弹簧盒、垫块间均有摩擦,在车厢相互撞击时弹簧压缩过程中( )A.缓冲器的机械能守恒 B.摩擦力做功消耗机械能.摩擦力做功消耗机械能C.垫块的动能全部转化成内能.垫块的动能全部转化成内能 D.弹簧的弹性势能全部转化为动能.弹簧的弹性势能全部转化为动能8.(2014•岳阳模拟)如图所示,小球从竖直放置的轻弹簧正上方高为H处由静止释放,从小球接触弹簧到被弹起离开的过程中,弹簧的最大压缩量为x.若空气阻力忽略不计,弹簧的形变在弹性限度内.关于上述过程,下列说法中正确的是(法中正确的是( )A.在小球和立方体分离前,当轻杆与水平面的夹角为θ时,小球的速度大小为B.在小球和立方体分离前,当轻杆与水平面的夹角为θ时,立方体和小球的速度大小之比为sinθC.在小球和立方体分离前,小球所受的合外力一直对小球做正功在小球和立方体分离前,小球所受的合外力一直对小球做正功D.在落地前小球的机械能一直减少在落地前小球的机械能一直减少10.(2014•杨浦区一模)如图所示,甲、乙两个容器形状不同,现有两块完全相同的金属块用细线系着分别浸没入同样深度,这时两容器的水面相平齐,如果将金属块缓慢提升一段相同的位移,最后都停留在水面的上方,不计水的阻力,则(的阻力,则()A.在甲容器中提升时,拉力做功较多在甲容器中提升时,拉力做功较多B.在乙容器中提升时,拉力做功较多在乙容器中提升时,拉力做功较多C.在两个容器中提升时,拉力做功相同在两个容器中提升时,拉力做功相同D.做功多少无法比较做功多少无法比较11.(2014•徐汇区一模)如图,一质点在一恒力作用下做曲线运动,从M点运动到N点时,质点的速度方向恰好改变了90°,在此过程中,质点的动能(,在此过程中,质点的动能()A.小球接触弹簧后的下降过程中,加速度先减小后增大,速度先增大后减小小球接触弹簧后的下降过程中,加速度先减小后增大,速度先增大后减小B.上升过程中小球加速度先增大后减小,速度先增大后减小上升过程中小球加速度先增大后减小,速度先增大后减小C.上升过程中小球上升过程中小球动能动能与弹簧弹性势能之和不断减小与弹簧弹性势能之和不断减小D.整个过程中弹簧弹性势能的最大值为mg(H+x)9.(2014•宜昌模拟)如图所示,在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体Q一长为L的轻杆下端用光滑铰链连接于O点,O点固定于地面上,轻杆的上端连接着一个可视为质点的小球P,小球靠在立方体左侧,P和Q的质量相等,整个装置处于静止状态.受到轻微扰动后P倒向右侧并推动Q.下列说法中正确的是(.下列说法中正确的是( )A.不断增大增大后减小 D.先减小后增大减小后增大断增大 B.不断减小断减小 C.先增大后减小12.(2014•徐汇区二模)质量分别为m1、m2的A、B两物体放在同一水平面上,受到大小相同的水平力F的作用,各自由静止开始运动.经过时间t0,撤去A物体的外力F;经过4t0,撤去B物体的外力F.两物体运动的v﹣t关两物体( )系如图所示,则A、B两物体(A.与水平面的摩擦力大小之比为5:12 B.在匀加速运动阶段,合外力做功之比为4:1 C.在整个运动过程中,克服摩擦力做功之比为1:2 D.在整个运动过程中,摩擦力的平均功率之比为5:3 13.(2014•徐汇区二模)如图,两个小球分别被两根长度不同的细绳悬于等高的悬点,现将细绳拉至水平后由静止释放小球,当两小球通过最低点时,两球一定有相同的( )释放小球,当两小球通过最低点时,两球一定有相同的(A.速度B.角速度械能速度 D.机械能速度 C.加速度14.(2014•潍坊模拟)如图所示,足够长粗糙斜面固定在水平面上,物块a通过平行于斜面的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连,b的质量为m.开始时,a、b均静止且a刚好不受斜面摩擦力作用.现对b施加竖直向下的恒力F,高度过程中( )使a、b做加速运动,则在b下降h高度过程中(A.a的加速度为B.a的重力势能增加mgh C.绳的拉力对a做的功等于a机械能的增加机械能的增加D.F对b做的功与摩擦力对a做的功之和等于a、b动能的增加的增加15.(2014•武汉模拟)如图所示,半径为R的光滑圆环竖直放置,环上套有质量分别为m和2m的小球A和B,A、的光滑圆环竖直放置,环上套有质量分别为B之间用一长为R的轻杆相连.开始时A在圆环的最高点,现将A、B静止释放,则(静止释放,则( )A .B 球从开始运动至到达圆环最低点的过程中,杆对B 球所做的总功为零球所做的总功为零B . A 球运动到圆环的最低点时,速度为零球运动到圆环的最低点时,速度为零C . B 球可以运动到圆环的最高点球可以运动到圆环的最高点D . 在A 、B 运动的过程中,A 、B 组成的系统机械能守恒组成的系统机械能守恒二.填空题(共3小题) 16.(2014•上海二模)如图,竖直放置的轻弹簧,下端固定,上端与质量为3kg 的物块B 相连接.另一个质量为1kg 的物块A 放在B 上.先向下压A ,然后释放,A 、B 共同向上运动一段后将分离,分离后A 又上升了0.2m 到达最高点,此时B 的速度方向向下,且弹簧恰好为原长.则从A 、B 分离到A 上升到最高点的过程中,弹簧弹力对B做的功为做的功为 _________ J ,弹簧回到原长时B 的速度大小为的速度大小为 _________ m/s .(g=10m/s 2)17.(2014•浦东新区二模)长为L 的轻杆上端连着一质量为m 的小球,杆的下端用铰链固接于水平地面上的O 点,斜靠在质量为M 的正方体上,在外力作用下保持静止,如图所示.忽略一切摩擦,现撤去外力,使杆向右倾倒,当正方体和小球刚脱离瞬间,杆与水平面的夹角为θ,小球速度大小为v ,此时正方体M 的速度大小为的速度大小为 _________ ,小球m 落地时的速度大小为落地时的速度大小为 _________ .18.(2014•临沂模拟)利用自由落体运动可测量重力加速度.有两组同学分别利用下面甲、乙两种实验装置进行了实验,其中乙图中的M 为可恢复簧片,M 与触头接触,开始实验时需要手动敲击M 断开电路,使电磁铁失去磁性释放第一个小球,当前一个小球撞击M 时后一个小球被释放.时后一个小球被释放.①下列说法正确的有下列说法正确的有 _________ A .两种实验都必须使用交流电源.两种实验都必须使用交流电源B .甲实验利用的是公式△x=gT 2;乙实验利用的是公式 m/s 2(结果保留两位有效数字). h=gt 2,所以都需要用秒表测量时间,用直尺测量距离,所以都需要用秒表测量时间,用直尺测量距离C .甲实验要先接通电源,后释放纸带;乙实验应在手动敲击M 的同时按下秒表开始计时的同时按下秒表开始计时D .这两个实验装置均可以用来验证.这两个实验装置均可以用来验证机械能守恒定律机械能守恒定律 ②图丙是用甲实验装置进行实验后选取的一条符合实验要求的纸带,O 为第一个点,A 、B 、C 为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).已知打点计时器每隔0.02s 打一次点,可以计算出重力加速度g= _________③用乙实验装置做实验,测得小球下落的高度H=1.200m ,10个小球下落的总时间t=5.0s .可求出重力加速度g=_________ (填正确答案标号). A .小球的质量m B .小球抛出点到落地点的水平距离s C .桌面到地面的高度h D .弹簧的压缩量△x E .弹簧原长l 0(2)用所选取的测量量和已知量表示E k ,得E k = _________ .(3)图(b )中的直线是实验测量得到的s ﹣△x 图线.从理论上可推出,如果h 不变,m 增加,s ﹣△x 图线的斜率会 _________ (填“增大”、“减小”或“不变”);如果m 不变,h 增加,s ﹣△x 图线的斜率会图线的斜率会 _________ (填“增大”、“减小”或“不变”).由图(b ) 中给出的直线关系和E k 的表达式可知,E p 与△x 的 _________ 次方成正比.20.(2013•福建)如图,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O 点,T 端系一质量m=1.0kg 的小球.现将小球拉到A 点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B 点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C 点.地面上的D 点与OB在同一竖直线上,在同一竖直线上,已知绳长已知绳长L=1.0m ,B 点离地高度H=1.0m ,A 、B 两点的高度差h=0.5m ,重力加速度g 取10m/s 2,不计空气影响,求:不计空气影响,求:(1)地面上DC 两点间的距离s ; (2)轻绳所受的最大拉力大小.)轻绳所受的最大拉力大小.21.(2012•广东)图(a )所示的装置中,小物块AB 质量均为m ,水平面上PQ 段长为l ,与物块间的动摩擦因数为μ,其余段光滑.初始时,挡板上的轻质弹簧处于原长;长为r 的连杆位于图中虚线位置;A 紧靠滑杆(AB 间距大于2r ).随后,连杆以角速度ω匀速转动,带动滑杆做水平运动,滑杆的速度﹣时间图象如图(b )所示.A 在滑杆推动下运动,并在脱离滑杆后与静止的B 发生完全非弹性碰撞.发生完全非弹性碰撞.m/s 2(结果保留两位有效数字).三.解答题(共12小题) 19.(2014•山东模拟)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连;弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a )所示.向左推小球,使弹黄压缩一段距离后由静止释放;小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.弹性势能. 回答下列问题:回答下列问题:(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能E p 与小球抛出时的与小球抛出时的动能动能E k 相等.已知重力加速度大小为g .为求得E k,至少需要测量下列物理量中的,至少需要测量下列物理量中的 _________(1)求A脱离滑杆时的速度v0,及A与B碰撞过程的机械能损失△E.(2)如果AB不能与弹簧相碰,设AB从P点到运动停止所用的时间为t1,求ω的取值范围,及t1与ω的关系式.(3)如果AB能与弹簧相碰,但不能返回到P点左侧,设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为E p,求ω的取值范围,及E与ω的关系式(弹簧始终在弹性限度内).p22.(2009•安徽)过山车是游乐场中常见的设施.下图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成,B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点,B、C间距与C、D间距相等,半径R1=2.0m、R2=1.4m.一个质量为m=1.0kg的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动,A、B间距L1=6.0m.小球与水平轨道间的动摩擦因数为0.2,圆形轨道是光滑的.假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重,计算结果保留小数点后一位数字.试求叠.重力加速度取g=10m/s2,计算结果保留小数点后一位数字.试求)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小;(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小;(2)如果小球恰能通过第二圆形轨道,B、C间距L应是多少;应是多少;(3)在满足(2)的条件下,如果要使小球不能脱离轨道,在第三个圆形轨道的设计中,半径R3应满足的条件;的距离.小球最终停留点与起点A的距离.23.(2008•天津)光滑水平面上放着质量m A=lkg的物块A与质量m B=2kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能E P=49J.在A、B间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示.放手后B向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其半径R=0.5m,B恰能到达最高点C.取g=l0m/s2,求的大小;(1)绳拉断后B的速度V B的大小;的大小;(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小;(3)绳拉断过程绳对A所做的功W.24.(2008•山东)某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成,圆半径比细管的内径大得多),底端与水平地面相切.弹射装置将一个小物体(可视力质点)以v a=5m/s的水平初速度由c点弹出,从b点进入轨道,依次经过“8002”后从p点水平抛出.小物体勺地面ab段间的动摩擦因数μ=0.3,不计其它机械能损失.已知ab段长L=1.5m,数字“0”的半径R=0.2m,小物体质量m=0.01kg,g=10m/s2.求:.求:(1)小物体从P 点抛出后的水平射程.点抛出后的水平射程.(2)小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向.的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向.25.(2007•重庆)某兴趣小组设计了一种实验装置,用来研究碰撞问题,其模型如图所示不用完全相同的轻绳将N 个大小相同、质量不等的小球并列悬挂于一水平杆、球间有微小间隔,从左到右,球的编号依次为1、2、3…N ,球的质量依次递减,每球质量与其相邻左球质量之比为k (k <1).将1号球向左拉起,然后由静止释放,使其与2号球碰撞,2号球再与3号球碰撞…所有碰撞皆为无机械能损失的正碰.(不计空气阻力,忽略绳的伸长,g 取10m/s 22) (1)设与n+1号球碰撞前,n 号球的速度为v n,求n+1号球碰撞后的速度.号球碰撞后的速度.(2)若N=5,在1号球向左拉高h 的情况下,要使5号球碰撞后升高16k (16h 小于绳长)问k 值为多少?值为多少?26.(2007•天津)天津)如图所示,如图所示,如图所示,水平光滑地面上停放着一辆小车,水平光滑地面上停放着一辆小车,水平光滑地面上停放着一辆小车,左侧靠在竖直墙壁上,左侧靠在竖直墙壁上,左侧靠在竖直墙壁上,小车的四分之一圆弧轨道小车的四分之一圆弧轨道AB 是光滑的,在最低点B 与水平轨道BC 相切,BC 的长度是圆弧半径的10倍,整个轨道处于同一竖直平面内.可视为质点的物块从A 点正上方某处无初速下落,恰好落入小车圆弧轨道滑动,然后沿水平轨道滑行至轨道末端C 处恰好没有滑出.恰好没有滑出.已知物块到达圆弧轨道最低点已知物块到达圆弧轨道最低点B 时对轨道的压力是物块重力的9倍,小车的质量是物块的3倍,倍,不不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失.求:考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失.求:(1)物块开始下落的位置距水平轨道BC 的竖直高度是圆弧半径的几倍的竖直高度是圆弧半径的几倍 (2)物块与水平轨道BC 间的动摩擦因数μ27.(2014•浙江模拟)如图所示,AB 是高h 1=0.6m 、倾角θ=37°的斜面,固定在水平桌面上,斜面下端是与桌面相切的一小段圆弧,且紧靠桌子边缘.桌面距地面的高度h 2=1.8m .一个质量为m=1.0kg 的小滑块从斜面顶端A 由静止开始沿轨道下滑,运动到斜面底端B 时沿水平方向离开斜面,落到水平地面上的C 点.已知小滑块经过B 点时的速度大小v 1=2m/s ,g=10m/s 2,sin37°sin37°=0.6=0.6,cos37°cos37°=0.8=0.8,不计空气阻力.求:,不计空气阻力.求:(1)滑块与斜面间的动摩擦因数μ; (2)小滑块落地点C 与B 点的水平距离x ; (3)小滑块落地时的速度大小v 2.28.(2014•浙江模拟)如图所示,在光滑斜面上O 点固定长度为l 的轻细绳的一端,轻绳的另一端连接一质量为m 的小球A ,斜面r 的倾角为α.现把轻绳拉成水平线HH′上,然后给小球一沿斜面向下且与轻绳垂直的初速度v 0.若小球能保持在斜面内作圆周运动.取重力加速度g=10m/s 2.试求:.试求: (1)倾角α的值应在什么范围?的值应在什么范围? (2)若把细线换成一轻质细杆,倾角α的范围又如何?的范围又如何?29.(2014•盐城一模)如图所示,质量分别为M 、m 的两物块A 、B 通过一轻质弹簧连接,B 足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑.弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内.在物块A 上施加一个水平恒力F ,A 、B 从静止开始运动,弹簧第一次恢复原长时A 、B 速度分别为υ1、υ2. (1)求物块A 加速度为零时,物块B 的加速度;的加速度; (2)求弹簧第一次恢复原长时,物块B 移动的距离;移动的距离;(3)试分析:在弹簧第一次恢复原长前,弹簧的弹性势能最大时两物块速度之间的关系?简要说明理由.)试分析:在弹簧第一次恢复原长前,弹簧的弹性势能最大时两物块速度之间的关系?简要说明理由.30.(2014• (填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”) ②利用打点计时器打出纸带,请将下列步骤按合理顺序排列利用打点计时器打出纸带,请将下列步骤按合理顺序排列 _________ (填选项前字母)(填选项前字母) A .释放纸带.释放纸带 B 接通电源接通电源 C 取下纸带取下纸带 D 切断电源切断电源 ③在打出的纸带上选取连续打出的三个点A 、B 、C ,如图所示.测出起始点O 到A 点的距离为s o ,A 、B 两点间的距离为s 1,B 、C 两点间的距离为s 2,根据前述条件,如果在实验误差允许的范围内满足关系式,根据前述条件,如果在实验误差允许的范围内满足关系式 _________ ,即验证了物体下落过程中机械能是守恒的(已知当地重力加速度为g ,使用交流电的周期为T ). ④下列叙述的实验处理方法和实验结果,正确的是下列叙述的实验处理方法和实验结果,正确的是 _________A .该实验中不用天平测重锤的质量,则无法验证机械能守恒定律.该实验中不用天平测重锤的质量,则无法验证机械能守恒定律B .该实验选取的纸带,测量发现所打的第一和第二点间的距离为1.7mm ,表明打点计时器打第一点时重锤的速度不为零不为零C .为了计算方便,本实验中选取一条理想纸带,然后通过对纸带的测量、分析,求出当地的重力加速度的值,再代入表达式:mgh=mv 2进行验证进行验证D .本实验中,实验操作非常规范.数据处理足够精确,实验结果一定是mgh 略大于mv 2,不可能出现mv 2略大于mgh 的情况.的情况.厦门一模)关于验证厦门一模)关于验证机械能守恒定律机械能守恒定律的实验.请回答下列问题:①某同学安装实验装置并进行实验,释放纸带前瞬间,其中最合理的操作是如图中的其中最合理的操作是如图中的 _________A . 物块在A 点时,弹簧的弹性势能等于B . 物块在B 点时,弹簧的弹性势能小于C . 经O 点时,物块的动能小于W ﹣μmgaD . 物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B 点时弹簧的弹性势能点时弹簧的弹性势能参考答案与试题解析一.选择题(共15小题) 1.(2014•天津二模)质点所受的力F 随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上.已知t=0时质点的速度为零.在图中所示的t 1、t 2、t 3和t 4各时刻中,哪一时刻质点的各时刻中,哪一时刻质点的动能动能最大(最大( )A . t 1B .t 2 C . t 3 D . t 4考点: 动能定理的应用;匀变速直线运动的图像.专题: 动能定理的应用专题.动能定理的应用专题.分析: 通过分析质点的运动情况,确定速度如何变化,再分析动能如何变化,确定什么时刻动能最大.通过分析质点的运动情况,确定速度如何变化,再分析动能如何变化,确定什么时刻动能最大. 解答:解:由力的图象分析可知:解:由力的图象分析可知:在0∽t 1时间内,质点向正方向做加速度增大的加速运动.时间内,质点向正方向做加速度增大的加速运动. 在t 1∽t 2时间内,质点向正方向做加速度减小的加速运动.时间内,质点向正方向做加速度减小的加速运动. 在t 2∽t 3时间内,质点向正方向做加速度增大的减速运动.时间内,质点向正方向做加速度增大的减速运动. 在t 3∽t 4时间内,质点向正方向做加速度减小的减速运动.t 4时刻速度为零.时刻速度为零. 则t 2时刻质点的速度最大,动能最大.时刻质点的速度最大,动能最大.故选B .点评: 动能是状态量,其大小与速度大小有关,根据受力情况来分析运动情况确定速度的变化,再分析动能的变化是常用的思路.能的变化是常用的思路. 2.(2013•江苏)如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连.江苏)如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连. 弹簧处于自然长度时物块位于O 点(图中未标出). 物块的质量为m ,AB=a ,物块与桌面间的动摩擦因数为μ. 现用水平向右的力将物块从O 点拉至A 点,拉力做的功为W . 撤去拉力后物块由静止向左运动,经O 点到达B 点时速度为零.点时速度为零. 重力加速度为g . 则上述过程中(则上述过程中( )。
高中物理第八章机械能守恒定律第3节动能和动能定理训练含解析
第3节动能和动能定理1。
(多选)对于动能的理解,下列说法中正确的是()A.动能是普遍存在的机械能的一种基本形式,凡是运动的物体都具有动能B.动能总是正值,但对于不同的参考系,同一物体的动能大小是不同的C.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化D.动能不变的物体,一定处于平衡状态2.下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系,正确的是()A.物体做变速运动,合外力一定不为零,动能一定变化B.若合外力对物体做功为零,则合外力一定为零C.物体的合外力做功,它的速度大小一定发生变化D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零3。
如图所示,在2018世界杯足球比赛时,某方获得一次罚点球机会,该方一名运动员将质量为m的足球以速度v0猛地踢出,结果足球以速度v撞在球门高h的门梁上而被弹出.现用g 表示当地的重力加速度,则此足球在空中飞往门梁的过程中克服空气阻力所做的功应等于()A.mgh+错误!mv2-错误!mv错误!B. 错误!mv2-错误!mv错误!-mghC。
错误!mv错误!-错误!mv2-mghD.mgh+12mv错误!-错误!mv24.质量为m的金属块,当初速度为v0时,在水平面上滑行的最大距离为s,如果将金属块质量增加到2m,初速度增大到2v0,在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为() A.s B.2sC.4s D.8s5.一物体以初速度v0竖直向上抛出,落回原地速度为错误!,设物体在运动过程中所受的阻力大小保持不变,则重力与阻力大小之比为()A.3︰1 B.4︰3C.5︰3 D.3︰5关键能力综合练进阶训练第二层一、单选题1.下列关于动能的说法正确的是()A.两个物体中,速度大的动能也大B.某物体的速度加倍,它的动能也加倍C.做匀速圆周运动的物体动能保持不变D.某物体的动能保持不变,则速度一定不变2.从地面竖直向上抛出一个小球,小球运动一段时间后落回地面.忽略空气阻力,该过程中小球的动能E k与时间t的关系图像是()3.一质量为1 kg的滑块以6 m/s的初速度在光滑的水平面上向左滑行.从某一时刻起在滑块上施加一个向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变成向右,大小仍为6 m/s。
动能和动能定理,机械能守恒典型例题和练习
学习目标1. 能够推导并理解动能定理知道动能定理的适用X 围2. 理解和应用动能定理,掌握外力对物体所做的总功的计算,理解“代数和〞的含义。
3. 确立运用动能定理分析解决具体问题的步骤与方法类型一 .常规题型例1. 用拉力F 使一个质量为m 的木箱由静止开始在水平冰道上移动了s ,拉力F 跟木箱前进的方向的夹角为,木箱与冰道间的动摩擦因数为,求木箱获得的速度αμ例2. 质量为m 的物体静止在粗糙的水平地面上,假设物体受水平力F 的作用从静止起通过位移s 时的动能为E1,当物体受水平力2F 作用,从静止开始通过一样位移s ,它的动能为E2,如此:A. E2=E1B. E2=2E1C. E2>2E1D. E1<E2<2E1针对训练 材料一样的两个物体的质量分别为m1和m2,且m m 124=,当它们以一样的初动能在水平面上滑行,它们的滑行距离之比s s 12:和滑行时间之比t t 12:分别是多少?〔两物体与水平面的动摩擦因数一样〕类型二、应用动能定理简解多过程问题例3:质量为m 的物体放在动摩擦因数为μ的水平面上,在物体上施加水平力F 使物体由静止开始运动,经过位移S 后撤去外力,物体还能运动多远?例4、一个物体从斜面上高h 处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,测得停止处对开始运动处的水平距离为S ,如图2-7-6,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数一样.求动摩擦因数μ.针对训练2 将质量m=2kg 的一块石头从离地面H=2m 高处由静止开始释放,落入泥潭并陷入泥中h=5cm 深处,不计空气阻力,求泥对石头的平均阻力。
〔g 取10m/s2〕针对训练3 质量为m 的球由距地面高为h 处无初速下落,运动过程中空气阻力恒为重力的0.2倍,球与地面碰撞时无能量损失而向上弹起,球停止后通过的总路程是多少?类型三、应用动能定理求变力的功例5. 质量为m 的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为R 的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用。
动能定理和机械能守恒定律
动能定理和机械能守恒定律一、动能定理【例1】如图所示,半径R =1m 的1/4圆弧导轨与水平面相接,从圆弧导轨顶端A ,静止释放一个质量为m =20g 的小木块,测得其滑至底端B 时速度V B =3m /s ,以后沿水平导轨滑行BC =3m 而停止.求:(1)在圆弧轨道上克服摩擦力做的功?(2)BC 段轨道的动摩擦因数为多少?〖跟踪练习1〗一个物体从斜面上高h 处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,测得停止处对开始运动处的水平距离为S ,如右图,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同.求动摩擦因数μ.【例2】从离地面H 高处落下一只小球,小球在运动过程中所受的空气阻力是它重力的k (k<1)倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,求:(1) 小球第一次与地面碰撞后,能够反弹起的最大高度是多少?(2) 小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程是多少?〖跟踪练习2〗.水平铁轨上停着一辆煤车,煤矿工人用水平力F 推动矿车从静止开始运动了位移s 后停止推车,煤车在轨道上又滑行了3s 后停下来,那么矿车受到的阻力为 ( )A.FB.F /2C.F /3D.F /4【例3】如下图所示,光滑水平面AB 与竖直面内的半圆形导轨在B 点衔接,导轨半径为R ,一个质量为m 的物块以某一速度向右运动,当它经过B 点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,而后向上运动恰能完成半圆周运动到C 点,求物块从B 到C 点克服阻力所做的功?〖跟踪练习3〗质量为m 质点在半径为R 的半球形容器中从上部边缘由静止下滑,滑到最低点时对容器底部的压力为2mg ,则在下滑的过程中,物体克服阻力做的功是多少?【例4】如图所示,质量为M =0.2 kg 的木块放在水平台面上,台面比水平地面高出h =0.20 m ,木块离平台的右端L =1.7 m .质量为m =0.10M 的子弹以v 0=180 m/s 的速度水平射向木块,当子弹以v =90 m/s 的速度水平射出时,木块的速度为v 1=9 m/s(此过程作用时间极短,可认为木块的位移为零).若木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为l =1.6 m ,求:(1)木块对子弹所做的功W 1和子弹对木块所做的功W 2;(2)木块与台面间的动摩擦因数μ.[答案] (1)-243 J 8.1 J (2)0.50〖跟踪联习4〗如图所示,质量为m 的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l 后以速度v 飞离桌面,最终落在水平地面上。
动能定理及机械能守恒定律例1
动能定理及机械能守恒定律例题1.用起重机提升货物,货物上升过程中的vt图象如图所示,在t=3 s到t=5 s内,重力对货物做的功W2、货物所受合力做的功为W3,则( ).为W1、绳索拉力对货物做的功为A.W1 > 0 B.W2 < 0 C.W2 > 0 D.W3 =02.如图所示,在外力作用下某质点运动的vt图象为正弦曲线,从图中可以判断( )t1时间内,外力的功率逐渐增大A.在0~tC.在t2时刻,外力的功率最大D.在t1~t3时间内,外力做的总功为零3.如图所示,两个完全相同的小球A、B,在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出,则下列说法中正确的是( )A.两小球落地时的速度相同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4.如图甲所示,质量为1 kg的物体置于固定斜面上,现对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1 s后将拉力撤去,物体运动的vt图象如图乙所示,试求:(1)拉力F的大小.(2)拉力F在第1 s内的平均功率.5.一辆汽车从静止出发,在平直的公路上加速前进,如果发动机的牵引力保持恒定,汽车所受阻力保持不变,在此过程中( ) A.汽车的速度与时间成正比B.汽车的位移与时间成正比C.汽车做变加速直线运动D.汽车发动机做的功与时间成正比6.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速度增量的2倍B.第二过程的动能增量是第一过程动能增量的3倍C.第二过程合力做的功等于第一过程合力做的功D.第二过程合力做的功等于第一过程合力做功的2倍7.如右上图所示,斜面AB、DB动摩擦因数相同.可视为质点的物体分别沿AB、DB从斜面顶端由静止下滑到底端,下列说法正确的是( )A.物体沿斜面DB滑动到底端时动能较大B.物体沿斜面AB滑动到底端时动能较大C.物体沿斜面DB滑动过程中克服摩擦力做的功较多D.物体沿斜面AB滑动过程中克服摩擦力做的功较多8.如图所示,竖直平面内有一个半径为R的半圆形轨道OQP,其中Q是半圆形轨道的中点,半圆形轨道与水平轨道OE在O点相切,质量为m的小球沿水平轨道运动,通过O点进入半圆形轨道,恰好能够通过最高点P,然后落到水平轨道上,不计一切摩擦阻力,下列说法错误的是( ).A.小球落地时的动能为2.5mgR B.小球落地点离O点的距离为2RC.小球运动到半圆形轨道最高点P时,向心力恰好为零D.小球到达Q点的速度大小为3gR9.如图所示,用汽车通过定滑轮拉动水平平台上的货物,若货物的质量为m,与平台间的动摩擦因数为μ,汽车从静止开始把货物从A拉到B的过程中,汽车从O到达C点处时速度为v,若平台的高度为h,滑轮的大小和摩擦不计,求这一过程中汽车对货物做的功.10.如下图所示,图线表示作用在某物体上的合力随时间变化的关系,若物体开始时是静止的,那么( )A .从t =0开始,5 s 内物体的动能变化量为零B .在前5 s 内只有第1 s 末物体的动能最大C .在前5 s 内只有第5 s 末物体的速率最大D .前3 s 内合力对物体做的功为零11.如图所示,一轻弹簧直立于水平地面上,质量为m 的小球从距离弹簧上端B 点h 高处的A 点自由下落,在C 点处小球速度达到最大.x 0表示B 、C 两点之间的距离,E k 表示小球在C 点处的动能.若改变高度h ,则下列表示x 0随h 变化的图象和E k 随h 变化的图象中正确的是( )(不定项)12.关于机械能是否守恒,下列说法正确的是( ).A .做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B .做圆周运动的物体机械能一定守恒C .做变速运动的物体机械能可能守恒D .合外力对物体做功不为零,机械能一定不守恒13.如图所示,用长为L 的轻绳把一个小铁球悬挂在高为2L 的O 点处,小铁球以O 为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B 处,若运动中轻绳断开,则小铁球落到地面时的速度大小为( ) A.gL B.3gL C.5gL D.7gL14.如图所示,光滑水平面AB 与竖直面内的光滑半圆形导轨在B 点相接,导轨半径为R.一个质量为m 的物体将弹簧压缩至A 点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C 点.试求:(1)物体运动到B 后一瞬间对导轨的压力;(2)弹簧开始时的弹性势能.15.一质量为m =2kg 的小滑块,从半径R =1.25m 的14光滑圆弧轨道上的A 点由静止滑下,圆弧轨道竖直固定,其末端B 切线水平。
机械能守恒定律题型总结
机械能守恒定律题型总结(总9页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-机械能守恒定律及其应用专题训练题型一:机械能守恒的条件和判断1.如图所示,一轻质弹簧固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬挂点等高的地方无初速度释放,让其自由摆下,不及空气阻力,重物在摆向最低点的位置的过程中()A.重物重力势能减小 B.重物重力势能与动能之和增大C.重物的机械能不变 D. 重物的机械能减少2.关于物体的机械能是否守恒的叙述,下列说法中正确的是()A.做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒;B.做匀变速直线运动的物体,机械能一定守恒;C.外力对物体所做的功等于零时,机械能一定守恒;D.物体若只有重力做功,机械能一定守恒.3.如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长h.让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑过程中 ().A.圆环机械能守恒 B.弹簧的弹性势能先增大后减小C.弹簧的弹性势能变化了mgh D.弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大4.在下面列举的各例中,若不考虑阻力作用,则物体机械能发生变化的是()A.用细杆栓着一个物体,以杆的另一端为固定轴,使物体在光滑水平面上做匀速率圆周运动B.细杆栓着一个物体,以杆的另一端为固定轴,使物体在竖直平面内做匀速率圆周运动C .物体沿光滑的曲面自由下滑D .用一沿固定斜面向上、大小等于物体所受摩擦力的拉力作用在物体上,使物体沿斜面向上运动答案:B5.如图所示,两质量相同的小球A 、B ,分别用线悬线在等高的O 1、O 2点,A 球的悬线比B 比球的悬线长,把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经过最低点时(悬点为零势能)( )A .A 球的速度大于B 球的速度 B .A 球的动能大于B 球的动能C .A 球的机械能大于B 球的机械能D .A 球的机械能等于B 球的机械能答案:ABD6.如图所示的装置中,木块M 与地面间无摩擦,子弹m 以一定的速度沿水平方向射入木块并留在其中,然后,将弹簧压缩至最短,现将木块、子弹、弹簧作为研究对象,从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的过程中系统( )A. 机械能守恒B. 产生的热能等于子弹动能的减少量C. 机械能不守恒D. 弹簧压缩至最短时,动能全部转化成热能题型二:链条(绳)类型:(1)不能把绳或链条当作质点处理,在绳或链条上速度大小相等,此种情况下应用机械能守恒,一定要选择零势能面;链条的动能和势能之和不变(2)常采用守恒观点:E2=E1或Ek2+Ep2=Ek1+Ep1BA7.如图所示,光滑的水平桌面离地面高度为2L,在桌的边缘,一根长L的匀质软绳,一半搁在水平桌面上,另一半自然悬挂在桌面上,放手后,绳子开始下落,试问,当绳子下端刚触地时,绳子的速度是多大?8.如图所示,总长L的光滑匀质铁链跨过一个光滑轻小滑轮,开始时底端相齐,当略有扰动时,其一端下落,刚铁链刚脱离滑轮的瞬间速度为多少?零势面v9.如图所示,有一条长为L的均匀金属链条,一半长度在光滑斜面上,斜面倾角为θ,另一半长度沿竖直方向下垂在空中,当链条从静止开始释放后链条滑动,求链条刚好全部滑出斜面时的速度是多大。
高中物理专题练习-动能定理 机械能守恒定律及功能关系的应用(含答案)
高中物理专题练习-动能定理机械能守恒定律及功能关系的应用(含答案)满分:100分时间:60分钟一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分.每小题只有一个选项符合题意.)1.(四川理综,1)在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小()A.一样大B.水平抛的最大C.斜向上抛的最大D.斜向下抛的最大2.(新课标全国卷Ⅱ,17)一汽车在平直公路上行驶.从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示.假定汽车所受阻力的大小f恒定不变.下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中,可能正确的是()3.(新课标全国卷Ⅱ,16)一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v,若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v,对于上述两个过程,用W F1、W F2分别表示拉力F1、F2所做的功,W f1、W f2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则()A.W F2>4W F1,W f2>2W f1B.W F2>4W F1, W f2=2W f1C.W F2<4W F1,W f2=2W f1D.W F2<4W F1, W f2<2W f14.(新课标全国卷Ⅰ,17)如图,一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平.一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道.质点滑到轨道最低点N时,对轨道的压力为4mg,g为重力加速度的大小.用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功.则()A.W=12mgR,质点恰好可以到达Q点B .W >12mgR ,质点不能到达Q 点C .W =12mgR ,质点到达Q 点后,继续上升一段距离D .W <12mgR ,质点到达Q 点后,继续上升一段距离5.(海南单科,4)如图,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.13mgRC.12mgRD.π4mgR 6.(天津理综,5)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二、多项选择题(本题共4小题,每小题7分,共计28分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得7分,选对但不全的得4分,错选或不答的得0分.)7.(浙江理综,18)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器.舰载机总质量为3.0×104kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105 N ;弹射器有效作用长度为100 m,推力恒定.要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则( ) A .弹射器的推力大小为1.1×106 N B .弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 J C .弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 WD .舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s 28.(新课标全国卷Ⅱ,21)如图,滑块a、b的质量均为m,a套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距h,b放在地面上,a、b通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动,不计摩擦,a、b可视为质点,重力加速度大小为g.则() A.a落地前,轻杆对b一直做正功B.a落地时速度大小为2ghC.a下落过程中,其加速度大小始终不大于gD.a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg9.(江苏单科,9)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长.圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,AC=h.圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A.弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g.则圆环()A.下滑过程中,加速度一直减小B.下滑过程中,克服摩擦力做的功为14m v2C.在C处,弹簧的弹性势能为14m v2-mghD.上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度10.(江苏南通一模)一质点在0~15 s内竖直向上运动,其加速度-时间图象如图所示,若取竖直向下为正,g取10 m/s2,则下列说法正确的是()A.质点的机械能不断增加B.在0~5 s内质点的动能增加C.在10~15 s内质点的机械能减少D.在t=15 s时质点的机械能大于t=5 s时质点的机械能三、计算题(本题共2小题,共计42分.解答时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得分.)11.(江苏单科,14)(20分)一转动装置如图所示,四根轻杆OA、OC、AB和CB与两小球及一小环通过铰链连接,轻杆长均为l,球和环的质量均为m,O端固定在竖直的轻质转轴上.套在转轴上的轻质弹簧连接在O与小环之间,原长为L.装置静止时,弹簧长为32L.转动该装置并缓慢增大转速,小环缓慢上升.弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦和空气阻力,重力加速度为g.求:(1)弹簧的劲度系数k;(2)AB杆中弹力为零时,装置转动的角速度ω0;(3)弹簧长度从32L缓慢缩短为12L的过程中,外界对转动装置所做的功W.12.(福建理综,21)(22分)如图,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. A [由机械能守恒定律mgh +12m v 21=12m v 22知,落地时速度v 2的大小相等,故 A 正确.]2.A [当汽车的功率为P 1时,汽车在运动过程中满足P 1=F 1v ,因为P 1不变,v 逐渐增大,所以牵引力F 1逐渐减小,由牛顿第二定律得F 1-f =ma 1,f 不变,所以汽车做加速度减小的加速运动,当F 1=f 时速度最大,且v m =P 1F 1=P 1f .当汽车的功率突变为P 2时,汽车的牵引力突增为F 2,汽车继续加速,由P 2=F 2v 可知F 2减小,又因F 2-f =ma 2,所以加速度逐渐减小,直到F 2=f 时,速度最大v m ′=P 2f ,以后匀速运动.综合以上分析可知选项A 正确.]3.C [两次物体均做匀加速运动,由于时间相等,两次的末速度之比为1∶2,则由v =at 可知两次的加速度之比为a 1a 2=12,F 1合F 2合=12,又两次的平均速度分别为v 2、v ,故两次的位移之比为x 1x 2=12,由于两次的摩擦阻力相等,由W f =fx 可知,W f 2=2W f 1;由动能定理知W 合1W 合2=ΔE k1ΔE k2=14,因为W 合=W F -W f ,故W F =W 合+W f ;W F 2=W 合2+W f 2=4W 合1+2W f 1<4W 合1+4W f 1=4W F 1;选项C 正确.]4.C [根据动能定理得P 点动能E k P =mgR ,经过N 点时,由牛顿第二定律和向心力公式可得4mg-mg =m v 2R ,所以N 点动能为E k N =3mgR2,从P 点到N 点根据动能定理可得mgR -W =E k N -E k P ,即克服摩擦力做功W =mgR2.质点运动过程,半径方向的合力提供向心力即F N -mg cos θ=ma =m v 2R ,根据左右对称,在同一高度处,由于摩擦力做功导致在右边圆形轨道中的速度变小,轨道弹力变小,滑动摩擦力F f =μF N 变小,所以摩擦力做功变小,那么从N 到Q ,根据动能定理-mgR -W ′=E k Q -E k N ,Q 点动能E k Q =3mgR 2-mgR -W ′=12mgR -W ′,由于W ′<mgR2,所以Q 点速度仍然没有减小到0,会继续向上运动一段距离,对照选项,C 正确.]5.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 ,下滑过程中,根据动能定理可得mgR -W f =12m v 2,解得W f =12mgR ,所以克服摩擦力做功 12mgR ,C 正确.]6.B [圆环在下落过程中弹簧的弹性势能增加,由能量守恒定律可知圆环的机械能减少,而圆环与弹簧组成的系统机械能守恒,故A 、D 错误;圆环下滑到最大距离时速度为零,但是加速度不为零,即合外力不为零,故C 错误;圆环重力势能减少了3mgl ,由能量守恒定律知弹簧弹性势能增加了3mgl ,故B 正确.]7.ABD [设总推力为F ,位移x ,阻力F 阻=20%F ,对舰载机加速过程由动能定理得Fx -20%F ·x=12m v 2,解得F =1.2×106 N,弹射器推力F 弹=F -F 发=1.2×106 N -1.0×105 N =1.1×106 N,A 正确;弹射器对舰载机所做的功为W =F 弹·x =1.1×106×100 J =1.1×108 J,B 正确;弹射器对舰载机做功的平均功率P -=F 弹·0+v2=4.4×107 W,C 错误;根据运动学公式v 2=2ax ,得a =v 22x =32 m/s 2,D 正确.]8.BD [滑块b 的初速度为零,末速度也为零,所以轻杆对b 先做正功,后做负功,选项A 错误;以滑块a 、b 及轻杆为研究对象,系统的机械能守恒,当a 刚落地时,b 的速度为零,则mgh =12m v 2a +0,即v a =2gh ,选项B 正确;a 、b 的先后受力如图所示.由a 的受力图可知,a 下落过程中,其加速度大小先小于g 后大于g ,选项C 错误;当a 落地前b 的加速度为零(即轻杆对b 的作用力为零)时,b 的机械能最大,a 的机械能最小,这时b 受重力、支持力,且F N b =mg ,由牛顿第三定律可知,b 对地面的压力大小为mg ,选项D 正确.] 9.BD [由题意知,圆环从A 到C 先加速后减速,到达B 处的加速度减小为零,故加速度先减小后增大,故A 错误;根据能量守恒,从A 到C 有mgh =W f +E p ,从C 到A 有12m v 2+E p =mgh +W f ,联立解得:W f =14m v 2,E p =mgh -14m v 2,所以B 正确,C 错误;根据能量守恒,从A 到B 有mgh 1=12m v 2B 1+ΔE p1+W f 1,从C 到B 有12m v 2+ΔE p2=12m v 2B 2+W f 2+mgh 2,又有12m v 2+E p =mgh +W f ,联立可得v B 2>v B 1,所以D 正确.]10.CD [质点竖直向上运动,0~15 s 内加速度方向向下,质点一直做减速运动,B 错误;0~5 s内,a=10 m/s2,质点只受重力,机械能守恒;5~10 s内,a=8 m/s2,受重力和向上的力F1,F1做正功,机械能增加;10~15 s内,a=12 m/s2,质点受重力和向下的力F2,F2做负功,机械能减少,A错误,C正确;由F合=ma可推知F1=F2,由于做减速运动,5~10 s内通过的位移大于10~15 s内通过的位移,F1做的功大于F2做的功,5~15 s内增加的机械能大于减少的机械能,所以D正确.]11.解析(1)装置静止时,设OA、AB杆中的弹力分别为F1、T1,OA杆与转轴的夹角为θ1小环受到弹簧的弹力F弹1=k·L2小环受力平衡:F弹1=mg+2T1cos θ1小球受力平衡:F1cos θ1+T1cos θ1=mg, F1sin θ1=T1sin θ1解得k=4mg L(2)设OA、AB杆中的弹力分别为F2、T2,OA杆与转轴的夹角为θ2,弹簧长度为x 小环受到弹簧的弹力F弹2=k(x-L)小环受力平衡:F弹2=mg,得x=54L对小球:F2cos θ2=mg, F2sin θ2=mω20l sin θ2且cos θ2=x 2l解得ω0=8g 5L(3)弹簧长度为L2时,设OA、AB杆中的弹力分别为F3、T3,OA杆与弹簧的夹角为θ3小环受到弹簧的弹力F弹3=k·L2小环受力平衡:2T3cos θ3=mg+F弹3,且cos θ3=L 4l对小球:F3cos θ3=T3cos θ3+mg;F3sin θ3+T3sin θ3=mω23l sin θ3解得ω3=16g L整个过程弹簧弹性势能变化为零,则弹力做的功为零, 由动能定理:W -mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫3L 2-L 2-2mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫3L 4-L 4=2×12m (ω3l sin θ3)2解得:W =mgL +16mgl 2L 答案 (1)4mgL (2)8g 5L (3)mgL +16mgl 2L12.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mgR =12m v 2B ①滑块在B 点处,由牛顿第二定律知 N -mg =m v 2B R ② 解得N =3mg ③ 由牛顿第三定律知 N ′=3mg ④(2)①滑块下滑到达B 点时,小车速度最大.由机械能守恒 mgR =12M v 2m +12m (2v m )2⑤ 解得v m =gR3⑥②设滑块运动到C 点时,小车速度大小为v C ,由功能关系 mgR -μmgL =12M v 2C +12m (2v C )2⑦ 设滑块从B 到C 过程中,小车运动加速度大小为a ,由牛顿第二定律 μmg =Ma ⑧ 由运动学规律v 2C -v 2m =-2as ⑨解得s =13L ⑩ 答案 (1)3mg (2)①gR 3 ②13L1.运用功能关系分析问题的基本思路(1)选定研究对象或系统,弄清物理过程;(2)分析受力情况,看有什么力在做功,弄清系统内有多少种形式的能在参与转化;(3)仔细分析系统内各种能量的变化情况、变化数量.2.功能关系。
周测(8)动能定理 机械能守恒定律
周测(7)弹性势能 动能定理 班级_________学号_________ 姓名_________ 一、选择题(每题5分,共50分,答案填入表格中) 1.下列情况中,运动物体机械能一定守恒的是( ). (A)物体所受的合外力为零(B)物体不受摩擦力(C)物体受到重力和摩擦力(D)物体只受重力 答案:D 2.关于机械能是否守恒,下列叙述中正确的是().(A)作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒(B)作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,物体机械能一定守恒 答案:BD 3.下列说法中正确的是().(A)一个物体所受的合外力为零,它的机械能一定守恒(B)一个物体所受的合外力恒定不变,它的机械能可能守恒 (C)一个物体作匀速直线运动,它的机械能一定守恒(D)一个物体作匀加速直线运动,它的机械能可能守恒 答案:BD 4.a 、b 、c 三球自同一高度以相同速率抛出,a 球竖直上抛,b 球水平抛出,c 球竖直下抛.设三球落地的迷率分别为v a 、v b ,v c 则( ).(A)v a >v b >v c (B)v a =v b >v c (C)v a >v b =v c (D)v a =v b =v c 答案:D5.质量为m 的物体,以初速度v 0由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑动,在滑动过程中,当高度为h 时,该物体具有的机械能为().(A)20mv 21(B)mgh mv 2120 (C)mgh(D)mgh -mv 2120 答案:A 6.如图所示,质量相同的两个小球,分别用长l 和2l 的细绳悬挂在天花板上,分别拉起小球使线伸直呈水平状态,然后轻轻释放.当小球到达最低位置时().(A)两球运动的线速度相等(B)两球运动的角速度相等(C)两球的向心加速度相等(D)细绳对两球的拉力相等 答案:CD 7.当重力对物体做正功时,物体的().(A)重力势能一定增加,动能一定减少(B)重力势能一定减少,动能一定增加(C)重力势能一定减少,动能不一定增加(D)重力势能不一定减少,动能一定增加答案:C 8.以下运动中机械能守恒的是( ).(A)物体沿斜面匀速下滑(B)物体从高处以g/3的加速度竖直下落(C)不计阻力,细绳一端拴一小球,使小球在竖直平面内作圆周运动(D)物体沿光滑的曲面滑下答案:CD9.图中的四个选项,木块均在固定的斜面上运动,其中图(A)(B)(C)中的斜面是光滑的,图(A)(B)中的F 为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图(A)(B)(D)中的木块向下运动,图(C)中的木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中,机械能守恒的是图()答案:C10起重机的钢索将重物由地面吊到空中某一高度,其速度图象如图(a )所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是图(b )中的哪一个( )选择题答案填入表格中二、填空题(每空2分,共20分)11.小球做匀速圆周运动,半径为R,质量为m,向心加速度为a,则小球受到的合力的大小为________,小球做圆周运动的周期为_________.30角迎面打来,那么人行走的速度大小是12.雨点以8m/s的速度竖直下落,雨中步行的人感到雨点与竖直方向成︒_________.60的物体2,则它们的线速度之比为13.如图,由于地球自转,比较位于赤道上的物体1与位于北纬︒________________;它们的向心加速度之比为________________;14.两个行星的质量分别为m1、m2,绕太阳运行的轨道半长轴分别是r1和r2,则它们的公转周期之比t1:t2=_______.2的物体,现用25N的力从静止出发竖直向上拉物体,使物体匀加速上升,已知2s末时物体的15.有一个质量为kg速度为5m/s,则拉力做功_____J;重力做功______J;s1末时拉力的瞬时功率为______W(g取10m/s).16.一个压缩的弹簧把小球弹出,若小球只有弹力对它做功500J,则弹簧的弹性势能减少了________J,小球的动能增加了_______J三、计算题(共30分)19.(6分).如图所示,光滑圆管形轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆,圆管截面半径r<<R.有一质量为m、半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管,问:若要使小球能从C端出来,初速度v0,至少多大?13题19题21题60,则20.(7分)某星球的质量约为地球的9倍,半径为地球一半,若从地球上高为h处平抛一物体,射程为m在该星球上从同样高度以同样初速度平抛同一物体,射程为多少?21. . 如图所示,在高为h,长为L的光滑斜面顶端装有滑轮,斜面底端有一物体m,通过滑轮用细线跟重锤M相连,由于重锤的下落,使m沿斜面上升,要使物体m能上升到斜面顶端,重锤M原来离地的高度H最小是多少?。
机械能守恒定理、动量守恒定理试题及答案
…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………绝密★启用前2022年教育机构训练题一机械能守恒定理、动量守恒定理解答题1.在光滑水平面上静置有质量均为m 的木板和滑块,木板上表面粗糙,滑块上表面是光滑的14圆弧,其始端D 点切线水平且在木板上表面内,它们紧靠在一起,如图所示。
一可视为质点的物块P ,质量也为m ,从木板的右端以初速度0v 滑上木板,过B 点时速度为02B vv ,又滑上滑块,最终恰好能滑到滑块圆弧的最高点C 处。
已知物块P 与木板间的动摩擦因数为μ。
求:(1)物块滑到B 处时木板的速度;(2)木板的长度L ;(3)滑块圆弧的半径。
2.如图所示,半径为R 的14光滑圆弧轨道AB (圆心为O )与上表面粗糙的足够长水平滑板BC 相连并相切于B 点。
轨道放置在光滑水平面上,左侧恰好与竖直墙面接触,一质量为m 的小滑块(视为质点)从14光滑圆弧轨道的最高点A 由静止释放,重力加速度大小为g ,求:(1)整个过程中竖直墙面对轨道的冲量大小I ;(2)小滑块在下滑的过程中对轨道的最大压力F m 。
试卷第2页,共18页………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※3.如图所示,从A 点以某一水平速度v 0抛出一质量m =1kg 的小物块(可视为质点),当物块运动至B 点时,恰好沿切线方向进入∠B O C=37°的固定光滑圆弧轨道BC ,经圆弧轨道后滑上与C 点等高、静止在粗糙水平面上的长木板上,圆弧轨道C 端的切线水平。
已知长木板的质量M=4kg ,A 、B 两点距C 点的高度分别为H =0.6m 、h =0.15m ,R =0.75m ,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.7,长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2,g =10m/s 2求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(1)小物块的初速度v 0及在B 点时的速度大小;(2)小物块滑至C 点时,对圆弧轨道的压力大小;(3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板。
动能定理和机械能守恒定律的应用(解析版)
动能定理和机械能守恒定律的应用目录一.练经典---落实必备知识与关键能力................................................................................... 错误!未定义书签。
二.练新题---品立意深处所蕴含的核心价值 ........................................................................... 错误!未定义书签。
一、选择题1.如图所示,在质量为M 的电梯地板上放置一质量为m 的物体,钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动,当上升高度为H 时,速度达到v ,则( ) A .地板对物体的支持力做的功等于12mv 2B .地板对物体的支持力做的功等于mgHC .钢索的拉力做的功等于12Mv 2+MgHD .合力对电梯做的功等于12Mv 2【答案】D【解析】: 对物体由动能定理得:W F N -mgH =12mv 2,故W F N =mgH +12mv 2,A 、B 均错误;钢索拉力做的功W F 拉=(M +m )gH +12(M +m )v 2,C 错误;由动能定理知,合力对电梯做的功应等于电梯动能的变化12Mv 2,D 正确。
2.(2022·上海交大附中期中)一块木板水平放在某装置底部,装置从地面开始向上运动的速度—时间图像如图所示,g 取10 m/s 2,则下列分析正确的是( )A .0~0.5 s 木板的机械能守恒B .0.5~1.0 s 木板的机械能守恒C .1.0~1.5 s 木板的机械能守恒D .0~1.5 s 木板的机械能一直在增加 【答案】C【解析】: 0~0.5 s 木板加速上升,木板动能和重力势能均增大,木板的机械能不守恒,A 错误; 0.5~1.0 s 木板匀速上升,动能不变,重力势能增大,机械能不守恒,B 错误;1.0~1.5 s 木板的加速度大小为a =5-01.5-1.0m/s 2=10 m/s 2=g ,木板的加速度方向竖直向下,只受重力作用,做自由落体运动,只有重力做功,机械能守恒,C 正确,D 错误。
专题二第7练动能定理机械能守恒定律能量守恒定律
第7练动能定理机械能守恒定律能量守恒定律[保分基础练]1.(2023·江苏盐城市三模)物体从离地高H处的M点开始做自由落体运动,下落至离地高度为13H处的N点,不计空气阻力,下列能量条形图表示了物体在M和N处的动能E k和重力势能E p的相对大小关系,可能正确的是()2.义乌国际商贸城的跳跳杆玩具广受孩子们的喜爱。
如图甲所示,跳跳杆底部装有一根弹簧,某次小孩从最低点弹起,以小孩运动的最低点为坐标原点,竖直向上为x轴正方向,小孩与杆整体的动能与其坐标位置的关系如图乙所示,图像0~x3之间为曲线,x2为其最高点,x3~x4为直线,不计空气阻力的影响。
则下列说法正确的是()A.x1位置时小孩处于超重状态B.x2位置时小孩不受弹簧弹力作用C.x3位置时小孩所受合外力为零D.x1~x4过程小孩的机械能始终守恒3.如图所示,质量m1=0.2 kg的物体P穿在一固定的光滑水平直杆上,直杆右端固定一光滑定滑轮。
一绕过两光滑定滑轮的细线的一端与物体P相连,另一端与质量m2=0.45 kg的物体Q相连。
开始时物体P在外力作用下静止于A点,绳处于伸直状态,已知OA=0.3 m,AB=0.4 m ,取重力加速度大小g =10 m/s 2,两物体均视为质点,不计空气阻力。
某时刻撤去外力、同时给P 一水平向左的速度v ,物体P 恰能运动到B 点,则v 的大小为( )A .3 m/sB .4 m/sC .5 m/sD .6 m/s4.(2023·江苏省模拟)如图所示,在竖直平面内有一半径为2.0 m 的四分之一圆弧形光滑导轨AB ,A 点与其最低点C 的高度差为1.0 m ,今由A 点沿导轨无初速度释放一个小球,若取g =10 m/s 2,则( )A .小球过B 点的速度v B = 5 m/s B .小球过B 点的速度v B =25(3-1) m/sC .小球离开B 点后做平抛运动D .小球离开B 点后继续做半径为2.0 m 的圆周运动直到到达与A 点等高的D 点5.(2023·江苏省苏锡常镇二模)如图为某水上乐园设计的水滑梯结构简图。
高考物理复习专题五 动能定理 能量守恒定律练习题(含详细答案)
高考物理复习专题五动能定理能量守恒定律一、单选题1.如图所示,在竖直平面内有一固定轨道,其中AB是长为R的粗糙水平直轨道,BCD是圆心为O,半径为R的3/4光滑圆弧轨道,两轨道相切于B点.在推力作用下,质量为m的小滑块从A 点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时即撤去推力,小滑块恰好能沿圆轨道经过最高点C。
重力加速度大小为g,取AB所在的水平面为零势能面。
则小滑块()A.在AB段运动的加速度为2gB.经B点时加速度为零C.在C点时合外力的瞬时功率为D.上滑时动能与重力势能相等的位置在直径DD′上方2.运输人员要把质量为,体积较小的木箱拉上汽车。
现将长为L的木板搭在汽车尾部与地面间,构成一固定斜面,然后把木箱沿斜面拉上汽车。
斜面与水平地面成30o角,拉力与斜面平行。
木箱与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度为g。
则将木箱运上汽车,拉力至少做功()A.B.C.D.3.如图所示,轻质弹簧的一端固定在粗糙斜面的挡板O点,另一端固定一个小物块。
小物块从P1位置(此位置弹簧伸长量为零)由静止开始运动,运动到最低点P2位置,然后在弹力作用下上升运动到最高点P3位置(图中未标出)。
在此两过程中,下列判断正确的是()A.下滑和上滑过程弹簧和小物块系统机械能守恒B.下滑过程物块速度最大值位置比上滑过程速度最大位置高C.下滑过程弹簧和小物块组成系统机械减小量比上升过程小D.下滑过程克服弹簧弹力和摩擦力做功总值比上滑过程克服重力和摩擦力做功总值小4.如图所示,水平桌面上有一小车,装有砂的砂桶通过细绳给小车施加一水平拉力,小车从静止开始做直线运动。
保持小车的质量M不变,第一次实验中小车在质量为m1的砂和砂桶带动下由静止前进了一段距离s;第二次实验中小车在质量为m2的砂和砂桶带动下由静止前进了相同的距离s,其中。
两次实验中,绳对小车的拉力分别为T1和T2,小车,砂和砂桶系统的机械能变化量分别为和,若空气阻力和摩擦阻力的大小保持不变,不计绳,滑轮的质量,则下列分析正确的是()A.B.C.D.5.小车静止在光滑的水平导轨上,一个小球用细绳悬挂在车上由图中位置无初速释放,在小球下摆到最低点的过程中,下列说法正确的是( )A.绳对球的拉力不做功B.球克服绳拉力做的功等于球减少的机械能C.绳对车做的功等于球减少的动能D.球减少的重力势能等于球增加的动能6.如图所示,自动卸货车静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下,θ角缓慢增大,在货物相对车厢仍然静止的过程中,下列说法正确的是()A.货物受到的支持力变小B.货物受到的摩擦力变小C.货物受到的支持力对货物做负功D.货物受到的摩擦力对货物做负功7.一质量为0.6kg的物体以20m/s的初速度竖直上抛,当物体上升到某一位置时,其动能减少了18J,机械能减少了3J。
第3章能量定理和守恒定律练习题(大学物理1)
8、一物体万有引力做功125J,则引力势能增量为。
9、如果作用在质点系的外力和非保守内力都不做功或做功之和为零时,质点系的动能和势能是相互转换的,二者的转换是通过来实现的。
一般综合:
1、一物体的质量为20千克,其速度为 米/秒,在变力的作用下沿X轴正向作直线运动,经过一段时间后,速度变为 米/秒,该段时间内变力做的功为,物体的动量变化为。
(C)动能不守恒,动量守恒;(D)动能守恒,动量不守恒。
3、两个质量不等的小物体,分别从两个高度相等、倾角不同的斜面的顶端,由静止开始滑向底部。若不计摩擦,则它们到达底部时()
(A)动能相等;(B)动量相等;(C)速率相等;(D)所用时间相等。
4、如图4,一滑块 沿着一置于光滑水平面上的圆弧形槽体无摩擦地由静止释放,若不计空气阻力,在下滑过程中,则()
6、对功的概念以下几种说法正确的组合是()
(1)保守力作正功时,系统内相应的势能增加;
(2)质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零;
(3)作用力和反作用力两者所作功的大小总是相等。
(A)(1)、(2)是正确的;(B)(2)、(3)是正确的;
(C)只有(2)是正确的;(D)只有(3)是正确的。
7、在下列四个实例中,哪一个物体和地球构成的系统,其机械能不守恒()
2、设一质量为 的小球,沿X轴方向运动,其运动方程为 ,则在时间t1=1s和t2=3s内,合外力对小球作的功为;合外力对小球作用的冲量大小为。
三、判断题(基础)
1、动量守恒定律的条件是系统所受的合外力为零,并在任何参考系中成立。()
2、机械能守恒定律的条件是作用在质点系的外力和非保守内力都不做功或做功之和为零。()
机械能练习题(内附答案)
机械能习题一、功和功率练习题一、选择题1、讨论力F在下列几种情况下做功的多少[ ](1)用水平推力F推质量是m的物体在光滑水平面上前进了s.(2)用水平推力F推质量为2m的物体沿动摩擦因数为μ的水平面前进了s.(3)斜面倾角为θ,与斜面平行的推力F,推一个质量为2m的物体沿光滑斜面向上推进了s.[ ]A.(3)做功最多B.(2)做功最多C.做功相等D.不能确定2.关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是[ ]A.滑动摩擦力总是做负功B.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功C.静摩擦力对物体一定做负功D.静摩擦力对物体总是做正功3.如图1所示,一个物体放在水平面上,在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了距离s,若物体的质量为m,物体与地面之间的摩擦力大小为f,则在此过程中[ ]A.摩擦力做的功为fs B.力F做的功为FscosθC.力F做的功为FssinθD.重力做的功为mgs4.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s时,如图2所示,物体m相对斜面静止,则下列说法中不正确的是[ ] A.摩擦力对物体m做功为零B.合力对物体m做功为零C.摩擦力对物体m做负功D.弹力对物体m做正功5.起重机竖直吊起质量为m的重物,上升的加速度是α,上升的高度是h,则起重机对货物所做的功是。
[ ]A.mgh B.mαhC.m(g+α)h D.m(g-α)h6.将横截面积为S的玻璃管弯成如图3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、右管中分别注在上述过程中,重力对液体做的功为。
[ ]上作用一个3N的水平拉力后,AB一起前进了4m,如图4 所示.在这个过程中B对A做的功[ ] A.4 J B.12 JC.0 D.-4J8.质量为m的物块A始终附着在楔形物块B的倾角为θ的斜面上,如图5所示,下列说法中正确的是[ ]A.若B向右匀速移动距离s,则B对A做的功为零B.若B向上匀速移动距离s,则B对A做的功为mgsC.若B向左以加速度a移动距离s,则B对A做的功为masD.若B向下以加速度a移动距离s,则B对A做的功为m(g+a)s9.关于一对相互作用力在作用过程中,它们的总功W和总冲量I,下列说法中正确的是[ ]A.W和I一定都等于零B.W一定等于零,I不可能为零C.W可能不等于零,I一定等于零D.W和I都可能不等于零10.把一个物体竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度是h,若物体的质量为m,所受的空气阻力恒为f, 则在从物体被抛出到落回地面的全过程中[ ]A.重力所做的功为零B.重力所做的功为2mghC.空气阻力做的功为零D.空气阻力做的功为-2fh[ ]A.汽车在公路上的最大行驶速度为20m/s功率为32kWD.汽车做C中匀加速运动所能维持的时间为5s12.关于功率以下说法中正确的是[ ]A.据P=W/t可知,机器做功越多,其功率就越大B.据P=Fv可知,汽车牵引力一定与速度成反比C.据P=W/t可知,只要知道时间t内机器所做的功,就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D.根据P=Fv可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速度成反比。
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动能定理和机械能守恒定律学考复习一、单选题考点一:动能与功一样,是标量,不受速度方向的影响1、某同学投掷铅球.每次出手时,铅球速度的大小相等,但方向与水平面的夹角不同. 关于出手时铅球的动能,下列判断正确的是( )A .夹角越大,动能越大B .夹角越大,动能越小C .夹角为45o 时,动能最大D .动能的大小与夹角无关2、一个质量为0.3kg 的弹性小球,在光滑水平面上以6m/s 的速度垂直撞到墙上,碰撞后小 球沿相反方向运动,反弹后速度大小与碰撞前相同。
则碰撞前后小球速度变化量的大小 △v 和碰撞过程中墙对小球做功的大小W 为( )①0=∆υ ②s m /12=∆υ ③0=W ④8.10=W JA 、①③B 、①④C 、②③D 、②④考点二:对动能定理的理解:动力做正功使物体动能增大,阻力做负功使物体 动能减少,它们共同作用的结果,导致了物体动能的变化3、关于做功和物体动能变化的关系,正确的是( )A 、只有动力对物体做功时,物体动能可能减少B 、物体克服阻力做功时,它的动能一定减少C 、动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化D 、外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差考点三:动能定理的简单计算: W 总=E k2-E k1,即外力对物体所做的总功等于 物体动能的变化(末减初)4.水平地面上,一运动物体在10 N 摩擦力的作用下,前进5 m 后停止,在这一过程中物 体的动能改变了( )A .10 JB .25 JC .50 JD .100 J5、一质量为2kg 的滑块,以4m/s 的速度在光滑的水平面上滑动,从某一时刻起,给滑块 施加一个与运动方向相同的水平力,经过一段时间,滑块的速度大小变为5m/s ,则在这 段时间里,水平力做的功为( )A 、9JB 、16JC 、25JD 、41J6、一学生用100N 的力将质量为0.5kg 的球以8m/s 的初速度沿水平方向踢出20m 远,则这 个学生对球做的功是( )A 、200JB 、16JC 、1000JD 、无法确定7、如图,在高为H 的平台上以初速 抛出一个质量为m 的小球,不计空气阻力, 当它到达离抛出点的竖直距离为h 的B 时,小球的动能增量为( )A 、2021υm +m gH B 、2021υm +mgh C 、m gH mgh - D 、mgh 8、质量不等但有相同初速度的两物体,在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止, 则下列判断正确的是( )A 、质量大的物体滑行距离大 BC 、它们滑行的距离一样大D 、质量小的滑行时间短考点四:动能定理的简单应用:几个常见的模型9.(子弹打木块)如上图,一颗0.1kg 子弹以500m/s 的速度打穿第一块固定木板后速度变为300m/s ,则这个过程中子弹克服阻力所做的功为( )A 、8000JB 、4500JC 、12500JD 、无法确定10、速度为v 的子弹,恰好能穿透一块固定着的木板,如果子弹速度为2v ,子弹穿透木板 时阻力视为不变,则可穿透同样的木板( )A 、2块B 、3块C 、4块D 、1块11、(求解变力功)如图6-2-12所示,原来质量为m 的小球用长L 的细线悬挂而静止在竖直位置.用水平拉力F 将小球缓慢地拉到细线成水平状态过程中,拉力F 做功为:( )A. FLB. 2FLC.mgLD. 012、(处理多过程问题)质量为m 的物体从地面上方H 高处无初速释放,落到地面后出现一个深为h 的坑,如图所示,在此过程中( )A 。
重力对物体做功mgH B.物体重力势能减少mg (H-h )C.合力对物体做的总功为零D.地面对物体的平均阻力为hm gH 考点五:综合题型13、如图所示,传送带匀速运动,带动货物匀速上升,在这个过程中,对货物的动能和重力势能分析正确的是( )A .动能增加B .动能不变C .重力势能不变D .重力势能减少14、某人用手将1kg 物体由静止向上提起1m ,这时物体的速度为2m/s ,则下列说法正确的是(g=10m/s ) ( )A .手对物体做功10JB .合外力做功2JC .合外力做功12JD .物体克服重力做功12J考点六:物体系统机械能守恒的条件:只有重力和弹力对物体做功15、关于机械能守恒定律的适用条件,下列说法中正确的是 ( )A .只有重力和弹力作用时,机械能才守恒B .只要合外力为零,机械能守恒C .当有重力和弹力外的其他外力作用时,只要其他外力不做功,机械能守恒D .炮弹在空中飞行不计阻力时,仅受重力作用,所以爆炸前后机械能守恒考点七:判断机械能是否守恒的两种方法:(1)从做功角度看,只有重力和弹力做功(2)从能量角度看,只有动能和势能(包括弹性势能)间的转化16、小球在做自由落体运动的过程中,下列说法正确的是( )A .小球的动能不变B .小球的重力势能增大C .小球的机械能减小D .小球的机械能守恒17、(双选题)下列物体在运动过程中,机械能守恒的有( )A .沿粗糙斜面下滑的物体B .沿光滑斜面自由下滑的物体C .从树上下落的树叶D .在真空管中自由下落的羽毛18、在下列几种运动中,机械能一定不守恒的是( )A 、质点做匀速圆周运动B 、物体做匀速直线运动C 、物体做匀变速运动D 、子弹打入木块过程中19.如图所示,细绳下端拴一个重球,上端固定在支架上,把重球从平衡位置B拉到A ,放开手重球就在AC 间往复运动,若在B 1点固定一根钉子,重球仍从A 点放手,球摆动到B 点时,绳子被钉子挡住,重球绕B 1点继续摆动,此后,重球所能达到的最高点(不计空气阻力) ( )A .一定在AC 连线上B .一定在AC 连线的上方C .一定在AC 连线下方D .可能在AC 连线的上方20、“神舟7号”载人试验飞船。
已知飞船在太空中运行的轨道是一个椭圆,椭圆的一个焦点是地球的球心,如图所示,飞船在运行中是无动力飞行,只受到地球对它的万有引力作用。
在飞船从轨道的A 点沿箭头方向运行到B 点的过程中( )①飞船的速度逐渐减小 ②飞船的速度逐渐增大F③ 飞船的机械能守恒 ④飞船的机械能逐渐增大A 、①③B 、①④C 、②③D 、②④21、2003年11月份,太阳风暴频发,太阳风暴使“神舟”五号轨道舱运动轨道上的稀薄大气密度增加,轨道舱飞行阻力加大,如果不进行轨道维持,飞船轨道舱的轨道高度就 会逐渐降低,在这种情况下,飞船轨道舱的动能、重力势能和机械能变化的关系应 该是 ( )A .动能、重力势能和机械能逐渐减小B .重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能不变C .重力势能逐渐增大,动能逐渐减小,机械能不变D .重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能逐渐减小22、如图所示,一辆汽车从凸桥上的A 点匀速运动到等高的B 点,以下说法中正确的是( )A .由于车速不变,所以汽车从A 到B 过程中机械能不变B .牵引力对汽车做的功大于汽车克服阻力做的功C .汽车在运动过程中所受合外力为零D .汽车所受的合外力做功为零23.如图所示,两质量相同的小球A 、B 分别用线悬在等高的O 1、O 2点,A 球的悬线比B 球的长.把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经最低点时(以悬点为零势能点)下列说法不正确...的是( ) A.A 球的速度大于B 球的速度 B.A 球的动能大于B 球的动能C.A 球的机械能大于B 球的机械能D. A 球的机械能等于B 球的机械能 考点八:系统机械能守恒,机械能守恒定律所研究的对象往往是一个系统24、(双选题)自由下落的小球,正好落在下端固定于地板上的竖直放置的弹簧上, 后来又被弹起(不计空气阻力),下列判断中正确的是 ( )A.机械能是否守恒与选取哪一个物体系统为研究对象有关,选取的研究对象不同, 得到的结论往往是不同的B .如果选取小球和地球组成的系统为研究对象,则该系统的机械能守恒C .如果选取小球,地球和弹簧组成的物体系统,则该系统的机械能守恒D .如果选取小球、地球和弹簧组成的物体系统,则该系统的机械能不守恒25、(双选题)一辆小车静止在光滑的水平面上,小车立柱上固定一条长为L 、系有小球 的水平细绳,小球由静止释放,如图所示,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )A .小球的机械能守恒B .小球的机械能不守恒C .球、车系统的机械能守恒D .球、车系统的机械能不守恒26、木块静挂在绳子下端,一子弹以水平速度射入木块并留在其中,再与木块一起共同摆到一高度,如图所示,从子弹开始射入到共同上摆到最大高度的过程中,下列说法正确的是( )A .子弹的机械能守恒B .木块的机械能守恒C .子弹和木块的总机械能守恒D .以上说法都不对考点九:机械能守恒定律的计算,应先分析物体运动过程中是否满足机械能守 恒条件,其次列出初、末状态物体的机械能相等的方程,即E k1+E p1 =E k2+E p2 求解方程27.在同一高度,把三个完全相同的小球以相同大小的速度同时抛出去,它们分别做竖直 上抛,竖直下抛和平抛运动,则下列说法正确的是( )A.每一时刻三个小球的速度均相等 B 、落地时三个小球的速度相同C 、落地时三个小球的动能相同D 、三个小球在空中飞行的时间相同28、在地面上方某一高度有一小球,其重力势能为10J (以地面为参考平面),现让它由静 止开始下落,若不计空气阻力,则它在着地前瞬间的动能为( )A 、30JB 、20JC 、10JD 、5J29、将物体由地面竖直上抛,如果不计空气阻力,物体能够达到的最大高度为H ,当物体 在上升过程中的某一位置时,它的动能和重力势能相同,则这一位置的高度是( )A 、32H B 、21H C 、31H D 、41H 二:填空题 30.一个质量为m 的木块,从半径为R 、质量为M 的1/4光滑圆槽顶端由静止滑下。
在槽被固定情况下,如图所示,木块从槽口滑出时的速度大小为_______________(机械能与选取的参考平面有关)31.一物体在距地面h 高处被以初速度v 竖直上抛,恰好能上升到距地面H 高的天花板处。
若以天花板为零势能面,忽略空气阻力。
则物体落回地面时的机械能可能是( )A 、 mgh+221mv B 、 mg(h+H) C 、 0 D 、 mg h (验证机械能守恒)32.在做“用落体法验证机械能守恒定律”的实验中,除了铁架台、低压交流电源、纸带等实 验器材外,还必需的器材应包括( )A .秒表B .多用电表C .打点计时器D .弹簧秤三:计算题33.长为L 的轻绳系住质量为m 的小球,在竖直平面内做圆周运动,小球恰好通 过最高点.因阻力作用,经过半周期,小球运动到最低点时对绳的拉力为5mg,求(1).小球过最高点的速度.(2)小球过最低点的速度. (3)这一过程中,小球克服阻力作的功.34.在水平的冰面上,以大小为F=20N 的水平推力,推着质量m=60kg 的冰车,由静止开始运 动.冰车受到的摩擦力是它对冰面压力的0.01倍,当冰车前进了s1=30m 后,撤去推力F , 冰车又前进了一段距离后停止.取g=10m/s2.求(1)撤去推力F 时的速度大小.(2)冰车运动的总路程s.35. 图为过山车示意图. 半径为R 的圆轨道与斜轨道平滑连接,设轨道是光滑的.质量为m 的小车,从斜轨上的平台静止释放,小车恰好通过圆轨道的最高点.(1)求平台的高度h.(2)若小车通过圆轨道最高点时对轨道的压力等于车的重力,小车在平台上的速 度v0为多大?。