重力势能和动能定理测试题(含答案)
【物理】物理动能与动能定理练习题含答案及解析
【物理】物理动能与动能定理练习题含答案及解析一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1.某校兴趣小组制作了一个游戏装置,其简化模型如图所示,在 A 点用一弹射装置可 将静止的小滑块以 v 0水平速度弹射出去,沿水平直线轨道运动到 B 点后,进入半径 R =0.3m 的光滑竖直圆形轨道,运行一周后自 B 点向 C 点运动,C 点右侧有一陷阱,C 、D 两点的竖 直高度差 h =0.2m ,水平距离 s =0.6m ,水平轨道 AB 长为 L 1=1m ,BC 长为 L 2 =2.6m ,小滑块与 水平轨道间的动摩擦因数 μ=0.5,重力加速度 g =10m/s 2.(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点,求小滑块在 A 点弹射出的速度大小; (2)若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出,求小滑块在 A 点弹射出的速度大小的范围. 【答案】(1)(2)5m/s≤v A ≤6m/s 和v A ≥【解析】 【分析】 【详解】(1)小滑块恰能通过圆轨道最高点的速度为v ,由牛顿第二定律及机械能守恒定律由B 到最高点2211222B mv mgR mv =+ 由A 到B :解得A 点的速度为(2)若小滑块刚好停在C 处,则:解得A 点的速度为若小滑块停在BC 段,应满足3/4/A m s v m s ≤≤ 若小滑块能通过C 点并恰好越过壕沟,则有212h gt =c s v t =解得所以初速度的范围为3/4/A m s v m s ≤≤和5/A v m s ≥2.如图所示,足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧,一个质量0.04kg m =,电量4310C q -=⨯的带负电小物块与弹簧接触但不栓接,弹簧的弹性势能为0.32J 。
某一瞬间释放弹簧弹出小物块,小物块从水平台右端A 点飞出,恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高点B ,并沿轨道BC 滑下,运动到光滑水平轨道CD ,从D 点进入到光滑竖直圆内侧轨道。
高考物理动能与动能定理试题(有答案和解析)
的小物块从轨道右侧 A 点以初速度
冲上轨道,通过圆形轨道,水平轨道
后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回,取
,求:
(1)弹簧获得的最大弹性势能 ; (2)小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能 ; (3)当 R 满足什么条件时,小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离 轨道。 【答案】(1)10.5J(2)3J(3)0.3m≤R≤0.42m 或 0≤R≤0.12m 【解析】 【详解】 (1)当弹簧被压缩到最短时,其弹性势能最大。从 A 到压缩弹簧至最短的过程中,由动
代入数据得:Q=126 J 故本题答案是:(1)μ=0.875.(2)ΔE=90 J(3)Q=126 J 【点睛】 对物体受力分析并结合图像的斜率求得加速度,在 v-t 图像中图像包围的面积代表物体运 动做过的位移。
5.如图所示,一质量为 M、足够长的平板静止于光滑水平面上,平板左端与水平轻弹簧 相连,弹簧的另一端固定在墙上.平板上有一质量为 m 的小物块以速度 v0 向右运动,且在 本题设问中小物块保持向右运动.已知小物块与平板间的动摩擦因数为 μ,弹簧弹性势能 Ep 与弹簧形变量 x 的平方成正比,重力加速度为 g.求:
6J
(3)滑块从 A 点运动到 C 点过程,由动能定理得
解得 BC 间距离
mg
3r
mgs
1 2
mvc2
s 0.5m
小球与弹簧作用后返回 C 处动能不变,小滑块的动能最终消耗在与 BC 水平面相互作用的
过程中,设物块在 BC 上的运动路程为 s ,由动能定理有
mgs
1 2
mvc2
解得
s 0.7m 故最终小滑动距离 B 为 0.7 0.5m 0.2m处停下.
(1)物体与传送带间的动摩擦因数; (2) 0~8 s 内物体机械能的增加量; (3)物体与传送带摩擦产生的热量 Q。 【答案】(1)μ=0.875.(2)ΔE=90 J(3)Q=126 J 【解析】 【详解】 (1)由图象可以知道,传送带沿斜向上运动,物体放到传送带上的初速度方向是沿斜面向下的,
高一物理动能定理试题答案及解析
高一物理动能定理试题答案及解析1.两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A点为MN上的一点。
一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动.取无限远处的电势为零,则A.q由A向O的运动是匀加速直线运动B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最大D.q运动到O点时电势能为零【答案】BC【解析】两等量正电荷周围部分电场线如右图所示,其中P、Q连线的中垂线MN上,从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小,且方向始终指向无穷远方向.故试探电荷所受的电场力是变化的,q由A向O的运动做非匀加速直线运动,故A错误.电场力方向与AO方向一致,电场力做正功,电势能逐渐减小;故B正确.从A到O过程,电场力做正功,动能增大,从O到N过程中,电场力做负功,动能减小,故在O点试探电荷的动能最大,速度最大,故C正确.取无限远处的电势为零,从无穷远到O点,电场力做正功,电势能减小,则q运动到O点时电势能为负值,故D错误.【考点】考查了带电粒子在电场中的运动2.一汽车质量为2000kg,行驶时受到的阻力为车重的0.1倍。
若汽车以3000N的恒定牵引力在水平公路上从静止开始前进100m时关闭发动机。
求:(1)汽车前进100m时的速度;(2)汽车关闭发动机后还能滑行多远。
【答案】(1)v=10m/s(2)x=50m【解析】设汽车前进100m时的速度为v,则对汽车应用动能定理得:.......................① 4分代入数据解得:v=10m/s....... ..... ..② 1分设汽车关闭发动机后还能滑行的距离为x,则对汽车应用动能定理得:.......... ..... ..... ③ 4分代入数据解得:x=50m..... ..... ..... . ④ 1分【考点】考查了动能定理的综合应用3.中国著名篮球运动员姚明在一次投篮中对篮球做功为W,出手高度为h1,篮筐距地面高度为h2,球的质量为m。
高二物理动能定理试题答案及解析
高二物理动能定理试题答案及解析1.质量为m的物体从静止以的加速度竖直上升h,关于该过程下列说法中正确的是()A.物体的机械能增加B.物体的机械能减小C.重力对物体做功D.物体的动能增加【答案】D【解析】物体从静止以的加速度竖直上升h,重力做了,故重力势能增加为,故A、C选项错误;牛顿第二定律,解得,故F做的功为,故物体的机械能增加了,B选项错误;由动能定理知,解得物体的动能增加,故D选项正确。
【考点】牛顿第二定律动能定理重力做功与重力势能的关系机械能的电场加速后从中心进入一个平行板2.带电量为Q,质量为m的原子核由静止开始经电压为U1电容器,进入时速度和电容器中的场强方向垂直。
已知:电容器的极板长为L,极板间距为d,,重力不计,求:两极板的电压为U2(1)经过加速电场后的速度;(2)离开电容器电场时的偏转量。
【答案】(1);(2)【解析】试题分析: (1)粒子在加速电场加速后,由动能定理得速度为(2)进入偏转电场,粒子在平行于板面的方向上做匀速运动在垂直于板面的方向做匀加速直线运动,加速度因此离开电容器电场时的偏转。
【考点】动能定理,带电粒子在匀强电场中的运动3.如图所示,在点电荷Q的电场中,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在同一等势面上,无穷远处电势为零。
甲、乙两个带粒子经过a点时动能相同,甲粒子的运动轨迹为acb,乙粒子的运动轨迹为adb.由此可以判定:A.甲粒子经过c点与乙粒子经过d点时的动能相等B.甲、乙两粒子带同种电荷C.甲粒子经过b点时的动能小于乙粒子经过b点时的动能D.甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能【答案】 D【解析】试题分析: ac两点和ad两点之间的电势差相等,因为两电荷的电量大小未知,则无法比较电场力做功,根据动能定理,无法比较粒子在c点和d点的动能大小.故A错误;根据轨迹的弯曲知,乙电荷受到的斥力,甲电荷受到的是引力.所以两粒子的电性相反.故B错误;a到b,不管沿哪一路径,电场力做功为零,动能不变.故C错误;因为甲粒子受到的引力作用,电场力做正功,电势能减少,乙粒子受到的是斥力作用,电场力做负功,电势能增加,所以甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能.故D正确;【考点】等势面;动能定理的应用;电势能4.如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,此时速度为.若小物体电荷量保持不变,OM=ON,则 ( )A.小物体上升的最大高度为B.从N到M的过程中,小物体的电势能逐渐减小C.从M到N的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功D.从N到M的过程中,小物体受到的摩擦力和电场力均是先减小后增大.【答案】A【解析】对小物体,从M到N再到M,由动能定理可知:,从M到N,由动能定理可知:,联立解得:,故选项A正确;从N到M,电场力对小球先做正功再做负功,电势能先减小再增大,故选项BC错误;从N到M,电场力先增大再减小,故选项D错误.【考点】本题考查动能定理的应用、摩擦力及电场力做功的特点,涉及能量变化的题目一般都要优先考虑动能定理的应用,并要求学生能明确几种特殊力做功的特点,如摩擦力、电场力、洛仑兹力等.5.如图所示,光滑绝缘杆竖直放置,它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点,质量为m,带电量为的有孔小球从杆上A点无初速下滑,已知q<<Q,AB=h,小球滑到B点时速度大小为,则小球从A运动到B的过程中,电场力做的功为:______________;A、C 两点间电势差为 ____________.【答案】;【解析】试题分析: 设小球由A到B电场力所做的功为WAB ,由动能定理得mgh+WAB=解得:WAB=由于B、C在以Q为圆心的圆周上,所以φB =φC,所以UAC=UAB==【考点】动能定理的应用,,电势能。
动能定理功能关系练习题142题含答案
动能定理练习稳固根底一、不定项选择题〔每题至少有一个选项〕1.以下关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系,以下说法中正确的选项是〔〕A.如果物体所受合外力为零,那么合外力对物体所的功一定为零;B.如果合外力对物体所做的功为零,那么合外力一定为零;C.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化;D.物体的动能不变,所受合力一定为零。
2.以下说法正确的选项是〔〕A.某过程中外力的总功等于各力做功的代数之和;B.外力对物体做的总功等于物体动能的变化;C.在物体动能不变的过程中,动能定理不适用;D.动能定理只适用于物体受恒力作用而做加速运动的过程。
3.在光滑的地板上,用水平拉力分别使两个物体由静止获得一样的动能,那么可以肯定〔〕A.水平拉力相等 B.两物块质量相等C.两物块速度变化相等 D.水平拉力对两物块做功相等4.质点在恒力作用下从静止开场做直线运动,那么此质点任一时刻的动能〔〕A.与它通过的位移s成正比B.与它通过的位移s的平方成正比C.与它运动的时间t成正比D.与它运动的时间的平方成正比5.一子弹以水平速度v射入一树干中,射入深度为s,设子弹在树中运动所受的摩擦阻力是恒定的,那么子弹以v/2的速度射入此树干中,射入深度为〔〕A.s B.s/2 C.2/s D.s/4 6.两个物体A、B的质量之比m A∶m B=2∶1,二者动能一样,它们和水平桌面的动摩擦因数一样,那么二者在桌面上滑行到停顿所经过的距离之比为〔〕A.s A∶s B=2∶1 B.s A∶s B=1∶2 C.s A∶s B=4∶1 D.s A∶s B=1∶47.质量为m的金属块,当初速度为v0时,在水平桌面上滑行的最大距离为L,如果将金属块的质量增加到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.L B.2L C.4L D.8.一个人站在阳台上,从阳台边缘以一样的速率v0,分别把三个质量一样的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出,不计空气阻力,那么比拟三球落地时的动能〔〕A.上抛球最大 B.下抛球最大 C.平抛球最大 D.三球一样大9.在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块,抛出时的速度为v0,当它落到地面时速度为v,用g表示重力加速度,那么此过程中物块克制空气阻力所做的功等于〔 〕A .2022121mv mv mgh --B .mgh mv mv --2022121 C .2202121mv mv mgh -+ D .2022121mv mv mgh -- 10.水平抛出一物体,物体落地时速度的方向与水平面的夹角为θ,取地面为参考平面,那么物体刚被抛出时,其重力势能与动能之比为〔 〕A .sin 2θB .cos 2θC .tan 2θD .cot 2θ11.将质量为1kg 的物体以20m/s 的速度竖直向上抛出。
动能、动能定理、重力势能练习题及答案
动能、动能定理、重力势能练习一、选择题1、静止在光滑水平面上的物体,受到右图所示水平变力的作用,则A.F在2秒内对物体做功为零B.物体在2秒内位移为零C.2秒内F对物体的冲量为零D.物体在2秒末的速度为零2、车作匀加速运动,速度从零增加到V的过程中发动机做功W1,从V增加到2V的过程中发动机做功W2,设牵引力和阻力恒定,则有A、W2=2W lB、W2=3W1C、W2-=4W lD、仅能判断W2>W13、如图,物体A、B与地面间的动摩擦因数相同质量也相同,在斜向力F的作用下,一起沿水平面运动,则下列说法正确的是A.摩擦力对A、B两物体所做功相等B.外力对A、B两物体做功相等C.力F对A所做功与A对B所做功相等D。
A对B所做功与B对A所做功大小相等4.质量为m的物块始终静止在倾角为θ的斜面上,下列说法正确的是A.若斜面向右匀速移动距离S,斜面对物块没有做功B.若斜面向上匀速移动距离S,斜面对物块做功mgsC.若斜面向左以加速度a匀加速移动距离S,斜面对物块做功masD.若斜面向下以加速度a匀加速移动距离S,斜面对物块做功m(g+a)s5、用100N的力将0.5千克的足球以8m/s的初速度沿水平方向踢出20米,则人对球做功为A.200J B.16J C.2000J D.无法确定6、物体与转台间的动摩擦因数为μ,与转轴间距离为R,m随转台由静止开始加速转动,当转速增加至某值时,m即将在转台上相对滑动,此时起转台做匀速转动,此过程中摩擦力对m做的功为A.0 B.2πμmgR C.2μmgR D.μmgR/27、m从高H处长S的斜面顶端以加速度a由静止起滑到底端时的速度为V,斜面倾角为θ,动摩擦因数为μ,则下滑过程克服摩擦力做功为A.mgH-mV2∕2 B.mgsin θ-mas C.μmgscos θD.mgH8、子弹以水平速度V射人静止在光滑水平面上的木块M,并留在其中,则A.子弹克服阻力做功与木块获得的动能相等B.阻力对于弹做功小于子弹动能的减少C.子弹克服阻力做功与子弹对木块做功相等D.子弹克阻力做功大于子弹对木块做功9、有两个物体其质量M1>M2它们初动能—样,若两物体受到不变的阻力F1和F2作用经过相同的时间停下,它们的位移分别为S1和S2,则A.F1>F2,且S1<S2 B.F1> F2,且S1>S2C .F1< F2,且S1<S2D.F1> F2,且S1>S210、如图,球m用长为L的细线悬挂于O点,现用水平力F,使球从平衡位置P缓慢地移动到O点,此过程中F 所做的功A.mgLcosθB.FLsinθC.FL D.mgL(1-cosθ)二、填空题11、一人从高处坠下,当人下落H高度时安全带刚好绷紧,人又下落h后人的速度减为零,设人的质量为M,则绷紧过程中安全带对人的平均作用力为——·12、木块受水平力F作用在水平面上由静止开始运动,前进S米后撤去F,木块又沿原方向前进3S停止,则摩擦力f=__________。
【物理】物理动能与动能定理题20套(带答案)
【物理】物理动能与动能定理题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1.如图所示,在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段长度为,上面铺设特殊材料,小物块与其动摩擦因数为,轨道其它部分摩擦不计。
水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于原长状态。
可视为质点的质量的小物块从轨道右侧A点以初速度冲上轨道,通过圆形轨道,水平轨道后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回,取,求:(1)弹簧获得的最大弹性势能;(2)小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能;(3)当R满足什么条件时,小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。
【答案】(1)10.5J(2)3J(3)0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m【解析】【详解】(1)当弹簧被压缩到最短时,其弹性势能最大。
从A到压缩弹簧至最短的过程中,由动能定理得:−μmgl+W弹=0−m v02由功能关系:W弹=-△E p=-E p解得 E p=10.5J;(2)小物块从开始运动到第一次被弹回圆形轨道最低点的过程中,由动能定理得−2μmgl=E k−m v02解得 E k=3J;(3)小物块第一次返回后进入圆形轨道的运动,有以下两种情况:①小球能够绕圆轨道做完整的圆周运动,此时设小球最高点速度为v2,由动能定理得−2mgR=m v22−E k小物块能够经过最高点的条件m≥mg,解得R≤0.12m②小物块不能够绕圆轨道做圆周运动,为了不让其脱离轨道,小物块至多只能到达与圆心等高的位置,即m v12≤mgR,解得R≥0.3m;设第一次自A点经过圆形轨道最高点时,速度为v1,由动能定理得:−2mgR =m v 12-m v 02且需要满足 m ≥mg ,解得R≤0.72m ,综合以上考虑,R 需要满足的条件为:0.3m≤R≤0.42m 或0≤R≤0.12m 。
【点睛】解决本题的关键是分析清楚小物块的运动情况,把握隐含的临界条件,运用动能定理时要注意灵活选择研究的过程。
高一物理动能定理试题答案及解析
高一物理动能定理试题答案及解析1.一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F的作用下,从P点缓慢地移动到Q点,如图所示,则力F所做的功为()A.mglcosθB.Flsin θC.mgl(1-cos θ)D.Flcos θ【答案】C【解析】小球缓慢移动过程中认为动能不变,合力为零,小球在水平力F的作用下,从P点缓慢地移动到Q点的过程中,外力的功与小球克服摩擦力所做的功相等,即,C正确。
【考点】动能定理的应用2.关于功和物体动能之间的关系,以下说法中正确的是()A.如果物体所受合外力做功为零,则物体所受合外力就为零B.如果物体所受合外力做功为零,则物体的动能就不会发生改变C.做变速运动的物体其动能有可能保持不变D.如果物体的动能不变,则物体受到的合外力一定为零【答案】BC【解析】试题解析:如果物体所受合外力做功为零,物体所受合外力不一定为零,例如物体在水平桌面上做匀速圆周运动时,拉力总与物体的运动方向垂直,故物体受到的合外力的功为零,但物体受到的合力却不为零,故A错误;根据动能定理,如果物体所受合外力做功为零,则物体的动能变化量也为零,即物体的动能就不会发生改变,B正确;速度是矢量,大小如果不变,方向改变时,物体的速度也在改变,但物体的动能此时就是不变的,故C正确;由于做匀速圆周运动的物体的动能不变,但是它受到的合外力却不为零,故D错误。
【考点】动能定理。
3.如图所示,倾角为45°的光滑斜面AB与竖直的光滑半圆轨道在B点平滑连接,半圆轨道半径R=0.40m,一质量m=1.0kg的小物块在A点由静止沿斜面滑下,已知物块经过半圆轨道最高点C时对轨道的压力恰好等于零,物块离开半圆形轨道后落在斜面上的点为D(D点在图中没有标出)。
g取10m/s2。
求:A点距水平面的高度h。
【答案】【解析】(1)对物块从A点运动C点的过程,由机械能守恒有:①由题意物块在C点时,有:②由①②式得:【考点】考查了圆周运动,机械能守恒定律的应用4.如图所示,一质量为m的物块从光滑斜面顶端的A点由静止开始下滑,A点到水平地面BC的高度H=2m,通过水平地面BC(BC=2m)后滑上半径为R=1m的光滑1/4圆弧面CD,上升到D点正上方0.6m(图中未画出最高点)后又再落下。
高一物理动能定理的综合应用试题
高一物理动能定理的综合应用试题1.如图所示,在地面上以速度抛出质量为m的物体,抛出后物体落在比地面低h的海平面上,若以地面为零势能参考面,且不计空气阻力。
则:A.物体在海平面的重力势能为mghB.重力对物体做的功为mghC.物体在海平面上的动能为D.物体在海平面上的机械能为【答案】BC【解析】以地面为零势能面,海平面低于地面h,所以物体在海平面上时的重力势能为,选项A错误;重力做功与路径无关,至于始末位置的高度差有关,抛出点与海平面的高度差为h,并且重力做正功,所以整个过程重力对物体做功为mgh,选项B正确;由动能定理,有,选项C正确;整个过程机械能守恒,即初末状态的机械能相等,以地面为零势能面,抛出时的机械能为,所以物体在海平面时的机械能也为,选项D错误。
【考点】考查了动能定理,机械能守恒2.在国际泳联大奖赛罗斯托克站中,中国选手彭健烽在男子3米板预赛中总成绩排名第一,晋级半决赛。
若彭健烽的质量为m,他入水后做减速运动,加速度大小为a,设水对他的作用力大小恒为f,当地重力加速度为g,他在水中重心下降高度h的过程中()A.重力势能增加了 mgh B.机械能减少了fhC.机械能减少了 mah D.动能减少了m(g+a)h【答案】B【解析】运动员在水中重心下降高度h的过程中,重力势能减少了 mgh,选项A 错误;机械能减少量等于除重力以外的其它力做功,即克服阻力做功fh,选项B正确,C错误;根据动能定理,动能减少量等于合外力做功,即mah,选项D 错误。
【考点】动能定理;能量转化规律。
=22m/s的初速度竖直向上抛出一质量m=0.5kg的物3.(12分)在距沙坑表面高h=8m处,以v体,物体落到沙坑并陷入沙坑d=0.3m深处停下。
若物体在空中运动时的平均阻力是重力的0.1倍(g=10m/s2)。
求:(1)物体上升到最高点时离开沙坑表面的高度H;(2)物体在沙坑中受到的平均阻力F是多少?【答案】(1)H=30m (2)F=455N【解析】(1)物体上升到最高点时离抛出点h,由动能定理得2/2 ①-(mg+f)h=0-mvf=0.1mg ②由①②并代入数据得h=22m离开沙坑的高度H=8+h=30m(2)物体在沙坑中受到的平均阻力为F,从最高点到最低点的全过程中:mg(H+d)—fH—Fd=0代入数据得F=455N【考点】本题考查动能定理的应用。
动能与重力势能----高中物理模块典型题归纳(含详细答案)
动能与重力势能----高中物理模块典型题归纳(含详细答案)一、单选题1.如图所示,无人机在空中匀速上升过程中,不断增加的能量是()A.动能B.动能、重力势能C.重力势能、机械能D.动能、重力势能、机械能2.质量为50 kg、高为1.8 m的跳高运动员,背越式跳过2 m高的横杆而平落在高50 cm的垫子上,整个过程中重力对人做的功大约为()A.1 000 JB.750 JC.650 JD.200 J3.如图所示是蹦床运动员在空中表演的情景,在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中,蹦床的弹性势能、运动员的重力势能和动能变化情况分别是()A.弹性势能减小,动能增大B.重力势能增大,动能先增大后减小C.弹性势能增大,重力势能增大D.弹性势能增大,动能先增大后减小4.物体做自由落体运动,以下有关其相对于地面的重力势能与下落速度的关系图,正确的是()A. B. C. D.5.如图所示是一幅登山导图,括号中数据为该点高度,质量约为50 kg的小宋从A点出发经过0.5 小时到达C点,小宋在这过程中克服重力做功约为()A.3.9×104JB.7.5×104JC.1.2×105JD.1.5×105J6.质量为m的小物块,从离桌面高H处由静止下落,桌面离地面高为h,如图所示.如果以桌面为参考平面,那么小物块落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是()A.mgh,减少mg(H-h)B.mgh,增加mg(H+h)C. -mgh,增加mg(H-h)D. -mgh,减少mg(H+h)7.如图所示,小球的质量为m ,自光滑的斜槽的顶端无初速度滑下,沿虚线轨迹落地,不计空气阻力,则小球着地瞬间的动能和重力势能分别是(选取斜槽末端切线所在平面为参考平面)()A.,B.,C.,0D.,8.用拉力T将一个重为5N的物体匀速升高3m,如图所示,在这个过程中,下列说法正确的是()A.物体的重力做了15 J的功B.拉力T对物体做了15 J的功C.物体的重力势能减少了15 JD.合力对物体做的功是15 J9.关于动能的概念,下列说法中正确的是()A.物体由于运动而具有的能,叫做动能B.运动物体具有的能,叫做动能C.运动物体的质量越大,其动能一定越大D.速度较大的物体,具有的动能一定较大10.某旅游景点有乘坐热气球观光项目,如图所示,在热气球加速上升的过程中,忽略热气球质量的变化,则热气球的()A.重力势能减少,动能减少B.重力势能减少,动能增加C.重力势能增加,动能减少D.重力势能增加,动能增加二、多选题11.如图所示,摆球质量为m,悬线的长为L,把悬线拉到水平位置后放手,在摆球从A点运动到B点的过程中(不计空气阻力),则下列说法正确的是()A.悬线的拉力对摆球不做功B.摆球的重力势能逐渐增大C.摆球的动能逐渐增大D.摆球的重力的功率一直增大12.质量一定的物体()A.速度发生变化时,其动能一定变化B.速度发生变化时,其动能不一定变化C.动能不变时,其速度一定不变D.动能不变时,其速度不一定不变13.某学习小组对重力势能的理解提出了以下几种说法,你认为正确的是()A.重力势能的变化只跟物体所处的始、末位置有关,与物体实际经过的路径无关B.重力势能的变化只跟重力做功有关,和其他力是否做功及做功多少无关C.重力势能是矢量,物体位于地球表面以上时重力势能才能为正值D.重力势能的增量等于重力对物体做的功14.关于重力势能,下列说法中正确的是()A.重力势能的大小与所选的参考平面有关B.在同一个参考平面,重力势能-5J小于-10JC.重力做正功,重力势能增加D.物体的重力势能是物体和地球所共有的15.改变汽车的质量和速度都可能使汽车的动能发生变化.下列情形中能使汽车的动能变为原来的2倍的是()A.质量不变,速度增大为原来的2倍B.速度不变,质量增大为原来的2倍C.质量减半,速度增大为原来的2倍D.速度减半,质量增大为原来的2倍16.下列说法中正确的是()A.只要物体受力的同时又发生了位移,则一定有力对物体做功B.一个力对物体做了负功,则说明这个力一定阻碍物体的运动C.运动物体所受的合外力不为零,则物体的动能一定改变D.重力势能是标量,但有正负,其代数值表示重力势能的大小17."蹦极"是一项深受年轻人喜爱的极限运动,跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在腰间,从几十米高处跳下.如右图所示,某人做蹦极运动,他从高台由静止开始下落,下落过程不计空气阻力,设弹性绳原长为h0,弹性绳的弹性势能与其伸长量的平方成正比.则他在从高台下落至最低点的过程中,他的动能E k、弹性绳的弹性势能E P随下落高度h变化的关系图象正确的是()A B.C. D.18.下列关于物体重力势能的说法正确的是()A.物体的重力势能增大,该物体一定克服重力做功B.物体的重力势能减小,该物体一定克服重力做功C.重力势能为负值说明物体在零势能参考平面以下D.重力势能为负值说明物体在零势能参考平面以上三、计算题19.质量为3kg的物体放在高4m的平台上,g取10m/s2.求:(1)物体相对于平台表面的重力势能是多少?(2)物体相对于地面的重力势能是多少?(3)物体从平台落到地面上,重力势能变化了多少?重力做的功是多少?答案一、单选题1.【答案】C【解析】【解答】匀速上升,速度不变,动能不变,高度增大,重力势能不断增大,动能与重力势能之和增加,所以机械能增加,C符合题意.故答案为:C【分析】物体一定时,速度越大,动能越大,位置越高,重力势能越大。
高一物理专第五章重力势能 机械能守恒 动能定理 功和能 功率 等六大部分精编习题集及详解答案
高一物理专题复习重力势能机械能守恒动能定理功和能功率等六大部分精编习题集及详解答案第一部分重力势能机械能守恒定律班级姓名学号一、选择题(每小题中至少有一个选项是正确的)1.关于重力势能的说法正确的是()A.重力势能由重物本身因素决定B.重力势能有负值,因此说重力势能是矢量C.重力做功才有重力势能,重力不做功,物体就不具有重力势能D.重力做功引起重力势能变化2.关于重力、摩擦力做功的叙述中,下列叙述正确的是()A.物体克服重力做了多少功,物体的重力势能就增加多少B.重力对物体做功只与始、末位置有关,而与路径无关C.摩擦力对物体做功也与路径无关D.摩擦力对物体做功与路径有关3.下面的实例中,机械能守恒的是:()A.小球自由下落,落在竖直弹簧上,将弹簧压缩后又被弹簧弹起来。
B.拉着物体沿光滑的斜面匀速上升。
C.跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降。
D.木块沿光滑的斜面以速度v0从底端向上滑动的过程中。
4.下述说法正确的是()A.物体所受的合力为零,机械能一定守恒B.物体所受合力不为零,机械能一定不守恒C.物体受到重力、弹力以外的力作用时,机械能一定不守恒D.物体在重力、弹力以外的力做功时,机械能一定不守恒5.关于动能、势能和机械能,正确的说法是:()A.速度大的物体动能不一定大;B.机械能大的物体动能不一定大;C.质量大的物体重力势能一定大;D.形变大的物体弹性势能一定大。
6.当重力对物体做正功时,物体的重力势能和动能可能的变化情况,下面说法正确的是()A.重力势能一定增加,动能一定减小;B.重力势能一定减小,动能一定增加;C.重力势能一定减小,动能不一定增加;D.重力势能不一定减小,动能一定增加。
7.质量为m的小球,以速度v在高为H的光滑平台上运动,当它滑离平台下落经过高为h的某一点,它的()A.重力势能为mg(H—h)B.动能为mgh+m v2/2;C.动能的增加量为mg(H—h)D.机械能为mgH+ m v2/2。
初二物理动能势能方面的练习题
初二物理动能势能方面的练习题题目一:小明用一只质量为2 kg的棒槌,从离地面2.5米高的架子上自由落下,求棒槌接触地面时的动能和势能。
解析:根据重力势能公式和动能公式,可以计算出小明持有的势能和落地时的动能。
重力势能公式:Ep = m * g * h动能公式:Ek = (1/2) * m * v^2其中,Ep代表重力势能,m代表物体质量,g代表重力加速度,h 代表物体的高度,Ek代表动能,v代表物体的速度。
根据题目中给出的数据,代入上述公式计算结果:Ep = 2 kg * 9.8 m/s^2 * 2.5 m = 49 JEk = (1/2) * 2 kg * v^2由于小明自由落下,初始速度为0,根据位置的关系可以得到最后的速度:h = (1/2) * g * t^22.5 m = (1/2) * 9.8 m/s^2 * t^2t^2 = (2.5 m * 2) / (9.8 m/s^2)t^2 ≈ 0.51 st ≈ 0.71 s因此,小明落地时的速度为:v = g * tv = 9.8 m/s^2 * 0.71 s ≈ 6.96 m/s代入动能公式求解落地时的动能:Ek = (1/2) * 2 kg * (6.96 m/s)^2Ek ≈ 48.15 J答案:棒槌接触地面时的动能为48.15焦耳,势能为49焦耳。
题目二:一辆质量为500 kg的汽车以10 m/s的速度行驶,在制动的作用下停下来,求汽车制动所消耗的动能和势能。
解析:根据动能定理,汽车制动所消耗的动能等于汽车最初具有的动能减去停止时的动能。
动能定理公式:W = Ek2 - Ek1其中,W代表汽车制动所消耗的动能,Ek2代表停止时的动能,Ek1代表最初具有的动能。
代入题目中给出的数据进行计算:Ek1 = (1/2) * 500 kg * (10 m/s)^2Ek1 = 25000 J由于车辆停止后,速度变为0,所以Ek2 = 0。
W = 0 - 25000 JW = -25000 J汽车制动所消耗的动能为-25000焦耳。
高三物理重力做功与重力势能试题
高三物理重力做功与重力势能试题1.质量为m的物体从静止开始以g/2的加速度沿竖直方向匀加速上升高度h,则该物体的()A.动能增加了mgh/2B.机械能增加了mgh/2C.机械能减少了3mgh/2D.重力势能增加了mgh/2【答案】A【解析】本题考查的是对机械能的认识,物体从静止开始以g/2的加速度沿竖直方向匀加速上升高度h,重力势能增加了mgh;,动能增加了mgh/2,A正确;机械能增加了3mgh/2,BCD错误;2.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【答案】BC【解析】本题考查的是对机械能的理解,由于摩擦力做功,使得滑块上滑和下滑过程中机械能减少,A错误,B正确;根据,W为上滑过程中摩擦力的功,在A点,,则,C正确;下滑过程中,下滑至A点时动能小于势能;D错误;3.如图所示,倾角θ=30°的斜面固定在地面上,长为L、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳AB置于斜面上,与斜面间动摩擦因数,其A端与斜面顶端平齐。
用细线将质量也为m 的物块与软绳连接,给物块向下的初速度,使软绳B端到达斜面顶端(此时物块未到达地面),在此过程中()A.物块的速度始终减小B.软绳上滑时速度最小C.软绳重力势能共减少了D.软绳减少的重力势能一定小于其增加的动能与克服摩擦力所做的功之和【答案】BCD【解析】随着软绳在斜面上的部分越来越少,摩擦力越来越小,当摩擦力与软绳的重力沿斜面向下的分力小于mg时物块速度开始增大,A错;设软绳在斜面上的质量为时,软绳所受合力为零,,,在此之前软绳一直做减速运动,B对;设A点重力势能为零,在图示位置重力势能为,软绳B端到达斜面顶端时,重力势能为-mgL,重力势能减小量为,C对;根据能量守恒定律,软绳和物块减小的重力势能之和转化为系统动能的增量和克服摩擦力做功,D对;4.如图所示,两块一样的滑块A、B从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动,A由静止释放;B方向沿斜面水平。
高一物理重力做功与重力势能试题答案及解析
高一物理重力做功与重力势能试题答案及解析1.滑雪运动员沿斜坡下滑了一段距离,重力对他做功为2000J,物体克服阻力做功100J。
则物体的A.机械能减小了100J B.动能增加了2100JC.重力势能减小了1900J D.重力势能增加了2000J【答案】A【解析】除重力外,物体克服阻力做功100J,故机械能减小100J,故A正确;外力对物体所做的总功为2000J-100J=1900J,是正功,则根据动能定理得:动能增加1900J.故B错误;重力对物体做功为2000J,是正功,则物体重力势能减小2000J.故C错误,D错误;【考点】考查了重力势能的变化与重力做功的关系.2.利用如图实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题.(1)实验操作步骤如下,请将步骤B补充完整:A.按实验要求安装好实验装置;B.使重物靠近打点计时器,接着先________,后________,打点计时器在纸带上打下一系列的点;C.图为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点.分别测出若干连续点A、B、C……与O点之间的距离h1、h2、h3…….(2)已知打点计时器的打点周期为T,重物质量为m,重力加速度为g,结合实验中所测得的h1、h 2、h3,可得重物下落到B点时的速度大小为________,纸带从O点下落到B点的过程中,重物增加的动能为________,减少的重力势能为________.(3)取打下O点时重物的重力势能为零,计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep ,建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep,根据以上数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值为k1,图线Ⅱ的斜率的绝对值为k2.则可求出重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为________(用k1和k2表示).【答案】(1)接通电源放开纸带(2)(3)(k1用mg表示也可)【解析】(1)应当先接通电源,后让纸带运动;(2)B点的瞬时速度,所以重物动能的增加量,重力势能的减小量为△Ep =mgh2.(3).根据动能定理得,,图线斜率k1=mg,图线斜率,知k1-f=k2,则阻力f=k1-k2.所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为【考点】本题考查探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题3.下列关于重力势能与重力做功的说法正确的是()A.重力势能具有绝对性,且只能是物体和地球共同具有的B.重力做功的大小与物体的运动路径有关C.零势能点选取不同,重力势能及重力势能的变化都会发生变化,D.重力势能增加了2J,其重力一定做了-2J的功【答案】D【解析】重力势能的大小和零势能点的选取有关,所以重力势能具有相对性,且只能是物体和地球共同具有的,A错误;重力做功和路径无关,只和始末高度差有关,B错误;零势能点的选取会影响到重力势能的大小,但是不会影响到重力势能变化量的大小,因为重力势能变化和重力做功有关,而重力做功和高度差有关,与零势能点的选取无关,C错误;重力做了多少功,就有多少重力势能发生变化,重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增加,故D正确故选D【考点】考查了重力做功和重力势能点评:重力做正功,重力势能减小;重力做负功,重力势能增加;重力做的功等于重力势能的减小量.4.质量为m的小球从离桌面高度为H处由静止下落,桌面离地高度为h,如图所示.若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为()A.mgh,减少mg(H-h)B.mgh,增加mg(H+h)C.-mgh,增加mg(H-h)D.-mgh,减少mg(H+h)【答案】D【解析】以桌面为零势能参考平面,地面离零势能点的高度为-h,物体重力势能为:,物体下落的高度差为,所以重力做功为:,故重力势能减小,D正确;【考点】考查了重力势能和重力做功大小的计算,点评:解决本题需要掌握:重力势能表达式中,h为物体相对零势能点的高度,因此重力势能大小和零势能点的选取有关;而重力做功和零势能的选取无关,只与物体的初末位置有关.5.一个物体在竖直下落过程中,如果重力做功20J,克服空气阻力做功8J。
高一物理动能定理的理解试题答案及解析
高一物理动能定理的理解试题答案及解析1.(12分)某校课外兴趣小组正在进行遥控电动小车性能测试,如图所示,AB段是粗糙的水平路面,长s=7.5m,在AB段小车受到的阻力为车重的0.1倍;BCD是一段半径R=4 m的光滑圆弧路面,最高点C, 圆心O,∠BOC=37°。
若小车的质量为m=2kg,保持小车功率P=10W不变,自A点由静止开始运动,在AB段达到最大速度后,并保持此速度匀速运动到B点,这时,停止遥控(关闭小车上的电动机),而让小车继续沿光滑圆弧路面滑行。
(不计小车经过B点时的能量损失,取g=10m/s2,已知sin37°=0.6;cos37°=0.8)。
求:(1)小车在AB段运动的最大速度大小;(2)小车到达C点时速度的大小;(3)小车在AB段运动的时间。
【答案】(1)5m/s;(2)3m/s;(3)4s。
【解析】(1)小车在AB段运动的最大速度为:(2)由B-C过程,小车机械能守恒由:,其中vB =v="5m/s" ,解得vC="3m/s" ;(3)由A到B过程,根据动能定理:,解得t=4s。
【考点】机械能守恒定律及动能定理的应用。
2.关于运动物体所受的合外力、合外力做的功、物体的动能变化三者之间的关系,下列说法正确的是( )A.运动物体所受的合外力不为零,合外力必做功,物体的动能肯定要变化B.运动物体所受的合外力为零,则物体的动能肯定不变C.运动物体的动能保持不变,则该物体所受合外力一定为零D.运动物体所受合外力不为零,则该物体一定做变速运动,其动能一定要变化【答案】B【解析】物体做匀速圆周运动,合外力不为零,但合外力不做功,所以动能不变,ACD错。
运动物体所受的合外力为零,因此合外力做功为零,则物体的动能肯定不变,B对。
【考点】动能定理点评:本题考查了对动能定理的理解,其中匀速圆周运动是其中一个比较特殊的例子。
3.一物体做变速运动时,下列说法中正确的是()A.合外力一定对物体做功,使物体动能改变;B.物体所受合外力一定不为零;C.合外力一定对物体做功,但物体动能可能不变;D.以上说法都不对。
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。
动能定理有详解答案
2015动能定理试题一、选择题(题型注释)1.如图所示,一个质量为m,均匀的细链条长为L,置于光滑水平桌面上,用手按住一端,使L/2长部分垂在桌面下,(桌面高度大于链条长度,取桌面为零势能面),则链条的重力势能为()2.如图4所示,一小球用轻绳悬挂在某固定点,现将轻绳水平拉直,然后由静止开始释放小球。
不计空气阻力,分析小球由静止开始运动到最低点的过程,以下结论正确的有A.小球的速率不断增大B.重力的功率不断增大C.绳子的拉力不断增大D.绳子拉力的功率不断增大3.将横截面积为S的玻璃管弯成如图5-4-5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h1和h2、密度为ρ的液体,然后打开阀门K,直到液体静止.在上述过程中,液体的重力势能减少量为()A.ρgS(h1-h2)(h1-h2)2 图5-4-5(h1-h2)2(h1-h2)45-4-8所示,重物A质量为m.弹簧长为L,劲度系数为k,下端与物体A相拴接.现将弹簧上端点P缓慢地竖直提起一段高度h使重物A离开地面.这时重物具有的重力势能为(以地面为零势能面)()A.mg(L-h)B.mg(h-L+mg/k)C.mg(h-mg/k)D.mg(h-L-mg/k)5.一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,如图7-5-11所示.则水平力F所做的功为()图7-5-11A.mgL cosθB.mgL(1-cosθ)C.FL sinθD.FLθ6.一质量均匀的不可伸长的绳索(其重不可忽略),A、B两端固定在天花板上,如图7-5-7所示,今在最低点C施加一竖直向下的力将绳索拉至D点,在此过程中,绳索的重心位置将( )图7-5-7A.逐渐升高B.逐渐降低C.先降低后升高D.始终不变7.质量为30 kg 的小孩从高度为2.0 m 的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g =10 m/s 2,关于力对小孩做的功,以下结果正确的是( )A.支持力做功50 JB.阻力做功540 JC.合外力做功60 JD.重力做功500 J8.如图所示,细线的一端固定于O 点,另一端系一小球.在水平拉力F 作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点.在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是A .逐渐增大B .逐渐减小C .先增大,后减小D .先减小,后增大9.小球由地面竖直上抛,上升的最大高度为H ,设所受阻力大小恒定,地面为零势能面。
高一物理重力做功与重力势能试题
高一物理重力做功与重力势能试题1.如图所示,质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地高度为h. 若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是A.mgh,减少mg(H-h)B.mgh,增加mg(H+h)C.-mgh,增加mg(H-h)D.-mgh,减少mg(H+h)【答案】D【解析】以桌面为零势能参考平面,那么小球落地时的重力势能为;重力做正功,重力势能减小,整个过程中小球重力势能的变化为:,选项D正确。
【考点】考查了重力做功与重力势能变化关系2.物体在做某种运动过程中,重力对物体做功200J,则A.物体的动能一定增加200J B.物体的动能一定减少200JC.物体的重力势能一定减少200J D.物体的重力势能一定增加200J【答案】C【解析】重力对物体做正功,则物体的重力势能减少,因为重力对物体做功200J,则物体的重力势能一定减少200J,选项C 正确。
【考点】重力功与重力势能变化的关系。
3.某型号的“神舟飞船”顺利发射升空后,在离地面340km的圆轨道上运行了108圈。
运行中需要多次进行“轨道维持”。
所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小方向,使飞船能保持在预定轨道上稳定运行。
如果不进行轨道维持,由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力,轨道高度会逐渐降低,在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能变化情况将会是() A.动能、重力势能和机械能都逐渐减小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【答案】D【解析】如果不进行轨道维持,由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力,需要克服摩擦阻力做功,所以机械能逐渐减小,轨道高度会逐渐降低,重力势能逐渐减小,轨道半径逐渐减小,根据,可得,动能逐渐增大,所以正确选项为D。
【考点】本题考查了影响动能、重力势能和机械能变化的因素。
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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重力势能和动能定理测试题(含答案)
一、选择:(50分)
1.关于重力势能的下列说法中正确的是( )
A .重力势能的大小只由重物本身决定 C .在地面上的物体,它具有的重力势能一定等于零
B .重力势能恒大于零 D .重力势能实际上是物体和地球所共有的
2.关于重力势能与重力做功,下列说法中正确的是( )
A .物体克服重力做的功等于重力势能的增加
B. 在同一高度,将物体以初速度V 0向不同的方向抛出到落地过程中,重力做的功相等,物体所减少的重力势能一定相等
C .重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功
D .用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体所增加的重力势能之和
⒊一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等,将它们放在水平地面上,下列结论正确的是( )
A .铁块的重力势能大于木块的重力势能
B .铁块的重力势能等于木块的重力势能
C .铁块的重力势能小于木块的重力势能
D .上述三种情况都有可能 ⒋当物体克服重力做功时,物体的( )
A 重力势能一定减少,机械能可能不变
B 重力势能一定增加,机械能一定增加
C 重力势能一定增加,动能可能不变
D 重力势能一定减少,动能可能减少
5.物体在水平外力F 作用下, 从静止出发沿光滑平直轨道经位移s 后速度为v,外力作功W. 在同样位移内速度由v 增至nv, 外力为( )
nF F n F n F n D. )1(C. )1(B. )1A.(22---
6.如图1,光滑水平面上,一小球在穿过O 孔的绳子的拉力作用下沿一圆周匀速运动,当绳的拉力为F 时,圆周半径为R ,当绳的拉力增大到8F 时,小球恰可沿半径为R/2的圆周匀速运动。
在上述增大拉力的过程中,绳的拉力对球做的功为( )
A .0
B .3FR/2
C .7FR/2
D .
4FR
图1
图2
7.某人以速度v 竖直上抛一质量为m 的物体,设空气阻力f 不变,物体上升的最大高度为h ,那么这个人对物体所做的功为( )
W=mgh+fh +fh+mgh mv W=+fh mv W=mv W=....D 21C 21B 2
1A 22 2
8.某人将重物由静止开始举高h ,并使物体获得速度u ,则下列说法中哪些是正确的
A .物体所受合外力对它做的功等于物体动能的增量
B .人的举力对物体做的功等于物体机械能的增量
C .物体所受合外力对它做的功等于动能、势能的增量之和
D .人克服重力做的功等于物体势能的增量
9.在平直的公路上, 汽车由静止开始做匀加速运动. 当速度达到vm 后, 立即关闭发动机而滑行直到停止. v- t 图像如图2所示. 汽车的牵引力大小为F, 摩擦阻力大小为f, 全过程中, 牵引力做功为W1,克服摩擦阻力做功为W2, 则
A.F ∶f= 1∶3
B.F ∶f= 4∶1
C.W1∶W2= 1∶1
D. W1∶W2= 1∶3
10.如图3所示,一竖直弹簧下端固定于水平地面上,小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端,经几次反弹以后小球落在弹簧上静止于某一点A,则()
A.h愈大,弹簧在A点的压缩量愈大
B.弹簧在A点的压缩量与h无关
C.小球第一次到达A点时的速度与A无关
D.h愈大,小球第一次到达A点时的速度愈大
图3 图4
二、填空:(共14分)
11.如图4所示,质量相等的两木块中间有一弹簧,今用力F缓慢向上提A,直到B恰好离开地面.设原来弹簧的弹性势能为E p1,B刚要离开地面时,弹簧的弹性势能为E p2,则
E p1___________E p2.
12.将物体从地面以60J的初动能竖直向上抛出,空气阻力大小恒定,升到某个高度处时,动能减少了30J,机械能减少了10J.则该物体上升到最高点时具有的重力势能为_____J,落回到地面时具有的动能为__________J.
13.质量为m的跳水运动员,从高为H的跳台上,以速率v1起跳,落水时速率为v2,那么起跳时,运动员所做的功是___________,在空气中克服空气阻力所做的功是___________.
三、计算:(36分)
14.从离地面高h处一个小球由静止开始下落,已知空气阻力是球重的k倍,小球与水平地面相碰时没有机械能损失。
求:(1)小球第一次与地面相碰后能跳起多高?(2)小球从开始释放到停止运动通过的总路程。
15.质量为1 kg物体与水平面间摩擦力为5 N,在10 N水平拉力作用下由静止开始前进2 m 后撤去外力,再前进1 m,此时物体仍在运动,其速度为多大?物体最终停止运动,其经过的全部位移为多大?
16.如图所示,滑块从固有定到竖直平1/4圆轨道顶端A下同,圆轨道半径为R,
(1)若轨道是光滑的,滑块由静止开始从A滑下,滑块经过圆轨道最低点B点时速度多大?
(2)若轨道是光滑的,滑块下滑时B点时其速度为(1)所求结果为2倍,求滑块从A点开始下滑时其初速度多大?(3)若滑块从A点由静止开始滑下,滑到B点时只有(1)所求结果的1/4,求滑块下滑过程中克服阻力做功多少?(答在背面)
参考答案
一、选择题⒈ D ⒉ AB ⒊ C ⒋ C 5、答案:A6、答案:B
7、答案:AD 8、答案:ABD9、答案:BC10、解析:小球最后静止于A 点,即小球受力平衡,则它在A 点的压缩量是l=mg/k ,式中k 为弹簧的劲度系数,所以压缩量与h 无关,故B 正确.小球下落过程中,重力势能减小,转化为小球的动能及弹簧的弹性势能.而无论A 多大,小球在A 点时弹簧弹性势能都一样,故h 越大,小球在A 点的动能越大,亦即速度越大,故D 正确.小球在A 点受力平衡,所以弹簧的压缩量与h 无关,而此时的弹性势能亦与h 无关.考虑本题时,还需注意能量间的相互转化.
答案:BD
二、填空题
11解析:开始时弹簧的压缩量x 1=k g m A ,B 刚好离开地面时,弹簧的伸长量x 2=k g m B ,因为m a =m b ,所以x 1=x 2,即E p 1=E p 2.答案:=
12、答案:40 20 13、答案: )(2121222121v v mgH mv -+,
三、计算题14、答案:
k h (2)s k 1h )k 1()
1(=+- 15、答案:
m 4,s /m 10
16、 mgR 1615 W mgR 1610-)u 41m(21w mgR ,A (3) 6gR u 4mgR )m(2u 2
1mgR mu 21 ,B,A u (2) 2gR u mu 2
1mgR ,,B A )1(f 2B f 02B 200B B 2===
====+=∴=做功于是求得滑块克服阻力由动能定理得下滑到摩擦阻力滑块由故则有
机械能仍守恒滑到由滑块以初速度满足机械能守恒下滑到滑块由解:。