功与能(习题)
动量守恒和能量守恒定律习题
第三章 动量守恒定律和能量守恒定律(一)教材外习题1 功与能习题一、选择题:1.一质点受力i x F 23 (SI )作用,沿X 轴正方向运动。
从x = 0到x = 2m 过程中,力F 作功为(A )8J. (B )12J. (C )16J. (D )24J.( )2.如图所示,圆锥摆的小球在水平面内作匀速率圆周运动,下列说法正确的是(A )重力和绳子的张力对小球都不作功.(B )重力和绳子的张力对小球都作功.(C )重力对小球作功,绳子张力对小球不作功.(D )重力对小球不作功,绳子张力对小球作功.( )3.已知两个物体A 和B 的质量以及它们的速率都不相同,B 的大,则A 的动能E KA 与B 的动能E KB 之间的关系为(A )E KB 一定大于E KA . (B )E KB 一定小于E KA(C )E KB =E KA(D )不能判定谁大谁小 ( )4.如图所示,一个小球先后两次从P 点由静止开始,分别沿着光滑的固定斜面l 1和圆弧面l 2下滑,则小球滑到两面的底端Q 时的(A )动量相同,动能也相同(B )动量相同,动能不同(C )动量不同,动能也不同(D )动量不同,动能相同 ( )5.一质点在外力作用下运动时,下述哪种说法正确?(A )质点的动量改变时,质点的动能一定改变(B )质点的动能不变时,质点的动量也一定不变(C )外力的冲量是零,外力的功一定为零(D )外力的功为零,外力的冲量一定为零( )二、填空题: 1.某质点在力F =(4+5x )i (SI )的作用下沿x 轴作直线运动,在从x =0移动到x =10m 的过程中,力F 所作功为___________________。
QP l 2 l 12.如图所示,一斜面倾角为θ,用与斜面成α角的恒力F 将一质量为m 的物体沿斜面拉升了高度h ,物体与斜面间的摩擦系数为μ,摩擦力在此过程中所作的功W f =____________________________。
练习26功和能之弹簧问题-2021年高考物理一轮复习习题课(必修2)
功和能习题课--弹簧问题练习1.(多选)如图所示,轻质弹簧上端固定,下端系一物体。
物体在A 处时,弹簧处于原长状态。
现用手托住物体使它从A 处缓慢下降,到达B 处时,手和物体自然分开。
此过程中,物体克服手的支持力所做的功为W 。
不考虑空气阻力。
关于此过程,下列说法正确的有( )A .物体重力势能减小量一定大于WB .弹簧弹性势能增加量一定小于WC .物体与弹簧组成的系统机械能增加量为WD .若将物体从A 处由静止释放,则物体到达B 处时的动能为W2、如图所示,劲度系数为k 的弹簧下端悬挂一个质量为m 的重物,处于静止状态.手托重物使之缓慢上移直到弹簧恢复原长、手对重物做的功为W 1.然后放手使重物从静止开始下落,重物下落过程中的最大速度为v ,不计空气阻力.重物从静止开始下落到速度最大的过程中,弹簧对重物做的功为W 2,则( )A .W 1>m 2g 2kB .W 1<m 2g 2kC .W 2=12m v 2D .W 2=m 2g 2k -12m v 2 3、[多选](2019·青岛模拟)如图所示,一根原长为L 的轻弹簧,下端固定在水平地面上,一个质量为m 的小球,在弹簧的正上方从距地面高度为H 处由静止下落压缩弹簧。
若弹簧的最大压缩量为x ,小球下落过程受到的空气阻力恒为F f ,则小球从开始下落至最低点的过程( )A .小球动能的增量为零B .小球重力势能的增量为mg (H +x -L )C .弹簧弹性势能的增量为(mg -F f )(H +x -L )D .系统机械能减小F f H4、如图所示,劲度系数为k 的轻弹簧一端固定在墙上,一个小物块(可视为质点)从A 点以初速度v 0向左运动,接触弹簧后运动到C 点时速度恰好为零,弹簧始终在弹性限度内.AC 两点间距离为L ,物块与水平面间动摩擦因数为μ,重力加速度为g ,则物块由A 点运动到C 点的过程中,下列说法正确的是( )A .弹簧和物块组成的系统机械能守恒B .物块克服摩擦力做的功为12m v 20C .弹簧的弹性势能增加量为μmgLD .物块的初动能等于弹簧的弹性势能增加量与摩擦产生的热量之和5、(多选)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.重力加速度为g .则上述过程中( )A .物块在A 点时,弹簧的弹性势能等于W -12μmga B .物块在B 点时,弹簧的弹性势能小于W -32μmga 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6、(多选)如图所示,劲度系数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m 的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变。
功和能习题解答
第四章 功和能一 选择题1. 一辆汽车从静止出发,在平直公路上加速前进时,若发动机功率恒定,则正确的结论为:( )A. 加速度不变B. 加速度随时间减小C. 加速度与速度成正比D. 速度与路径成正比 解:答案是B 。
简要提示:在平直公路上,汽车所受阻力恒定,设为F f 。
发动机功率恒定,则P =F v ,其中F 为牵引力。
由牛顿运动定律得a m F F =-f ,即:f F P/m -v a =。
所以,汽车从静止开始加速,速度增加,加速度减小。
2. 下列叙述中正确的是: ( ) A. 物体的动量不变,动能也不变. B. 物体的动能不变,动量也不变. C. 物体的动量变化,动能也一定变化. D. 物体的动能变化,动量却不一定变化. 解:答案是A 。
3. 一颗卫星沿椭圆轨道绕地球旋转,若卫星在远地点A 和近地点B 的角动量与动能分别为L A 、E k A 和L B 、E k B ,则有:( )A. L B > L A , E k B > E k AB. L B > L A , E k B = E k AC. L B = L A , E k B > E k A地球BA选择题3图D. L B = L A , E k B = E k A 解:答案是C 。
简要提示:由角动量守恒,得v B > v A ,故E k B > E k A 。
4. 对功的概念有以下几种说法:(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) 作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零. 在上述说法中: ( )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. 解:答案是C 。
5. 如图所示,足够长的木条A 置于光滑水平面上,另一木块B 在A 的粗糙平面上滑动,则A 、B 组成的系统的总动能:( )A. 不变B. 增加到一定值C. 减少到零D. 减小到一定值后不变 解:答案是D 。
高三功与能练习题
高三物理《功与能》专题练习1、物体在两个相互垂直的力作用下运动,力F1对物体做功6J,物体克服力F2做功8J,则F1、F2的合力对物体做功为:( )A.14JB.10JC.2JD.-2J2、质量为2×103kg,发动机额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶;若汽车所受阻力大小恒为4×103N,则下列判断中正确的有:()A.汽车的最大动能是4×105JB.汽车以加速度2m/s2匀加速启动,起动后第2秒末时发动机实际功率是32kWC.汽车以加速度2m/s2做初速为0的匀加速运动中,达到最大速度时摩擦力做功为4×105JD.若汽车保持额定功率起动,则当汽车速度为5 m/s时,其加速度为6m/s23、如图所示,质量为m的物体静放在水平光滑平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度v0向右匀速走动的人拉着,设人从地面上且从平台的边缘开始向右行至绳和水平方向成30°角处,在此过程中人所做的功为:( )A. mv02/2B.mv02 C 2mv02/3 D. 3mv02/84、质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放,落在地面后出现一个深度为h的坑,如图所示,在此过程中:( )A.重力对物体做功为mgHB.重力对物体做功为mg(H+h)C.外力对物体做的总功为零D.地面对物体的平均阻力为mg(H+h)/h5、如图所示,质量为M的木块放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v0沿水平射中木块,并最终留在木块中与木块一起以速度v运动.已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离L,子弹进入木块的深度为s.若木块对子弹的阻力f视为恒定,则下列关系式中正确的是:()A.fL=21Mv2 B.f s=21mv2C.f s=21mv02-21(M+m)v2 D.f(L+s)=21mv02-21mv26、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.21mv02+mg h B.21mv02-mg hC.21mv02+mg (H-h)D.21mv027、水平传送带匀速运动,速度大小v,现将一小工件轻轻放在传送带上,它将在传送带上滑动一小段距离后,速度才达到v,而与传送带相对静止,设小工件质量为m,它与传送带间的动摩擦因素为μ,在m与皮带相对运动的过程中:()A.工件是变加速运动B.滑动摩擦力对工件做功221mvC.工件相对传送带的位移大小为gvμ22D.工件与传送带因摩擦产生的内能为221mv8、质量为m的物体,从静止出发以g/2的加速度竖直下降h,下列几种说法正确的是:()A、物体的机械能增加了21mg h B、物体的动能增加了21mg hC、物体的机械能减少了21mg h D、物体的重力势能减少了mg h9、如图,卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱,使之沿斜面加速向上移动。
功和能 练习题
功和能练习题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. 6mgR【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(新课标I卷)【答案】 C【点睛】此题将运动的合成与分解、动能定理有机融合,难度较大,能力要求较高。
2.(多选)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O点为弹簧在原长时物块的位置.物块由A点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B点.在从A到B的过程中,物块()A. 加速度先减小后增大B. 经过O点时的速度最大C. 所受弹簧弹力始终做正功D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)【答案】 AD点睛:本题以弹簧弹开物体的运动为背景考查力与运动的关系和功能关系,解题的关键是要分阶段将物体的受力情况和运动情况综合分析,另外还要弄清整个运动过程中的功能关系。
3.(多选)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送至地面。
某竖井中矿车提升的速度大小v 随时间t的变化关系如图所示,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等。
不考虑摩擦阻力和空气阻力。
对于第①次和第②次提升过程,A. 矿车上升所用的时间之比为4:5B. 电机的最大牵引力之比为2:1C. 电机输出的最大功率之比为2:1D. 电机所做的功之比为4:5【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国III卷)【答案】 AC【解析】试题分析本题考查速度图像,牛顿运动定律、功和功率及其相关的知识点。
点睛 此题以速度图像给出解题信息。
功和能 习题(含答案)
功和能1、用力F使质量为10kg的物体从静止开始,以2m/s2的加速度匀加速上升,不计空气阻力,g取10m/s2,那么2 s内F做功()(A)80J (B)200J(C)400J (D)480J2、一根细绳长为ι,上端固定在O点,下端拴一个质量为m的小球,如图所示.在O点的正下方O′处有一个细长的钉子.拉起小球,使细绳呈水平.从静止释放,让小球向下摆动,当细绳碰到钉子后,小球能在竖直平面里绕钉子作圆周运动,求O′到O点的距离h应满足什么条件?3、如图所示,质量为m=1千克的滑块,以υ0=5米/秒的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车,若小车质量M=4千克,平板小车长ι=3.6米,滑块在平板小车上滑移1秒后相静止.求:(1)滑块与平板小车之间的滑动摩擦系数μ;(2)若要滑块不滑离小车,滑块的初速度不能超过多少?4、弹簧振子在振动过程中振幅逐渐减小,这是由于(A)振子开始振动时振幅太小;(B)在振动过程中要不断克服外界阻力做功,消耗能量;(C)动能和势能相互转化;(D)振子的机械能逐渐转化为内能.5、如图所示,A物体放在B物体上,两物体的摩擦系数为,A、B两物体的质量分别为m、M,水平地面光滑,今用水平恒力F拉B物体使它们向前运动s米,A和B保持相对静止,则在这个过程中,B对A的摩擦力对A做的功为___________。
A和B的接触面产生的热能为_________。
6、质量不计的细杆AO的一端A装有一个质量为m的小球,另一端固定在轴O上,杆长し,在杆处于竖直向上时,如图所示.从静止开始轻轻推动小球(推力做的功可以忽略不计),则小球通过最低点时的速度υ= ,这时杆对球的拉力T= .7、两个底面积都是S的圆桶,放在同一水平面上,桶内装水,水面高度分别为h1和h2,如图所示.已知不的密度为ρ,现把连接两桶的阀门打开,最后两桶水面高度相等,则在这过程中,重力做的功等于 .8、甲、乙两个容器形状不同,如图所示,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,这时两容器的水面平齐,如果将金属块匀速提升一段位移,到金属块提出水面达到同样的高度,不计水的阻力,则( ).(A)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(C)在两个容中提升时,拉力做功相同(D)做功多少无法比较9、如图所示,质量为m的小球固定在杆长为し的轻杆的一端,轻杆的另一端用光滑铰链固定在三角支架的顶点A上,三角支架固定在小车上,小车与地面之间的摩擦不计,今把小球向右拉到与A等高的B点,静止时放手让小球向左摆动,则(A)小球运动过程中的最大速度υ<;(B)小球运动过程中的最大速度υ=;(C)小球向左摆动能到达与A点等高的地方;(D)小球向左摆动不能到达与A点等高的地方.10、如图所示,质量为50千克,半径为0.5米的圆柱体,静止在高为0.2米的台阶边,圆柱体与台阶边缘接触处有足够大的摩擦,为了将这个圆柱体滚上台阶,在刚开始时作用于圆柱体上的外力至少等于牛,外力对圆柱体做的功至少等于 焦.11、小船A的质量为200kg,小船B和B上的人的质量共为300kg,两船用长绳连接且都静止在水面上,B船上的人用100N的力拉船A,6 s后两船相遇,如不计水的阻力,相遇时船A的速度大小为_____ m/s,人拉船过程中所做的功是________J12、光滑的水平地面上静放着一木块,一个以一定水平速度飞来的子弹射入木块内d米深而相对木块静止下来,在子弹打击木块的过程中,木块被带动了s米,设子弹与木块的平均摩擦力为f,则在子弹打击木块的过程中系统产生的热能为________,木块获得的机械能为_________,子弹减少的机械能为__________。
初二物理功和能练习题
初二物理功和能练习题1. 问题描述小明是一位初二物理学生,他学习物体的功和能的概念有些困惑。
为了帮助他更好地掌握这些概念,物理老师布置了一些练习题。
下面是一些关于功和能的练习题,请你解答这些问题。
2. 练习题一:力和功小明用力拉动一个重量为100N的物体,使其沿着水平方向移动了10m。
求小明对该物体所做的功。
解答:功的计算公式为:功 = 力 ×距离力 = 100N,距离 = 10m所以,功 = 100N × 10m = 1000J3. 练习题二:能量转化小明用手持弓箭练习射击,拉开弓弦需要克服一定的弹力。
若弓弦的劲度系数为100N/m,小明拉开弓弦的距离为0.5m,求小明对弓弦所做的功。
解答:由于劲度系数表示单位弹力所产生的伸长量,可以推导出弹簧的劲度系数与弹簧的劲度能成正比。
弹簧的劲度能的计算公式为:劲度能 = 0.5 ×劲度系数 ×伸长量²劲度系数 = 100N/m,伸长量 = 0.5m所以,劲度能 = 0.5 × 100N/m × (0.5m)² = 6.25J4. 练习题三:功与能的转换小明用力将自行车往前推,使其以一定的速度前进。
如果忽略摩擦力,求小明所做的功是否为0?解答:考虑摩擦力的情况下,实际上小明对自行车所做的功不为0。
因为物体做功需要克服阻力或摩擦力,而摩擦力是存在的。
即使是在以恒定速度前进的情况下,小明仍然对自行车所做的功不为0,只是功与摩擦力相等且方向相反,导致功的结果为0。
5. 练习题四:动能和势能之间的关系小明将一个质量为2kg的物体从高度为10m的地方抛下,求物体下落到地面时的速度和动能。
解答:物体的势能和动能之间存在着转化关系。
在这个例子中,物体从高处下落,势能逐渐转化为动能,即重力势能转化为动能。
先求解速度:根据高度和重力加速度的关系公式 h = 0.5 × g × t²,其中 h 为高度,g 为重力加速度,t 为时间。
练习25功和能之机车启动图像问题-2021年高考物理一轮复习习题课(必修2)
功和能习题课--机车启动图像问题练习1、放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6 s 内其速度与时间的关系图象和拉力的功率与时间的关系图象如图所示.下列说法正确的是( )A .物体的质量为109kg B .滑动摩擦力的大小为5 N C .0~6 s 拉力做的功为30 J D .0~2 s 内拉力做的功为20 J2、(多选)如图所示是“武广铁路”上一辆列车在某段时间内它的功率随时间变化的“P -t ”图象,如果列车在行驶过程中受到的阻力大小恒定不变,那么对这段时间内该列车的运动情况的图象可用下图中的哪些图象来表示( )3、(多选)汽车从静止匀加速启动,最后做匀速运动,其速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象如图所示,其中正确的是( )4.(2019·山东济南模拟)(多选)汽车在平直公路上以速度v 0匀速行驶,发动机功率为P ,牵引力为F 0,t 1时刻,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,到t 2时刻,汽车又恢复了匀速直线运动.下列能正确表示这一过程中汽车牵引力F 随时间t 、速度v 随时间t 变化的图象是( )5、(2015·新课标全国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( )6、(2019·合肥模拟)起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其速度图像如图7所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图像可能是( )7.如图所示为电动车在水平路面上启动过程中的速度图象,Oa 段为过原点的倾斜直线,ab 段表示以额定功率行驶时的加速阶段,bc 段是与ab 段相切的水平直线,则下列说法中正确的是( )A .0~t 1时间内电动车做匀加速运动且功率恒定B .t 1~t 2时间内电动车牵引力做功为12m v 22-12m v 21 C .t 1~t 2时间内电动车的平均速度为12(v 1+v 2) D .在全过程中,t 1时刻的牵引力及其功率都是最大值,t 2~t 3时间内牵引力最小8.(多选)某探究小组对一辆新能源小车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v -t 图象,如图所示(除2~10 s 时间段图象为曲线外,其余时间段图象均为直线).已知小车运动的过程中,2~14 s 时间段内小车的功率保持不变,在第14 s 末撤去动力而让小车自由滑行,小车的质量为1.0 kg ,可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变.以下对小车的描述正确的是( )A .小车所受到的阻力大小为3 NB .小车匀速行驶阶段的功率为9 WC .小车在加速运动过程中位移的大小为42 mD .小车在前2 s 受到的合力大于阻力9.水平路面上行驶的汽车所受到的阻力大小与汽车行驶的速率成正比。
功与机械能的试题及答案
功与机械能的试题及答案一、选择题1. 以下哪项是关于功的描述?()A. 动力永远等于速度与质量的乘积B. 动力等于速度与加速度的乘积C. 动力等于质量与加速度的乘积D. 动力永远等于速度与加速度的乘积答案:D2. 做功的物体和受到的功的物体是同一物体时,功的大小为()A. 正值B. 负值C. 零D. 无法确定答案:C3. 将物体从地面抬升到一定高度,重力做的功为负值。
这是因为()A. 力与位移方向相反B. 位移与力的方向相反C. 动力负向做功D. 动力与速度方向相反答案:B4. 一个质量为2kg的物体以20m/s的速度移动,动能为()A. 40 JB. 200 JC. 400 JD. 800 J答案:C5. 如图所示,质量为m的物体以速度v沿水平方向运动,与其平行于地面方向的力F水平向右。
从A点移动到B点的过程中,物体受到的非保守力是()(图略)A. 重力B. 弹力C. 摩擦力D. 动力答案:C二、填空题1. 将质量为2kg的物体由地面抬升1m的高度,重力所做的功为______ .答案:-19.6 J2. 一个质量为0.5kg的物体以10m/s的速度运动,其动能为 ______ .答案:25 J3. 一台机械以100N的力将一个重物移动了4m的距离,机械所做的功为 ______ .答案:400 J4. 力为20N的弹簧被拉伸了0.1m,弹簧所储存的弹性势能为______ .答案:1 J5. 在无空气阻力的情况下,一个高度为10m的自行车小女孩下坡时,她拥有的机械能为 ______ .答案:200 J三、解答题1. 一个质量为2kg的物体在水平地面上受到一个恒力10N,方向与运动方向相反,物体起始速度为0。
问物体移动12m后的动能。
解答:物体所受到的恒力10N的功为 W = -F * d = -10 * 12 = -120 J。
根据动能定理,动能的增量等于功,因此物体移动12m后的动能为-120J。
练习32功和能之往复运动问题-2021年高考物理一轮复习习题课(必修2)
功和能习题课--往复运动问题练习1.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 是水平的,其宽度d =0.50 m ,盆边缘的高度为h =0.30 m ,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。
小物块在盆式容器内来回滑动,最后停下来,则小物块最终的位置到B 点的距离为(g 取10 m/s 2)( )A .0.50 mB .0.25 mC .0.10 mD .02、如图所示,斜面的倾角为θ,质量为m 的滑块与挡板P 的距离为x 0,滑块以初速度v 0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力。
若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,滑块经过的总路程是( ) A.1μ⎝⎛⎭⎫v 022g cos θ+x 0tan θ B.1μ⎝⎛⎭⎫v 022g sin θ+x 0tan θ C.2μ⎝⎛⎭⎫v 022g cos θ+x 0tan θ D.1μ⎝⎛⎭⎫v 022g cos θ+x 0tan θ 3.如图所示,ABCD 为一竖直平面的轨道,其中BC 水平,A 点比BC 高出H =10 m ,BC 长l =1 m ,AB 和CD 轨道光滑。
一质量为m =1 kg 的物体,从A 点以v 1=4 m/s 的速度开始运动,经过BC 后滑到高出C 点h =10.3 m 的D 点时速度为零。
求:(g =10 m/s 2)(1)物体与BC 轨道间的动摩擦因数;(2)物体第5次经过B 点时的速度;(3)物体最后停止的位置(距B 点)。
4.如图所示,在某竖直平面内,光滑曲面AB 与水平面BC 平滑连接于B 点,BC 右端连接内、外壁光滑、半径r =0.2 m 的四分之一细圆管CD ,管口D 端正下方直立一根劲度系数为k =100 N/m 的轻弹簧,弹簧一端固定,另一端恰好与管口D 端平齐.一个质量为1.0 kg 的小滑块(可视为质点)放在曲面AB 上,现从距BC 的高度为h =0.6 m 处由静止释放小滑块,它与BC 间的动摩擦因数μ=0.5,小滑块进入管口C 端时,它对上管壁有F N =2.5mg 的相互0v P N f mg θ作用力,通过CD 后,在压缩弹簧过程中小滑块速度最大时弹簧的弹性势能为E p =0.5 J .取重力加速度g =10 m/s 2.求:(1)小滑块在C 处受到的向心力大小;(2)在压缩弹簧过程中小滑块的最大动能E km ;(3)小滑块最终停止的位置.5、如图所示,斜面的倾角为θ,质量为m 的物体距挡板P 距离为S 0,以初速度v 0沿斜面下滑。
高中物理《功和能》练习题(附答案解析)
高中物理《功和能》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.一个质量为2kg 的物体从某高处自由下落,重力加速度取10m/s 2,下落2s 时(未落地)重力的功率是( )A .300WB .400WC .500WD .600W 2.“嫦娥五号”是我国月球软着陆无人登月探测器,如图,当它接近月球表面时,可打开反冲发动机使探测器减速下降。
探测器减速下降过程中,它在月球上的重力势能、动能和机械能的变化情况是( )A .动能增加、重力势能减小B .动能减小、重力势能增加C .动能减小、机械能减小D .重力势能增加、机械能增加3.如图所示,电梯质量为M ,在它的水平地板上放置一质量为m 的物体。
电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动,当电梯的速度由v 1增加到v 2时,上升高度为H ,重力加速度为g ,则在这个过程中,下列说法或表达式正确的是( )A .对物体,动能定理的表达式为W N =12m 22v ,其中W N 为支持力做的功B .对物体,动能定理的表达式为W 合=0,其中W 合为合力做的功C .对物体,动能定理的表达式为22N 211122W mgH mv mv -=- D .对电梯,其所受合力做功为22211122Mv Mv mgH -- 4.甲、乙两个可视为质点的物体的位置如图所示,甲在桌面上,乙在地面上,质量关系为m 甲<m 乙,若取桌面为零势能面,甲、乙的重力势能分别为Ep 1、Ep 2,则( )A .Ep 1>Ep 2B .Ep 1<Ep 2C .Ep 1=Ep 2D .无法判断5.物体在水平力F 作用下,沿水平地面由静止开始运动,1s 后撤去F ,再经过2s 物体停止运动,其v t -图像如图。
若整个过程拉力F 做功为1W ,平均功率为1P ;物体克服摩擦阻力f 做功为2W ,平均功率为2P ,加速过程加速度大小为1a ,减速过程中加速度的大小为2a ,则( )A .122W W =B .123a a =C .123P P =D .2F f =6.如图所示,在大小和方向都相同的力F 1和F 2的作用下,物体m 1和m 2沿水平方向移动了相同的距离。
功和能练习题
功和能练习题引言:随着科技的不断发展,人们对功和能的认识越来越重视。
在物理学中,功(work)和能(energy)是两个重要的概念。
功是指力量对物体或系统进行的作用,而能则是物体或系统所拥有的做功的能力。
理解功和能的概念对于掌握物理学知识以及解决实际问题至关重要。
本文将针对功和能进行一系列练习题,以帮助读者加深对这两个概念的理解。
练习题一:某物体在一个水平直线上,受到水平方向的恒力作用,其大小为10 N,物体沿力的方向移动了5 m。
求该物体所受的功。
解答:根据功的定义,功等于力乘以移动距离,即功 = 力 ×距离代入已知条件,可得功 = 10 N × 5 m = 50 J练习题二:某物体以速度12 m/s运动,其质量为3 kg。
求该物体的动能。
解答:动能(kinetic energy)是物体由于运动而具有的能量,其计算公式为动能 = 1/2 ×质量 ×速度^2代入已知条件,可得动能 = 1/2 × 3 kg × (12 m/s)^2 = 216 J练习题三:一块质量为2 kg的物体从高度为10 m的平台上自由下落,求其下落过程中所受的重力势能变化量和动能变化量。
解答:在下落过程中,物体的重力势能(gravitational potential energy)逐渐转化为动能。
重力势能的计算公式为重力势能 = 质量 ×重力加速度 ×高度代入已知条件,可得重力势能 = 2 kg × 9.8 m/s^2 × 10 m = 196 J动能的变化量等于重力势能的变化量,根据能量守恒定律,可得动能变化量 = 重力势能变化量 = 196 J练习题四:某物体在路程为5 km的跑道上以10 m/s的速度匀速运动,求该物体在整个过程中的功。
解答:由于物体在匀速运动,速度不变,所以没有加速度,从力学知识可知,没有作用力施加在物体上,物体不会受到功的作用,因此该物体在整个过程中的功为0 J。
功和能练习题
功和能练习题1.汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动,t 1 s 末关闭发动机,做匀减速直线运动,t 2 s 末静止,其v -t 图象如图2所示.图中α<β,若汽车牵引力做功为W 、平均功率为P ,汽车加速和减速过程中克服摩擦力做功分别为W 1和W 2、平均功率分别为P 1和P 2,则 ( )A .W =W 1+W 2B .W 1>W 2C .P =P 1D .P 1=P 22.如图所示,斜面除AB 段粗糙外,其余部分都是光滑的,一个物体从顶点滑下,经过A 、C 两点时的速度相等,且AB =BC ,(物体与AB 段动摩擦因数处处相等,斜面与水平面始终相对静止),则物体在AB 段和BC 段运动过程中A.加速度相等B.速度改变量相等C.重力的平均功率相等 D 。
合外力对物体做功相等3.滑块以某初速度从固定的粗糙斜面底端向上运动,然后又滑回到斜面底端,若滑块向上运动的位移中点为A ,取斜面底端重力势能为零,则滑块A .上滑过程机械能减小,下滑过程机械能增大B .上滑过程机械能减小,下滑过程机械能也减小C .上滑至A 点时动能大于势能D .下滑至A 点时动能大于势能4.分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上推同一物体,如图(a )、(b )、(c)所示。
如果所用的图示推力大小相等,在物体发生大小相等位移的过程中,推力对物体所做的功( )(A )在光滑水平面上较大 (B )在粗糙水平面上较大(C)在粗糙斜面上较大 (D )相等5.如图(a )所示,一根质量为M 的链条一半放在光滑的水平桌面上,另一半挂在桌边,将链条由静止释放,链条刚离开桌面时的速度为v 1。
然后在链条两端各系一个质量为m 的小球,把链条一半和一个小球放在光滑的水平桌面上,另一半和另一个小球挂在桌边,如图(b )所示。
又将系有小球的链条由静止释放,当链条和小球刚离开桌面时的速度为v 2 (设链条滑动过程中始终不离开桌面)。
下列判断中正确的是 ( )(A )若M =2m ,则v 1= v 2(B)若M >2m ,则v 1< v 2(C )若M <2m ,则v 1< v 2 (D )无论M 与m 大小关系如何,均有v 1〉 v 2A B C F 图(a )光滑水平面 F 图(b )粗糙水平面 F 图(c )粗糙斜面 2L 图(a ) 2L 图(b )6.如图所示,轻绳通过定滑轮的一端与质量为m 、可看成质点的小物体相连,另一端受到大小为F 的恒力作用,开始时绳与水平方向夹角为θ.当小物体从水平面上的A 点被拖动到水平面上的B 点时,发生的位移为L ,随后从B 点沿斜面被拖动到滑轮O 处,BO 间距离也为L 。
功和能习题
功和能习题3-1 有一列火车,总质量为M,最后一节车厢质量为m.若m从匀速前进的列车中脱离出来,并走了长度为s的路程之后停下来。
若机车的牵引力不变,且每节车厢所受的摩擦力正比于其重量而与速度无关。
问脱开的那节车厢停止时,它距列车后端多远。
3-2 一质点自球面的顶点由静止开始下滑,设球面的半径为R,球面质点之间的摩擦可以忽略,问质点离开顶点的高度h多大时开始脱离球面。
3-3 如本题图,一重物从高度为h处沿光滑轨道滑下后,在环内作圆周运动。
设圆环的半径为R,若要重物转至圆环顶点刚好不脱离,高度h至少要多少?3-4 一物体由粗糙斜面底部以初速v0冲上去后又沿斜面滑下来,回到底部时的速度减为v0,求此物体达到的最大高度。
3-5 如本题图,物体A和B用绳连接,A置于摩擦系数为μ的水平桌面上,B在滑轮下自然下垂。
设绳与滑轮的质量都可忽略,绳不可伸长。
已知两物体的质量分别为m A和m B,求物体B从静止下降一个高度h后所获得的速度,3-6 用细线将一质量为m的大圆环悬挂起来。
两个质量均为M的小圆环套在大圆环上,可以无摩擦地滑动。
若两小圆环沿相反方向从大圆环顶部自静止下滑,求在下滑过程中,θ角取什么值时大圆环刚能升起。
3-7 如本题图,在劲度系数为k的弹簧下挂质量分别为m1和m2的两个物体,开始时处于静止。
若把m1、m2之间的连线烧断,求m1的最大速度3-8 劲度系数为k的弹簧一端固定在墙上,另一端系一质量为m A的物体。
当把弹簧的长度压短x0后,在它旁边紧贴着放一质量为m B的物体。
撤去外力后,设下面是光滑的水平面,求:(1)A、B离开时,B 以多大速率运动;(2) A距起始点移动的最大距离。
3-9 如本题图,用劲度系数为k的弹簧将质量为m A和m B的物体连接,放在光滑的水平面上。
m A紧靠墙,在m B上施力将弹簧从原长压缩了长度x0,当外力撤去后,求:(1)弹簧和m A、m B所组成的系统的质心加速度的最大值;(2)质心速度的最大值。
北师大版(北京)初二全册物理第六章功和能单元练习题
北师大版(北京)初二全册物理第六章功和能单元练习题一、选择题1.始终沿水平方向匀速飞行的飞机,在投放救灾物资的过程中()A.动能、势能都变小B.动能变小,势能不变 C.动能、势能都不变 D.动能不变,势能变小2.小明同学从距地面1m高的地点竖直向上抛出一块橡皮,橡皮离手后,在空中飞行到落地的过程中,不计空气阻力。
动能Ek随时刻t变化的曲线最接近的是()A. B.C.D.3.质量为40kg的小华同学,为了从三楼爬到四楼,他在10s内连续向上跳了12个台阶,在这段时刻内,小华的功率大小最接近于()A.1200WB.10WC.12WD.120W4.小明去商场购物,自动扶梯将他从一楼匀速送上二楼,在那个过程中,他的()A.势能不变,动能不变,机械能不变 B.势能不变,动能增大,机械能增大C.势能增大,动能不变,机械能增大 D.势能增大,动能增大,机械能增大5.如图所示的四种情形中,人做了功的是()A.踢出去的足球在水平草地上滚动B.司机推汽车,纹丝不动C.女孩把一箱报刊搬起来D.学生背着书包在水平路面上匀速行走6.分别用如图所示的(甲)、(乙)两个滑轮组,在100s内将重为400N 的物体G匀速提升10m,每个滑轮的重均为20N.不计绳重及摩擦,此过程中()A.F甲做的功大于F乙做的功B.F甲做的功小于F乙做的功C.F甲做功的功等于F乙做功的功 D.无法确定7.如图所示的苹果树上结有三个质量相等的苹果,其中重力势能最大的苹果是()A.甲B.乙C.丙D.一样大8.物体在相同的力F的作用下沿力的方向移动了距离s,试比较在如图所示的三种情形中力F对物体做功的多少()A.W1=W2=W3B.W1>W2>W3 C.W1<W2<W3 D.W1<W3<W29.有一种运动叫蹦极,如图所示是蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端固定在O点,另一端系住运动员,运动员从O点自由下落,A点处弹性绳自然伸直.B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点,C点是蹦极运动员到达的最低点,运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力,则()A.从O至C运动员速度一直减小B.从O点至A点运动员机械能不守恒,从A点至C点机械能守恒C.从O至A过程中运动员速度增大,从A至C过程中运动员速度减小D.从O至B过程中运动员速度增大,从B至C过程中运动员速度减小10.抛在空中的一个篮球,已知动能为10 J,势能为6 J,这篮球具有的机械能是()A.10JB.6JC.16JD.4J11.初二物理爱好小组的同学学习了功率知识后,进行了“比一比谁上楼功率大”的竞赛.其中某同学从一楼跑到三楼用了10s,则他上楼过程中的功率大约是()A.3WB.30WC.300WD.3000W12. 如图所示,以下实例所列举的几个力中,没有对物体做功的力是()A.船在水的作用下前进一段距离B.静止的小车在拉力的作用下向前运动C.汽车在刹车阻力的作用下滑行了一段距离D.当杠铃静止后,举重运动员对杠铃的支持力二、填空题13.如图所示,玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度转动。
功和能典型习题
功和能典型习题1.某人要将货箱搬上离地12m 高的楼上。
现有30个相同的货箱,每个货箱的质量均为5kg 。
如图所示为该人匀速提升重物时对货箱做功的功率与被提升货箱质量的关系图。
由图可知若此人以最大功率对货箱做功,则每次应搬 个箱子;要把货箱全部搬上楼,他对货箱做功需要的最少时间是 s 。
(下楼、上楼和放下箱子等时间均不计)2.有一重为10N 的石块静止在水平地面上,一个小孩用10N 的水平力踢石块,使石块滑行了1m 的距离,则小孩对石块做的功是 ( )A. 12JB. 10JC. 2JD.因条件不足,故无法确定3.在光滑的水平面上,用一水平方向的恒力F ,使质量是m 的物体,从静止开始沿直线运动。
在t 秒内力F 的平均功率为 ( )A .m Ft 2B .m t F 22C .m tF 2 D .m Ft4.质量为m 的物体静止在倾角为θ的斜面上,现让斜面沿水平面向左做匀速直线运动,移动的距离为L,在这过程中摩擦力f 对物体做的功f w 等于 ( )A .0B .θθcos sin mglC .θcos mglD .θθcos sin mgl -5.汽车牵引着高射炮以36km/h 的速度匀速前进10s ,汽车发动机输出的功率为60kw ,则汽车和高射炮在前进中所受的阻力为 N ,克服阻力所做的功为 J 。
6.如图所示,用300N 拉力F 在水平面上拉车行走50m.已知拉力和水平方向夹角是37°,则拉力F 对车做的功是_____J 。
若车受到的阻力是 200N ,则车的动能的变化量是______J 。
(cos37°=0.8)7.传统的能源—煤和石油在利用过程中将产生环境污染,而且储量有限,有朝一日将被开采尽。
因此,寻找新的无污染的能源是人们努力的方向。
利用风能发电即是一例,我国已建立了一定规模的风能电站。
假设某地强风的风速约为v=20m/s ,设空气密度为ρ=1.3kg/m 3,如果把通过横截面积为s=20m 2的风的动能全部转化为电能,则利用上述已知量计算电功率的公式P= 大小约为 w 。
高中物理功和能复习-习题-中等难度-附答案详细解析(精编文档).doc
【最新整理,下载后即可编辑】高中物理功能专题练习中等难度一、单选题(本大题共1小题,共4.0分)1.“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”是唐代诗人李白描写庐山瀑布的佳句.瀑布中的水从高处落下的过程中( )A. 重力势能增加B. 重力势能减少C. 重力对水做的功大于水重力势能的改变量D. 重力对水做的功小于水重力势能的改变量二、多选题(本大题共3小题,共12.0分)2.关于功的正负,下列叙述中正确的是( )A. 正功表示功的方向与物体运动方向相同,负功为相反B. 正功大于负功C. 正功表示力和位移两者之间夹角小于90∘,负功表示力和位移两者之间夹角大于90∘D. 正功表示做功的力为动力,负功表示做功的力为阻力3.物体从某一高度处自由下落,落到直立于地面的轻弹簧上,在A点物体开始与弹簧接触,到B点物体的速度为零,然后被弹回,下列说法中正确的是( )A. 物体从A下落到B的过程中,弹性势能不断增大B. 物体从A下落到B的过程中,重力势能不断减小C. 物体从A下落到B以及从B上升到A的过程中,动能都是先变小后变大D. 物体在B点的速度为零,处于平衡状态4.如图所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度ℎ=0.1ℎ处,滑块与弹簧不拴接.现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的ℎℎ−ℎ图象,其中高度从0.2ℎ上升到0.35ℎ范围内图象为直线,其余为曲线,以地面为零势能面,取ℎ=10ℎ/ℎ2,由图象可知( )A. 小滑块的质量为0.2ℎℎB. 轻弹簧原长为0.1ℎC. 弹簧最大弹性势能为0.32ℎD. 小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.38ℎ三、填空题(本大题共2小题,共8.0分)5.如图,倾角为ℎ的斜面上一物体,竖直向上的恒力F通过滑轮把物体拉着沿斜面向上移动了S的位移,则此过程拉了F做功ℎ=______ .6.质量ℎ=5×103ℎℎ的汽车以ℎ=6×104ℎ的额定功率沿平直公路行驶,某时刻汽车的速度大小为ℎ=10ℎ/ℎ,设汽车受恒定阻力ℎ=2.5×103ℎ.则ℎ=10ℎ/ℎ时汽车的加速度a的大小为______ ℎ/ℎ2;汽车能达到的最大速度ℎℎ大小为______ ℎ/ℎ.四、计算题(本大题共1小题,共10.0分)7.如图所示,长为4m的水平轨道AB,与半径为ℎ=0.5ℎ的竖直的半圆弧轨道BC在B处相连接,有−质量为2kg的滑块(可视为质点),在水平向右、大小为14N的恒力F作用下,从A点由静止开始运动到B点,滑块与AB间的动摩擦因数为ℎ=0.25,ℎℎ间粗糙,取ℎ=10ℎ/ℎ2.求:(1)滑块到达B处时的速度大小;(2)若到达B点时撤去力F,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑,并洽好能到达最高点C,则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少?五、简答题(本大题共3小题,共24.0分)8.如图所示,水平面与倾角为ℎ=37∘的斜面在B处平滑连接(图中未画出),斜面足够长,一质量为ℎ=1ℎℎ的小物块在水平面上从A处以初速度ℎ0=20ℎ/ℎ水平向右运动,AB间距离ℎ=30ℎ.己知物块与水平面和斜面的动摩擦因数均为ℎ=0.5,重力加速变ℎ=10ℎ/ℎ2,sin37∘=06,cos37∘=0.8.求:(1)物块在斜面上运动离B点的最大距离;(2)物块最终静止位置与A点距离.9.如图(ℎ),ℎ、N、P为直角三角形的三个顶点,∠ℎℎℎ=37∘,ℎℎ中点处固定一电量为ℎ1=2.0×10−8ℎ的正点电荷,M点固定一轻质弹簧.ℎℎ是一光滑绝缘杆,其中ON长为ℎ=1ℎ,杆上穿有一带正电的小球(可视为点电荷),将弹簧压缩到O点由静止释放,小球离开弹簧后到达N点的速度为零.沿ON方向建立坐标轴(取O点处ℎ=0),图(ℎ)中Ⅰ和Ⅱ图线分别为小球的重力势能和电势能随位置坐标x变化的图象,其中ℎ0=1.24×10−3ℎ,ℎ1=1.92×10−3ℎ,ℎ2=6.2×10−4J.(静电力恒量ℎ=9.0×109ℎ⋅ℎ2/ℎ2,取sin37∘=0.6,cos37∘=0.8,重力加速度ℎ=10ℎ/ℎ2)(1)求电势能为ℎ1时小球的位置坐标ℎ1和小球的质量m;(2)已知在ℎ1处时小球与杆间的弹力恰好为零,求小球的电量ℎ2;(3)求小球释放瞬间弹簧的弹性势能ℎℎ.10.如图所示,光滑水平面上有三个滑块A、B、C,其质量分别为ℎ,2ℎ,3ℎ,其中ℎ,ℎ两滑块用一轻质弹簧连接.某时刻给滑块A向右的初速度ℎ0,使其在水平面上匀速运动,一段时间后与滑块B发生碰撞,碰后滑块A立即以ℎ=ℎ0的速度反弹,求:5(1)发生碰撞过程中系统机械能的损失为多少?(2)碰后弹簧所具有的最大弹性势能?答案和解析【答案】1. B2. CD3. AB4. AD5. ℎℎ+ℎℎsinℎ6. 0.7;247. 解:(1)滑块从A到B的过程中,由动能定理有:ℎℎ−ℎℎℎℎ=12ℎℎℎ2即:14×4−0.25×2×10×4=12×2×ℎℎ2得:ℎℎ=6ℎ/ℎ(3)当滑块恰好能到达C点时,应有:ℎℎ=ℎℎℎ2ℎ滑块从B到C的过程中,由动能定理:ℎ−ℎℎ⋅2ℎ=1 2ℎℎℎ2−12ℎℎℎ2联立解得:ℎ=−11(ℎ),即克服摩擦力做功为11J.答:(1)滑块到达B处时的速度大小是6ℎ/ℎ.(2)滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是11J.8. 解:(1)当物块在斜面上速度减为零时,离B点的距离最大,设为L,整个过程中,根据动能定理得:0−12ℎℎ02=−ℎℎℎℎ−ℎℎℎcos37∘ℎ−ℎℎℎsin37∘解得:ℎ=5ℎ,(2)因为ℎℎsin37∘>ℎℎℎcos37∘,则物块速度减为零后不能保持静止,沿斜面下滑,最后静止在水平面上,此过程中,根据动能定理得:ℎℎℎsin37∘−ℎℎℎℎcos37∘−ℎℎℎℎ=0−0解得:ℎ=0.2ℎ则物块最终静止位置与A点距离ℎ=ℎ−ℎ=30−0.2= 29.8ℎ答:(1)物块在斜面上运动离B点的最大距离为5m;(2)物块最终静止位置与A点距离为29.8ℎ.9. 解:(1)电势能为ℎ1是最大,所以应是电荷ℎ1对小球做负功和正功的分界点,即应该是图中ℎ(过ℎ1作的ON的垂线).ℎ1=ℎcos37∘×12cos37∘=0.32ℎ=0.32ℎ,根据图象得到ℎℎℎ=ℎ1,ℎ=ℎ1ℎℎ1sin37∘=1.92×10−310×0.32×0.6=1×10−3ℎℎ(2)小球受到重力G、库仑力F,则有:ℎℎ1ℎ2ℎ2=ℎℎcos37∘,其中:ℎ=ℎ1tan37∘=0.24ℎ带入数据,得:ℎ2=2.56×10−6ℎ(3)对O到N,小球离开弹簧后到达N点的速度为零,根据能量守恒,得到ℎℎℎsin37∘+ℎ2−ℎ0=ℎℎ带入数据解得:ℎℎ=5.38×10−3ℎ答:(1)电势能为ℎ1时小球的位置坐标ℎ1为0.32ℎ,小球的质量1×10−3ℎℎ;(2)小球的电量ℎ2为2.56×10−6ℎ;(3)小球释放瞬间弹簧的弹性势能ℎℎ为5.38×10−3J.10. 解:(1)ℎℎ碰撞瞬间,ℎ,ℎ组成系统动量守恒,规定向右为正方向有:ℎℎ0=−ℎℎ05+2ℎℎℎ解得:ℎℎ=35ℎ0碰撞过程中系统机械能的损失△ℎ=12ℎℎ02−12ℎ(ℎ05)2−12⋅2ℎ(3ℎ05)2=325ℎℎ02(2)当弹簧具有最大弹性势能时,ℎ,ℎ具有共同速度,设为ℎℎℎ,则根据动量守恒定律有:2ℎℎℎ=(2ℎ+3ℎ)ℎℎℎ由机械能守恒定律有:ℎℎ=12×2ℎℎℎ2−12×3ℎℎℎℎ2解得:ℎℎ=27125ℎℎ02答:(1)发生碰撞过程中系统机械能的损失为325ℎℎ02;(2)碰后弹簧所具有的最大弹性势能为27125ℎℎ02.【解析】1. 解:根据△ℎℎ=−ℎℎ可知:瀑布中的水从高处落下的过程中重力做正功,重力势能减小,重力对水做的功等于水重力势能的改变量.故选B瀑布中的水从高处落下重力做正功,重力势能减小.本题主要考查了重力做功与重力势能的变化量的关系,难度不大,属于基础题.2. 解:A、功是标量,只有大小,没有方向,而正负表示动力做功,负号表示阻力做功,故A错误;D正确B、功的正负不表示做功的大小;故B错误;C、由ℎ=ℎℎcosℎ可知,正功表示力和位移两者之间夹角小于90∘,负功表示力和位移两者之间夹角大于90∘,故C正确;故选:CD功是标量,只有大小,没有方向,由ℎ=ℎℎcosℎ可知,做功正负的条件,正功表示动力对物体做功,负功表示阻力对物体做功.本题主要考查了对功的理解,注意功是标量,只有大小,没有方向,明确正功和负功的意义.3. 解:A、物体从A下落到B的过程中,弹簧的形变量增大,弹性势能不断增大,故A正确;B、物体从A下落到B的过程中,高度降低,重力势能不断减小,故B正确;C、物体从A下落到B以及从B上升到A的过程中,当弹簧的弹力和重力平衡时,速度最大,动能最大,所以动能都是先变大后变小,故C错误;D、物体在B点时,速度为零,但速度为零,合力不为零,不是处于平衡状态,故D错误;故选:AB动能的大小与物体的速度有关,知道速度的变化规律可以知道动能的变化规律;重力势能与物体的高度有关,根据高度的变化来判断重力势能的变化;弹簧的弹性势能看的是弹簧形变量的大小;首先要明确物体的整个的下落过程,知道在下降的过程中各物理量之间的关系,在对动能和势能的变化作出判断,需要学生较好的掌握基本知识.4. 解:A、在从0.2ℎ上升到0.35ℎ范围内,△ℎℎ=△ℎℎ=ℎℎ△ℎ,图线的斜率绝对值为:ℎ=△ℎℎ△ℎ=0.30.35−0.2=2ℎ=ℎℎ,则ℎ=0.2ℎℎ,故A正确;B、在ℎℎ−ℎ图象中,图线的斜率表示滑块所受的合外力,由于高度从0.2ℎ上升到0.35ℎ范围内图象为直线,其余部分为曲线,说明滑块从0.2ℎ上升到0.35ℎ范围内所受作用力为恒力,所示从ℎ=0.2ℎ,滑块与弹簧分离,弹簧的原长的0.2ℎ.故B 错误;C、根据能的转化与守恒可知,当滑块上升至最大高度时,增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能,所以ℎℎℎ=ℎℎ△ℎ=0.2×10×(0.35−0.1)=0.5ℎ,故C错误;D、由图可知,当ℎ=0.18ℎ时的动能最大,在滑块整个运动过程中,系统的动能、重力势能和弹性势能之间相互转化,因此动能最大时,滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小,根据能的转化和守恒可知,ℎℎℎℎℎ=ℎ−ℎℎℎ=ℎℎℎ+ℎℎℎ−ℎℎℎ=0.5+0.2×10×0.1−0.32=0.38ℎ,故D正确;故选:AD根据ℎℎ−ℎ图象的斜率表示滑块所受的合外力,高度从0.2ℎ上升到0.35ℎ范围内图象为直线,其余部分为曲线,结合能量守恒定律求解.本题考查了能量守恒定律和图象的理解与应用问题,根据该图象的形状得出滑块从0.2ℎ上升到0.35ℎ范围内所受作用力为恒力,说明物体不再受到弹簧的弹力的作用是解题的关键.5. 解:由图可知,F通过绳子对滑轮产生了两个拉力的作用,一个是沿斜面上的拉力,另一个是竖直向上的拉力;两拉力所做的总功为:ℎℎ+ℎℎcos(90∘−ℎ)=ℎℎ+ℎℎsinℎ;故答案为:ℎℎ+ℎℎsinℎ对滑轮分析,根据滑轮受力情况,利用功的公式可求得F所做的功.本题通过力F的实际效果进行分析求解,也可以直接分析拉力F的作用,要注意明确F的位移与物体位移的关系.6. 解:由ℎ=ℎℎ可知,牵引力:ℎ=ℎℎ=6×10410=6000ℎ,由牛顿第二定律得:ℎ−ℎ=ℎℎ,代入数据解得:ℎ= 0.7ℎ/ℎ2,当汽车匀速运动时速度最大,由平衡条件得:ℎ′=ℎ= 2500ℎ,由ℎ=ℎℎ可知,最大速度:ℎℎℎℎ=ℎℎ′=6×1042500=24ℎ/ℎ;故答案为:0.7;24.应用功率公式ℎ=ℎℎ的变形公式求出汽车的牵引力,然后应用牛顿第二定律求出加速度;汽车匀速运动是速度最大,应用平衡条件求出牵引力,然后由功率公式求出最大速度.本题考查了功率公式ℎ=ℎℎ的应用,分析清楚汽车的运动过程,应用ℎ=ℎℎ、平衡条件、牛顿第二定律可以解题.7. (1)对滑块从A到B的过程作为研究的过程,运用动能定理求出滑块到达B处时的速度大小.(2)滑块沿半圆弧轨道内侧上滑,并恰好能达到最高点C,知在最高点C所受的弹力为零,根据牛顿第二定律求出临界的速度,根据动能定理求出滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功.分析清楚滑块的运动过程,知道涉及力在空间的效果,运用动能定理求出速度是常用的方法.还要明确最高点的临界条件:重力等于向心力.8. (1)当物块在斜面上速度减为零时,离B点的距离最大,整个过程中,根据动能定理列式即可求解;(2)因为ℎℎsin37∘>ℎℎℎcos37∘,则物块速度减为零后不能保持静止,沿斜面下滑,最后静止在水平面上,此过程中,根据动能定理列式求解即可.本题主要考查了动能定理的直接应用,要求同学们能正确分析物块的受力情况,特别注意物块速度减为零后不能保持静止,而要沿斜面下滑,难度适中.9. (1)判断出ℎ1的位置,利用ℎ1=ℎℎℎ即可求的质量;(2)根据受力分析利用垂直于斜面方向合力为零即可求的电荷量;(3)根据能量守恒即可求得.分析磁场的分布情况及小球的运动情况,通过电场力做功来判断电势能的变化从而判断出图象,再根据平衡条件和动能定理进行处理.10. (1)ℎℎ碰撞瞬间,ℎ,ℎ组成系统动量守恒,根据动量守恒定律求出碰撞后B的速度,再根据能量守恒定律求出发生碰撞过程中系统机械能的损失量;(2)当弹簧具有最大弹性势能时,ℎ,ℎ具有共同速度,设为ℎℎℎ,根据动量守恒定律和机械能守恒定律列式求解即可.本题综合考查了动量守恒定律和能量守恒定律,综合性较强,过程较为复杂,对学生的能力要求较高,关键要理清过程,选择好研究对象,结合动量守恒进行求解.【最新整理,下载后即可编辑】。
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。
简单机械及功和能练习题
1、一杠杆如图所示,其B端挂一个68.6N,铁球浸没在水中,其A端受一个竖直向下的力F A=29.4N而处于平衡,已知OB/OA=1/2,且杠杆自重不计,问这一铁球是实心还是空心的?铁的密度为7.9×103kg/m3。
2、一根粗细不均匀的木块长1.8m,将其左端支在地面上,向上抬起右端,至少需用力540N,将其右端支在地面上,向上抬起左端,至少需用力360N。
求:(1)这根木料的物重是多大?(2)这根木料的重心与木料的右端相距多远?3、光滑薄木板AB的重心O处有一支点,支点的正上方有一物体P(大小不计),其重力为5N。
在木板的C处拴着一条竖直蝇,绳的下端固定,绳能承受的最大拉力为8N,OC长为50cm,木板处于水平位置,如图所示,现有一水平向左、大小为4N的推力作用于物体P,使P在木板上沿OA做直线运动。
设在P运动过程中,木板始终处于水平位置平衡,绳重不计。
求当绳CD刚好被拉断时,推力对物体P做了多少功?4、沿长L=5m、高h=1m的斜面把质量m=180kg的物体匀速由底端推至顶端,若推力F=800N。
求此过程中的有用功、总功、额外功和斜面的机械效率各为多少?5、一台抽水机在10min内把3.6m3的水抽到10m高处。
若抽水机的效率为60%,那么,带动抽水机的电动机供给抽水机的功率是多大?6、一辆农用汽车的发动机功率为45kW,如果汽车以54km/h的速度在水平路面上匀速行驶了10min,求:(1)汽车在这段时间内做了多少功?(2)汽车在这段时间内通过的路程是多少?(3)汽车在行驶中受到地面的摩擦阻力为多大?1、有一架不等臂天平,把物体放在其左盘时称得该物体的质量为m1,把物体放在其右盘时称得其质量为m2,则该物体的实际质量应为多少?2、有一根长为ι的均匀细棒,一部分浸入密度这ρ0的液体中,浸入部分的长度为CD=b ,另一端搁在容器壁上,伸出容器部分的长度为AB=a,如图所示,则此细棒的密度为多少?3、三个滑轮A、B、C组成如图所示的系统,重为G的物体吊在滑轮C下,不计滑轮和绳的质量用各处的摩擦,为使物体处于静止状态,加在绕在绕过A轮的绳端的拉力F应为多大?4、飞机轮船运动时受到的阻力大小与其运动速度有关。
初二物理功与能练习题
初二物理功与能练习题1. 小明用力将一台100N的电视推到了2m的距离上,他所做的功是多少?确切答案:小明所做的功为200焦耳。
2. 一个物体的质量是10kg,它的重力势能在高度为5m处为多少?确切答案:物体的重力势能为500焦耳。
3. 若一个物体的重力势能为400焦耳,并离地面为10m,物体的质量是多少?思路解析:根据重力势能的公式,重力势能等于质量乘以重力加速度乘以高度。
即PE = m * g * h其中PE表示重力势能,m表示质量,g表示重力加速度,h表示高度。
解答:PE = m * g * h400 = m * 10 * 10400 = 100mm = 4kg4. 一个物体下落20m,其速度从初速度5m/s加速到15m/s,求它的动能变化量。
思路解析:动能变化量等于末动能减去初动能。
动能的计算公式为:动能 = (1/2)*m*v^2其中,动能表示物体的动能,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
解答:初动能 = (1/2)*m*v^2 = (1/2)*m*(5^2) = (1/2)*m*25末动能 = (1/2)*m*v^2 = (1/2)*m*(15^2) = (1/2)*m*225动能变化量 = 末动能 - 初动能 = (1/2)*m*225 - (1/2)*m*25 =(1/2)*m(225 - 25) = (1/2)*m*200 = 100m5. 一个质量为2kg的物体受到2N的力推动,在1s内物体的速度增加了多少?思路解析:根据牛顿第二定律,力等于质量乘以加速度。
即F = m * a。
而加速度等于速度的变化量除以时间。
即a = Δv / Δt。
将该表达式代入牛顿第二定律公式中,可以得到:F = m * Δv / Δt。
通过移项,可以得到Δv = F * Δt / m。
Δv = F * Δt / m = 2 * 1 / 2 = 1m/s6. 一个质量为5kg的物体从10m/s的速度冲撞到墙上,墙对物体的作用力是多少?确切答案:墙对物体的作用力为-50N。
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第四讲 功与能 课后练习
1. 锤子打木桩,锤每次从同一高度落下,每次均有80%的能量传给木桩,且木桩所受阻力f 与插入深度x 成正比,试求木桩每次打入的深度比.若第一次打击使木桩插入了全长的1/3,全部插入须锤击多少次?
2. 将木板在水平地面上绕其一端转动角α,求所需要做的功.木板长度为L ,质量为M ,木板与地面之间的动摩擦因数为μ.(在地面内转动)
3. 如图所示,甲乙两容器形状不同,容积相同,现有两块完全相同的金属块用细线系着分别浸入同样深的水中,这时两容器的水面相平齐,如果将金属块匀速提出水面,试比较拉力做功的大小。
4. (1)质量约1t 的汽车在10s 内由静止加速到60km/h,如果不计阻力,发动机的平均输出功率约为多大?
(2)汽车速度较高时,空气阻力不能忽略。
将汽车简化为
横截面积约1m 2的长方体,并以此模型估算汽车以60km/h 行驶
时为克服空气阻力所增加的功率。
已知空气密度ρ=1.3kg/m 3
(3)数据表明,上述汽车所受阻力与速度平方的关系如
图所示。
假定除空气阻力外,汽车行驶所受的其他阻力与速度
无关,估计其他阻力总的大小。
5. 如图所示,细绳的一端固定,另一端拴一质量为m 的小球,拉起小球,使
悬线沿水平方向伸直,将小球由静止释放,在小球运动到最低点过程中,
求小球所受的重力的功率的最大值
?
6.固定在水平地面上的斜面倾角为α,有一垫圈无初速度从斜面最高处沿斜面向下滑动。
垫圈与斜面间的动摩擦因数从离顶点l处开始按规律μ=kl变化(k为常数)。
如果斜面足够长。
问:如果在斜面上某处安装一个垂直于斜面的弹性挡板(垫
圈与挡板碰撞后会原速反弹),则应该在离顶点多远处安装挡板,才
能使垫圈与挡板一次碰撞后停止,且停在尽可能高的地方?如图所
示.
答案:l=
7.如图所示,沿地球表面与竖直方向成α角的方向,发射一质量为m的导弹。
其初速度
v= ,M为地球质量,R为地球半径,忽略空气阻力和地球
自转的影响。
求导弹上升的最大高度。
8.在一根长为h的细线上端固定于O点,下端悬挂着一个质点小球。
现给小球一个水平初
速度v0,如图所示.
(1)小球转过多大角度时开始不做圆周运动?
(2)证明小球恰能击中最低点(初始点)。
绳的两端吊在天花板上的两个钉子上,两钩间距离为2R,滑轮轴上
挂一重物,重物与滑轮总质量为M,且相互间无摩擦,求绳上最低点
C处的张力.(元功法求解)
答案
1. ()次9n =
2. 1
2M L W g μα=
3. W W >甲乙
4. (1)41.3910P W =⨯ (2) 3310P W =⨯ (3)125N
5. max 2P =
6. l =
7. cos h R α=
8. (1)60︒ (2)证明略 9. ()22c Ml m R
g l T π+-=。