东华理工大学 物理练习试卷答案 功和能
东华理工大学 物理练习试卷答案 质点运动学
h2
M
15. 一质点沿半径R=1m的圆周运动，已知走过的圆弧s和时间t的关 系s 2 2t 2 那么当总加速度恰与半径成45度角时，质点所经过 的路程s= 2.5 .
三、计算题 16. 已知质点位矢随时间变化的函数形式为r = R(cosωti + sinωtj )， 其中ω为常量求：（1）质点的轨道；(2)速度和速率。 解：1） 由r = R(cosωti + sinωtj)知 x = Rcosωt y = Rsinωt 2 2 2 x y R 消去t可得轨道方程
Δ vBA=vB - vA=(v0cos β - v0cosα )i+(v0sin β - v0sin α ) j
Δ vBA与时间无关，故B相对于物体A的速度是常矢量.
26. 汽车在雨中行驶，雨滴以速度v1下落，方向偏竖直前方成θ角， 车后有一长为l的车厢未被盖住。蓬高为h ，为使后边不被淋湿， 问车速v2应为多大？ 解：利用相对速度法求解，雨滴 相对车的速度v如图，则有：
解：赤道上的物体仍能保持在地球必须满足g = Rω2
3.4 102 现在赤道上物体 R
9.8 17 2 3.4 10
24. 跳水运动员自10m跳台自由下落，入水后因受水的阻碍而减速， 设加速度a = −kv2，k = 0.4m-1 .求运动员速度减为入水速度的10%时 的入水深度。
25. 设将两物体A 和B 分别以初速vA和vB抛掷出去，vA与水平面的 夹角为α；vB与水平面的夹角为β，试证明在任何时刻B物体相对A 物体的速度是常矢量。
解：两个物体在任意时刻的速度为
vA=v0cosα i+(v0sin α - gt) j vB=v0cos β i+(v0sin β - gt) j
东华理工大学物理练习册答案
一质点作简谐振动，周期为T．当它由平衡位置向x轴正方向运动时，
(C) T /6．
4.（5186）
(D) T /4．［ C ］
已知某简谐振动的振动曲线如图所示，位移的单位为厘米，时间
单位为秒．则此简谐振动的振动方程为：
2 2 (B)． x2 (A)．x2 cos ( t- ) cos( t )
1.（0580）
振动习题
一长为l的均匀细棒悬于通过其一端的光滑水平固定轴上，（如图
所示），作成一复摆．已知细棒绕通过其一端的轴的转动惯量，此 摆作微小振动的周期为
(A)
(C) .
l 2 g
2l 2 3g
(B) . 2
(D) .
O
l 2g
l
l 3g
A
［ C］
y y A
2.（3031） 已知一质点沿ｙ轴作简
t (s)
4.（3013） 一单摆的悬线长l = 1.5 m，在顶端固定点的竖直下方0.45 m处有 一小钉，如图示．设摆动很小，则单摆的左右两方振幅之比 A1/A2的近似值为_______________ ． 0.84
0.45 m l
小钉
5.（3570） 1 一物体同时参与同一直线上的两个简谐振动： x 0 . 05 cos( 4 t ) 1 3 2 (SI) ，x 合成振动的振幅为 0 . 03 cos( 4 t- ) (SI) 2 3 __________________m ． 0.02
x (cm) t (s) 1
2 2 3 3 O 3 3 -1 4 2 4 2 (C)． cos ( t- ) -2 x2 cos( t ) (D)．x2 3 3 3 3
4 1 (E) ．x2 cos ( t- ) 3 4
大学物理习题答案解答第三章功和能
即
（3-7）
再应用在第二次击打的过程，有
即
（3-8）
联立（3-7）和（3-8），可解
所求第二次击打，能将铁钉击入
4、机车受到四个力的作用，分别为牵引力 ，重力 ，路轨对它的支持力 和摩擦力 ，由动能定理，有
第三章功和能
一、填空题
1、考察货物自静止开始随汽车匀加速运动4秒内的过程，显然，初速率 ，而4秒末的速率为
在该过程中，货物受到3个力的作用，即：重力 ，车厢底板对它的支持力 和静摩擦力 ，对货物使用动能定理，合外力 做功为
所以摩擦力做功为
2、考察物体以 的恒定加速度下落一段距离 的过程。设初速率为 ，末速率 满足
设水的密度为则这薄层水的质量为将其抽出池塘抽水机至少需做功所以把池塘的水全部抽完抽水机至少做功2设所求时间为因抽水机的电功率以效率转化为抽水功率故所求时间3取铁钉进入木板的方向为x轴依题设当铁钉进入木板的深度为时受到木板对铁钉的阻力考察第一次击钉的过程在此过程中设质量为的铁钉从锤子获得的速度为钉子从木板表面进入到深度为的位置对铁钉应用动能定理有即37再应用在第二次击打的过程有即38联立37和38可解所求第二次击打能将铁钉击入4机车受到四个力的作用分别为牵引力重力路轨对它的支持力和摩擦力由动能定理有机车的牵引力做功所以机车的平均功率5对斜面上的物体进行受力分析如图35所示有所以斜面对物体的摩擦力对于高长的斜面有1考察物体自斜面顶端滑至斜面底端的过程对物体使用动能定理有图35而和所以物体滑到斜面底端的速率为2考察物体自斜面底端沿水平面滑行至静止的过程由动能定理有而所以所求物体在水平面上滑行的最大距离为6一般地设炮弹以仰角和初速发射则依据运动叠加原理可将炮弹的运动视为水平方向作的匀速直线运动与竖直方向作初速为的上抛运动的合成
东华理工大学物理练习试卷答案光的干涉
∵ I∝A2
∴ II I m=ax A2 / 4 A2 =1 / 4
15．折射率为1.60的两块标准平面玻璃板之间形成一个劈形膜(劈尖角θ 很小)．用波长 λ＝600 nm (1 nm =10-9 m)的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹．假如在劈形膜内 充满n =1.40的液体时的相邻明纹间距比劈形膜内是空气时的间距缩小 ＝0.5 mm，则 劈尖角θ应是多少？ 解：空气劈形膜时，间距
光垂直入射时，产生等厚干． 涉条纹．如果滚柱之间的距离L
变小，则在L范围内干涉条纹的
(A)数目减少，间距变大．
(B)数目不变，间距变小．
(C)数目增加，间距变小．
(D)数目减少，间距不变．
L
［B］
二、填空题
9．在双缝干涉实验中，双缝间距为d，双缝到屏的距离为D (D>>d)，测得中央零级明纹与第五级明之间的距离为x，
r2 = 2Re – e2
R
略去e2，则
r
e
暗环： 2ne＋ λ/2 ＝( 2k＋1)λ/2
k 2e＝ n
r Rk
n
(k＝0，1，2，…) k＝10 r＝0.38 cm
S1
P
S
S2 E
11、一束波长为 λ ＝600 nm (1 nm=10-9 m)的平行单色光垂直 入射到折射率为n＝1.33的透明薄膜上，该薄膜是放在空气中 的．要使反射光得到最大限度的加强，薄膜最小厚度应为
______1_1_3_____nm．
12、波长为λ的平行单色光，垂直照射到劈形膜上，劈尖角为 λ ，劈形膜的折射率为n，第三条暗纹与第六条暗之间的距离
垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为λ ，
则反射光形成的干涉条纹中暗环半径rk的表达式为
东华理工大学-物理练习试卷答案-气体动理论
三、 计算题
11、在容积为10-2 m3 的容器中，装有质量100 g 的气体，若气体分子的方 均根速率为200 m / s，试求：气体的压强。
解： 由题意可知：V= 10-2 m3 ，M=100 g ， v 2 200m / s
则由
p nkT
v 2 3kT m
nm M
V
可得：
p nmv 2 v 2 Mv 2 1.33 105 Pa
Z1 0.1Z0 5.42 107 s1
(2) 分子平均自由程满足：
由于d、T均不变，p1=0.1p0
kT
2d 2 p
则有： 1 100 6 10 5 cm
知识回顾 Knowledge Review
祝您成功！
(B) 温度为原来的2倍，压强为原来的4倍
(C) 温度为原来的4倍，压强为原来的2倍
(D) 温度和压强都为原来的4倍
6、设某种气体的分子速率分布函数为f (v)，则速率在v1─v2区间内的分子 的平均速率为 ［ C ］
(A) v2 vf (v)dv v1
(C) v2 vf (v)dv / v2 f (v)dv
(玻尔兹曼常量k=1.38×10-23J/K；氮气的摩尔质量µ=28×10-3 kg/mol；普 适气体常量R=8.31 J/ (mol·K))
9、某理想气体分子的方均根速率为450m/s，气体压强为 p=7×104 Pa， 则该气体的密度为ρ= 1.037 kg/m3。
10、对一定质量的理想气体进行等温压缩．若初始每立方米体积内气 体分子数为1.96×1024，则当压强升高到初始值的两倍时，每立方米 体积内气体分子数应为 3.92×1024 。
m
可得: v1 m2 M 2
高考物理新力学知识点之功和能专项训练解析附答案(3)
高考物理新力学知识点之功和能专项训练解析附答案(3)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．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。
04第四章 功与能作业答案
一．选择题 ［ B ］1、（基础训练1）一质点在如图4-5所示的坐标平面内作圆周运动，有一力)(0j y i x F F+=作用在质点上．在该质点从坐标原点运动到(0，2R ）位置过程中，力F对它所作的功为(A) 20R F ． (B) 202R F ．(C) 203R F ． (D) 204R F ．【提示】020220000d 2RRx y A F r F dx F dy F xdx F ydy F R =⋅=+=+=⎰⎰⎰⎰⎰［ C ］2、（基础训练3）如图4-6，一质量为m 的物体，位于质量可以忽略的直立弹簧正上方高度为h 处，该物体从静止开始落向弹簧，若弹簧的劲度系数为k ，不考虑空气阻力，则物体下降过程中可能获得的最大动能是(A) mgh ． (B) kg m mgh 222-．(C) k g m mgh 222+． (D) kg m mgh 22+．【提示】 当合力为零时，动能最大，记为km E ，此时00, mgmg kx x k==；以弹簧原长处作为重力势能和弹性势能的零点，根据机械能守恒，有：20012km mgh E kx mgx =+-，求解即得答案。
［ B ］3、（基础训练6）一质点由原点从静止出发沿x 轴运动，它在运动过程中受到指向原点的力作用，此力的大小正比于它与原点的距离，比例系数为k ．那么当质点离开原点为x 时，它相对原点的势能值是(A) 221kx -． (B) 221kx ． (C) 2kx -． (D) 2kx ． 【提示】依题意，F kx =-，x = 0处为势能零点，则021()2p xE kx dx kx =-=⎰［ B ］4、（自测提高2）质量为m ＝0.5 kg 的质点，在Oxy 坐标平面内运动，其运动方程为x ＝5t ，y =0.5t 2（SI ），从t = 2 s 到t = 4 s 这段时间内，外力对质点作的功为(A) 1.5 J ． (B) 3 J ． (C) 4.5 J ．(D) -1.5 J ．【提示】用动能定理求解。
功和能课后习题答案
ｄ
１ ２
λ（ ｌ１ ＋
ｌ２ ） ｖ２
根据动能定理 ：
ｄ
１ ２
λ（ ｌ１
＋
ｌ２ ） ｖ２
＝
λ（ ｌ２ ＋ ｘ ） ｇｄ ｘ － μλ（ ｌ１ － ｘ ） ｇｄ ｘ
依题意知 ：ｘ ＝ ０ 时 ，ｖ ＝ ０ 积分上式
∫ ∫ ｖ ｄ ０
１ ２
λ（ ｌ１
＋
ｌ２ ） ｖ２
＝
ｘ
［λ（ ｌ２ ＋ ｘ ） ｇｄ ｘ － μλ（ ｌ１ － ｘ ） ｇｄ ｘ ］
统 ，各种形式的能量可以互相转换 ，但它们的总和是一个常数 ．
二 、典型例题
３唱１ 一弹簧的质量为 ｍ ，原长为 ｌ０ ，劲度系数为 ｋ ．其一端固定 ，另一端系一
质量为 Ｍ 的小球 ，置于光滑的水平桌面上 ，
弹簧的伸长是均匀的 ．如图 ３唱１所示 ，现将小
球拉至 Ａ 点 ，然后无初速地突然释放小球 ，
ｘ ｌ２
ｇ
－
μ
ｌ１ ｌ１
－ ＋
ｘ ｌ２
ｇ
ｄｘ
＝ ｌ１
ｇ ＋
ｌ２
［（１
＋
μ）ｘｄ ｘ ＋
（ ｌ２
－
μｌ１ ）ｄ ｘ ］
当 ｘ ＝ ０ 时 ，链条速度 ｖ ＝ ０ 积分上式
∫ ∫ ｖ ｖｄｖ ０
＝
ｇ ｌ１ ＋ ｌ２
ｘ
［（１ ＋
０
μ）ｘｄ ｘ ＋
（ ｌ２
－
μｌ１ ）ｄ ｘ ］
得
ｖ＝
ｌ１
ｇ ＋
ｌ２ ［（１
三 、习题详解
３畅１ 选择题 （１）把一质量为 ｍ ，各边长均为 ２ ａ 的均质货箱 ，由位置（Ｉ）翻转到位置（ＩＩ） ，则 人力所作的功为（Ｄ） ．
东华理工大学物理练习试卷答案角动量守恒-精选文档
2．一人造地球卫星到地球中心O的最大距离和最小距离分别 是RA和RB．设卫星对应的角动量分别是LA、LB，动能分别是 EKA、EKB，则应有 (A) LB > LA，EKA > EKB． R R B A (B) LB > LA，EKA = EKB． O B A (C) LB = LA，EKA = EKB． (D) LB < LA，EKA = EKB． (E) LB = LA，EKA < EKB． ［E ］ 3．如图所示，一个小物体，位于光滑的水平桌面上，与一绳 的一端相连结，绳的另一端穿过桌面中心的小孔O. 该物体原 以角速度w 在半径为R的圆周上绕O旋转，今将绳从小孔缓慢 往下拉．则物体 R (A) 动能不变，动量改变． O (B) 动量不变，动能改变． (C) 角动量不变，动量不变． (D) 角动量改变，动量改变． (E) 角动量不变，动能、动量都改变. ［ E ］
二 填空题 8 . 4 9 1 0 k m， 6．地球质量为 6.01024 kg ，地球与太阳相距 1 视地球为质点，它绕太阳作圆周运动.则地球对医圆轨道中 4 0 2 . 7 1 0 k gm 2/s． 心的角动量L＝________________
2 2 T ( 3 6 5 d ) ( 2 4 h /d ) ( 3 6 0 0 s/h )
解 此题可分解为三个简单过程：
(1)棒由水平位置下摆至竖直位置但尚未与物块相碰.此过程机械能守恒. 以棒、地球为一系统，以棒的重心在竖直位置时为重力势能零点，则有
l 1 2 1 22 m g J m l 22 6 ①
(2)棒与物块作完全弹性碰撞，此过程角动量守恒(并非动量守恒)和机械 能守恒，设碰撞后棒的角速度为ω′，物块速度为v，则有
高考物理新力学知识点之功和能经典测试题及答案
高考物理新力学知识点之功和能经典测试题及答案一、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．某人造地球卫星发射时，先进入椭圆轨道Ⅰ，在远地点A 加速变轨进入圆轨道Ⅱ。
已知轨道Ⅰ的近地点B 到地心的距离近似等于地球半径R ，远地点A 到地心的距离为3R ，则下列说法正确的是（ ）A ．卫星在B 点的加速度是在A 点加速度的3倍B ．卫星在轨道Ⅱ上A 点的机械能大于在轨道Ⅰ上B 点的机械能C ．卫星在轨道Ⅰ上A 点的机械能大于B 点的机械能D ．卫星在轨道Ⅱ上A 点的动能大于在轨道Ⅰ上B 点的动能3．如图所示，质量分别为m 和3m 的两个小球a 和b 用一长为2L 的轻杆连接，杆可绕中点O 在竖直平面内无摩擦转动．现将杆处于水平位置后无初速度释放，重力加速度为g ，则下列说法正确的是A ．在转动过程中，a 球的机械能守恒B ．b 球转动到最低点时处于失重状态C ．a gLD ．运动过程中，b 球的高度可能大于a 球的高度4．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．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-图像中，如静止释放，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图所示。
高考物理最新力学知识点之功和能基础测试题含答案
高考物理最新力学知识点之功和能基础测试题含答案一、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．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．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 24．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5．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2000J6．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．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2JB．物体的动能增加3JC．物体的动能增加1JD．物体的机械能增加1J9．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。
东华理工大学 物理练习试卷答案 刚体力学
M R m
k
19.解 1 2 1 1 2 2 （1） mgx sin 2 mv 2 J 2 kx v R
1 J MR 2 2
M R m
2mgx sin kx 2 v mM /2 dv dv dx dv mg sin kx a v dt dx dt dx mM /2
E p EK J
1 2
EK EP 0
2
Ep J
1 2
2
M J
即角速度从小到大，角加速度从大到小
7、一水平圆盘可绕通过其中心的固定竖直轴转动，盘上站着一个 人.把人和圆盘取作系统，当此人在盘上随意走动时，若忽略轴 的摩擦，此系统 [ C ] (A)动量守恒． (B)机械能守恒． (C) 对转轴的角动量守恒． (D) 动量、机械能和角动量都守恒． (E) 动量、机械能和角动量都不守恒．
（2） dv
dx
x xm
k
mg sin mgx sin 0 xm , vmax k m M /2
（3） v
x xmax
0 xmax
2mg sin k
20.如图所示，一半径为R的匀质小木球固结在一长度为l的匀质细 棒的下端，且可绕水平光滑固定轴O转动，今有一质量为m，速 度为 的子弹，沿着与水平面成角的方向射向球心，且嵌于球心。 已知小木球、细棒对通过O水平轴的转动惯量的总和为J。 求：子弹嵌入球心后系统的共同角速度。 碰撞过程中系统的角动量守恒。 解：
J 00 J
J0 2mR2 /5，
2
J 2m( R / 2 )2 /5
40
2 T0 T 4 0 4
高考物理最新力学知识点之功和能技巧及练习题附答案(2)
高考物理最新力学知识点之功和能技巧及练习题附答案(2)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 2ghB 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4．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。
则由此可知（ ）A．小球开始下滑的高度H的最小值是2R B．图线的斜率与小球质量无关C．a点的坐标值是5R D．b点坐标的绝对值是5mg5．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，三个固定的斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为 30°、45°、60°，斜面的表面情况都一样．完全相同的物体（可视为质点）A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中A．物体A克服摩擦力做的功最多B．物体B克服摩擦力做的功最多C．物体C克服摩擦力做的功最多D．三物体克服摩擦力做的功一样多7．如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象，t1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8．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。
东华理工大学-物理练习试卷答案-角动量守恒_图文
(B) 动量不变，动能改变．
(C) 角动量不变，动量不变．
(D) 角动量改变，动量改变．
(E) 角动量不变，动能、动量都改变.
［E］
4．一均匀细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴o旋
转，初始状态为静止悬挂。现有一个小球自左方水平打击细
杆。设小球与细杆之间为非弹性碰撞，则在碰撞过程中对细
杆与小球这一系统
• 10、解：由角动量守恒和机械能守恒可得
• •
•∴
•
11 如图2.45，质量为m，长为l的均匀细棒，可绕过其一端的水平轴O 转动.现将棒拉到水平位置(OA′)后放手，棒下摆到竖直位置(OA)时，与 静止放置在水平面A处的质量为M的物块作完全弹性碰撞，物体在水平 面上向右滑行了一段距离s后停止.设物体与水平面间的摩擦系数μ处处 相同，求证
8|、一质量为m的质点沿着一条曲线运动，其位置矢量 在空间直角座标系中的表达式为:
，其中a、b、w 皆为常量，则此质点对原点的角动
量 =________________；此质点所受对原点的力矩
M = ____________．
9、若作用于一力学系统上外力的合力为零，则外 力的合力矩___不__一_定______（填一定或不一定）为 零；这种情况下力学系统的动量、角动量、机械能 三个量中一定守恒的量是_____动__量_________．
拉力作功
②
vB为小球对地的总速度， 而
当
时
13、一个具有单位质量的质点在力场 中运动，其中t是时间.设该质点在t=0时位于原点，且速 度为零，求t=2时该质点所受的对原点的力矩.
解： 已知，m=1kg 有牛顿第二定律
• 14. 两个滑冰于动员的质量各为70kg，以6.5m/s的速率沿 相反方向滑行，滑行路线间的垂直距离为10m.当彼此交错 时，各抓住10m绳索的一端，然后相对旋转.（1）在抓住 绳索一端之前，各自对绳中心的角动量是多少？抓住之后 是多少？（2）他们各自收拢绳索，到绳长为5m时，各自 的速率如何？（3）绳长为5m时，绳内张力多大？
高考物理新力学知识点之功和能经典测试题及答案解析
高考物理新力学知识点之功和能经典测试题及答案解析一、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（）A2ghB2ghC．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．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10J4．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，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．6mg6．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。
如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点时速度也刚好为零，则此时物体具有的初速度v（）A．大于v0B．等于v0C．小于v0D．决定于斜面的倾角7．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8．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。
高考物理东营力学知识点之功和能经典测试题及答案解析
高考物理东营力学知识点之功和能经典测试题及答案解析一、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,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．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 05．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。
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5.下列说法中正确的是： (A) 作用力的功与反作用力的功必须等值异号. (B) 作用于一个物体的摩擦力只能作负功. (C) 内力不改变系统的总机械能. (D) 一对作用力和反作用力作功之和与参照系的选取无关 .
【 D 】 填空 1、一长为l, 质量为m的匀质链条,放在光滑的桌面上,若 其长度的1/5悬挂于桌边下,将其慢慢拉回桌面,需作 功 lmg .
y轴 正 向 ,此时弹簧伸长为 : l1 m1 g / k l2 m2 g / k (2) ( 1)
m1 m2
解 :以 弹 簧 仅 挂 重 物 m l时 , 物 体 静 止 (平 衡)位 置 为 坐 标 原 点 ,竖直向下为 再悬挂重物 m 2后, 弹 簧 再 获 得 附 加 伸 长 为
当突然剪断连线去悼m2后, m1将上升并开始作简谐振动, 在平衡位 置处速度最大, 根据机械能守恒, 有 1 1 1 2 2 2 k (l1 l2 ) m1vm kl1 m1 gl2 2 2 2 (3)
功和能 1、对于一个物体系来说,在下列条件中,哪种情况下系统 的机械能守恒？ (A)合外力为零. (B)合外力不作功. (C)外力和非保守内力都不作功. (D)外力和保守内力都不作功. 【 C 】 2、速度为v的子弹,打穿一块木板后速度为零,设木板对 子弹的阻力是恒定的.那末,当子弹射入木板的深度等于 其厚度的一半时,子弹的速度是 (A) v/2. (B) v/4 . (C) v/3. (D) v/ 2 . 【 D 】
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 如图，质量为 m 的物体自高度为 h，倾角为 ，质量 为 M 的斜面的顶端以零初速滑下，求当物体滑到斜面底 端时的速度。 （设所有的接触面都光滑）
y
O
V
x
v'
h
m M
动力学26
解：
mv x MV 0 1 1 2 2 2 MV m ( v v x y ) mgh 2 2 v x v ' cos V v V v' v y v ' sin m ( v ' cos V ) MV 0 1 1 2 2 2 2 MV m [( v ' cos V ) v ' sin ] mgh 2 2
A F dr
GMm 1 1 dr GMm( ) 2 r R Rh h R
GMm 1 GMm 2 0 ( ) mv ( ) Rh 2 R 2GMh v R( R h )
R
保守力做功机械能守恒： E K 1 E P 1 E K 2 E P 2
3、一水平放置的轻弹簧, 弹性系数为k,一端固定,另一端系一质量 为m的滑块A, A旁又有一质量相同的滑块B, 如图1所示, 设两 滑块与桌面间无摩擦, 若用外力将A、B一起推压使弹簧压缩距 离为d而静止,然后撤消外力,则B离开A时的速度为 ∧∧∧∧∧∧∧∧∧∧ A B (A) d/(2k). (B) d k /m . 图1 (C) d k /(2m) . (D) d 2k/m . 【 C 】 4、倔强系数为k的轻弹簧, 一端与在倾角为 的斜面上的固定档板 A相接, 另一端与质量为m的物体相连,O点为弹簧在没有连物体 长度为原长时的端点位置,a点为物体B的平衡位置. 现在将物体B 由a点沿斜面向上移动到b点,则在此过程中,由弹簧、物体B和地 球组成的系统势能的增加为 x2 x1 (A) (1/2)k x22+mgx2sin. b O 2 k (B) (1/2)k( x2-x1) +mg(x2-x1)sin. a A (C) (1/2)k( x2-x1)2-(1/2)k x12+mgx2sin. 图2 (D) (1/2)k( x2-x1)2+mg(x2-x1)cos. 【 C 】
O x 0 图3
O
3、已知地球质量为M，半径为R．一质量为m的火箭 从地面上升到距地面高度为2R处．在此过程中，地 2GMm 1 1 球引力对火箭作的功为GmM ___________ ( )或__________ 3R R 3R
1、一质量为m的陨石从距地面高h处由静止开始落向地面, 设地球质量为M，半径为R，忽略空气阻力,求: (1) 陨石下落过程中,万有引力的功是多少？ (2) 陨石落地的速度多大？ 解（1）万有引力的功为
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2、如图3所示,倔强系数为k的弹簧, 上端 固定, 下端悬挂重物. 当弹簧伸长x0 , 重物 在O处达到平衡, 现取重物在O处时各种势
能均为零, 则当弹簧长度为原长时, 系统的 2 kx 重力势能为 , 系统的弹性势能 0 1 2 1 2 kx 为 ,系统的总势能为 . kx0 0 2 2
出小球过程所做的功是多少？地上的人看又是多少？
(3)当车上的人竖直向上抛球时，地上的人看抛出小球过 程作的功是多少？
答：（1）不正确
1 2 1 2 1 2 EK mu v mu mv mu v 2 2 2
可见小球的动能是合速度平方的函数，不仅与参考系有 关，而且还与抛出时速度的方向有关
v' V
2( M m ) gh M m sin 2 m 2 gh cos ( M m )( M m sin 2 )
3．如图所示，悬挂的轻弹簧下端挂着质量为m1、 m2的两个物体，开始时处于静止状态．现在突然 把m1与m2间的连线剪断，求m1的最大速度为多少？ 设弹簧的劲度系数k＝8.9×104 N/m，m1＝0.5 kg， m2＝0.3 kg．
v m m2 g 1
( m1 k )
0.014m/s
4、一列火车以速度u作匀速直线运动，车中一人以速度v （相对火车）抛出一质量为m的小球。试回答下列问题。 (1)在地面上的人认为在刚抛出的瞬时小球动能应是：
Ek 1 1 mu 2 m 2 是否正确？ 2 2
(2)当车上的人沿车前进方向抛出小球时，车上的人看抛
1 2 （2）车上 A球-车 E球-车 mv 2 1 2 1 2 1 2 地上 A球-地 E球-地 mu mv mu v mu 2 2 2
1 2 1 2 1 2 1 2 （3）地上 A球-地 E球-地 mu mv mu mv 2 2 2 2