高中物理机械能练习
高中物理机械能守恒典型例题
图5-4-10图5-1-1物理机械能守恒经典例题1.如图5-4-6所示,质量为m 和3m 的小球A 和B ,系在长为L 的细线两端,桌面水平光滑,高h (h<L ),B 球无初速度从桌边滑下,落在沙地上静止不动,则A 球离开桌边的速度为( A ) A B .gh 2C .3/ghD .6/gh2.如图5-1-3在光滑的水平面上,物块在恒力F =100N的作用下从A 点运动到B 点,不计滑轮的大小,不计绳与滑轮的质量及绳、滑轮间的摩擦,H=2.4 m,α=37°,β=53°,求绳的拉力对物体所做的功.【解析】绳的拉力对物体来说是个变力(大小不变,方向改变),但分析发现,人拉绳却是恒力,于是转换研究对象,用人对绳子做的功来求绳对物体所做的功W =F ·l =F (βαsin sin H H -)=100 J【答案】W =F ·l =F (βαsin sin H H -)=100J3..如图5-4-9所示,粗细均匀的U 形管内装有总长为4L 的水.开始时阀门K 闭合,左右支管内水面高度差为L .打开阀门K 后,左右水面刚好相 平时左管液面的速度是多大?(管的内部横截面很小,摩擦阻力忽略不计) 【解析】由于不考虑摩擦阻力,故整个水柱的机械能守恒从初始状态 到左右支管水面相平为止,相当于有长L /2的水柱由左管移到右管 如图5-4-10所示.系统的重力势能减少, 动能增加.该过程中,整个水柱势能的减少 量等效于高L /2的水柱降低L /2重力势能的减少.设L/2水柱的质量为m ,则整个 水柱的质量为8mg ,由机械能守恒定律有28212v m L mg ⋅⋅=⋅,得8gL v =. 4.如图5-1-1所示,小物体位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上,从地面上看,在小物体沿斜面下滑的过程中,斜面对小物体的作用力( )A.垂直于接触面,做功为零;B.垂直于接触面,做功不为零;C.不垂直于接触面,做功为零;D.不垂直于接触面,做功不为零.图5-1-3【解析】由于斜面是光滑的,斜面对物体的作用力只有支持力N ,方向一定垂直于斜面.若斜面固定不动,物体沿斜面运动时,支持力N 与物体位移方向垂直,不做功,但当斜面不固定时,物体沿斜面下滑的同时,在N 的反作用力作用下,斜面要向后退,如图5-1-1所示,物体参与了两个分运动:沿斜面的下滑;随斜面的后移,物体的合位移l 与支持力N 的夹角α大于90°,故支持力N 对物体做负功,做功不为零.选项B 正确.5.如图5-5-1所示,光滑的倾斜轨道与半径为R 的圆形轨道相连接,质量为m 的小球在倾斜轨道上由静止释放,要使小球恰能通过圆形轨道的最高点,小球释放点离圆形轨道最低点多高?通过轨道点最低点时球对轨道压力多大? 【解析】 小球在运动过程中,受到重力和轨道支持力,轨道支持力对小球不做功,只有重力做功,小球机械能守恒.取轨道最低点为零重力势能面.因小球恰能通过圆轨道的最高点C ,说明此时,轨道对小球作用力为零,只有重力提供向心力,根据牛顿第二定律可列R v m mg c 2= 得 gR m R v m c 2212=在圆轨道最高点小球机械能: mgR mgR E C 221+=在释放点,小球机械能为: mgh E A =根据机械能守恒定律A C E E =列等式:R mg mgR mgh 221+= 解得R h 25=同理,小球在最低点机械能 221BB mv E = gR v E E B CB 5==小球在B 点受到轨道支持力F 和重力根据牛顿第二定律,以向上为正,可列mg F Rv mmg F B 62==-据牛顿第三定律,小球对轨道压力为6mg .方向竖直向下. 6.如图5-5-3所示,质量分别为2 m 和3m 的两个小球固定在一根直角尺的两端A 、B ,直角尺的顶点O 处有光滑的固定转动轴.AO 、BO 的长分别为2L 和L .开始时直角尺的AO 部分处于水平位置而B 在O 的正下方.让该系统由静止开始自由转动,求:图5-5-1v 图5-5-4⑴当A 到达最低点时,A 小球的速度大小v ;⑵ B 球能上升的最大高度h ;⑶开始转动后B 球可能达到的最大速度v m .【解析】以直角尺和两小球组成的系统为对象,由于转动过程不受摩擦和介质阻力,所以该系统的机械能守恒.(1)过程中A 的重力势能减少,A 、B 的动能和B 的重力势能增加, A 的即时速度总是B 的2倍, 如图5-5-4所示. 由系统机械能守恒有:222321221322⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅+⋅⋅+⋅=⋅v m v m L mg L mg ,解得118gL v =⑵B 球不可能到达O 的正上方,它到达最大高度时速度一定为零,设该位置比OA 竖直位置向左偏了α角.如图5-5-5所示, 由系统机械能守恒有:2mg ∙2L cos α=3mg ∙L (1+sin α),此式可化简为 4cos α-3sin α=3,利用三角公式可解得 sin(53°-α)=sin37°,α=16°⑶B 球速度最大时就是系统动能最大时,而系统动能增大等于系统重力做的功W G .设OA 从开始转过θ角时B 球速度最大,如图5-5-6所示.()223212221v m v m ⋅⋅+⋅⋅ =2mg ∙2L sin θ-3mg ∙L (1-cos θ) =mgL (4sin θ+3cos θ-3)≤2mg ∙L , 解得114gL v m= 7.如图5-5-7所示,在质量不计长为L 的不能弯曲的轻直杆的一端和中点分别固定两个质量均为m 的小球A 、B ,杆的另一端固定在水平轴O 处,杆可以在竖直面内无摩擦地转动,让杆处于水平状态,从静止开始释放,当杆转到竖直位置时,两球速度v A 、v B 分别为多少?【解析】AB 两球和地球组成的系统由于只有重力势能跟动能的相互转化,所以机械能守恒.初、末态分别选在水平位置、竖直位置,零势面选在竖直位置时,A 球所在的水平面,由机械能守恒定律得:图5-5-7图5-5-622212122B A mv mv L mgmgL ++=…………① 由于两球转动时的角速度相同L v A ω=∴2Lv B ω=……………②由可解得:gL vA1552=gL v B 1551=8.如图5-5-9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?【解析】取底面为零势面,下落过程只有重力做功,机械能守恒,初态时:4221L mg E ⋅⋅=末态时:2221mv E = 由12E E = 有2gLv =9..如图5-5-10所示,将楔木块放在光滑水平面上靠墙边处并用手固定,然后在木块和墙面之间放入一个小球,球的下缘离地面高度为H ,木块的倾角为θ,球和木块质量相等,一切接触面均光滑,放手让小球和木块同时由静止开始运动,求球着地时球和木块的速度.【解析】此题的关键是要找到球着地时小球和木块的速度的关系。
高中物理第八章机械能守恒定律必须掌握的典型题(带答案)
高中物理第八章机械能守恒定律必须掌握的典型题单选题1、一物体在运动过程中,重力做了-2J的功,合力做了4J的功,则()A.该物体动能减少,减少量等于4JB.该物体动能增加,增加量等于4JC.该物体重力势能减少,减少量等于2JD.该物体重力势能增加,增加量等于3J答案:BAB.合外力所做的功大小等于动能的变化量,合力做了4J的功,物体动能增加4J,故A错误,B正确;CD.重力做负功,重力势能增大,重力做正功,重力势能减小,所以重力势能增加2J,故CD错误。
故选B。
2、如图所示,重为G的物体受一向上的拉力F,向下以加速度a做匀减速运动,则()A.重力做正功,拉力做正功,合力做正功B.重力做正功,拉力做负功,合力做负功C.重力做负功,拉力做正功,合力做正功D.重力做正功,拉力做负功,合力做正功答案:B由于物体向下运动,位移方向向下,因此重力方向与位移方向相同,重力做正功,拉力方向与位移方向相反,拉力做负功,由于物体向下做匀减速运动,加速度方向向上,因此合力方向向上,合力方向与位移方向相反,合力做负功。
故选B。
3、关于机械能,以下说法正确的是()A.质量大的物体,重力势能一定大B.速度大的物体,动能一定大C.做平抛运动的物体机械能时刻在变化D.质量和速率都相同的物体,动能一定相同答案:DA.重力势能的大小与零势能面的选取有关,质量大但重力势能不一定大,A错误;B.动能的大小与质量以及速度有关,所以速度大小,动能不一定大,B错误;C.平抛运动过程中只受重力作用,机械能守恒,C错误;D.根据E k=12mv2可知质量和速率都相同的物体,动能一定相同,D正确。
故选D。
4、人造地球卫星绕地球旋转时,既具有动能又具有引力势能(引力势能实际上是卫星与地球共有的,简略地说此势能是人造卫星所具有的)。
设地球的质量为M,半径为R,取离地无限远处为引力势能零点,则距离地心为r,质量为m的物体引力势能为E p=−GMmr(G为引力常量),假设质量为m的飞船在距地心r1的近地点速度为v1,下列说法中错误的是()A.飞船在椭圆轨道上正常运行时具有的机械能GMm2r1B.飞船在椭圆轨道距离地心r2时的速度大小√v12+2GMr2−2GMr1C.地球的第一宇宙速度√GMRD.该飞船在近地点的加速度为G Mr12答案:AA.由于飞船在椭圆轨道上机械能守恒,所以飞船的机械能等于在近地点的机械能,机械能为E=12mv12−GMmr1故A错误,符合题意;B .根据机械能守恒有12mv 12−GMm r 1=12mv 22−GMm r 2解得v 2=√v 12+2GM r 2−2GM r 1 故B 正确,不符合题意;C .对地球近地卫星,其正常运行速度即为地球的第一宇宙速度,根据向心力公式有G Mm R 2=m v 2R解得v =√GM R故C 正确,不符合题意;D .飞船在近地点时,根据万有引力定律和牛顿第二定律有GMm r 12=ma 解得a =GM r 12 故D 正确,不符合题意。
(易错题)高中物理必修二第八章《机械能守恒定律》测试题(含答案解析)
一、选择题1.如图所示,运动员把质量为m 的足球从水平地面踢出,足球在空中达到的最高点高度为h ,在最高点时的速度为v ,不计空气阻力,重力加速度为g 。
下列说法正确的是( )A .运动员踢球时对足球做功12mv 2B .足球上升过程重力做功mghC .运动员踢球时对足球做功mgh +12mv 2D .足球上升过程克服重力做功mgh +12mv 2 2.如图所示是健身用的“跑步机”示意图,质量为m 的运动员踩在与水平面成a 角的静止皮带上,运动员用力向后蹬皮带,运动过程中人对皮带的摩擦力恒为f 。
使皮带以速度v 匀速向后运动,则在运动过程中,下列说法正确的是( )A .人脚对此皮带的摩擦力等于皮带对人脚的摩擦力B .人对皮带做功的功率为fvC .人对皮带做功的功率为mgvD .人对皮带不做功3.幼儿园滑梯(如图甲所示)是孩子们喜欢的游乐设施之一,滑梯可以简化为如图乙所示模型。
一质量为m 的小朋友(可视为质点),从竖直面内、半径为r 的圆弧形滑道的A 点由静止开始下滑,利用速度传感器测得小朋友到达圆弧最低点B 时的速度大小为2gr (g 为当地的重力加速度)。
已知过A 点的切线与竖直方向的夹角为30°,滑道各处动摩擦因数相同,则小朋友在沿着AB 下滑的过程中( )A.在最低点B时对滑道的压力大小为32 mgB.处于先超重后失重状态C.重力的功率先减小后增大D.克服摩擦力做功为2mgr4.我国高铁舒适、平稳、快捷.列车高速运行时所受阻力主要是空气阻力,设其大小和车速成正比,则高铁分别以75m/s和100m/s的速度匀速运行时,高铁克服空气阻力的功率之比为()A.4:3B.3:4C.16:9D.9:165.一物体在光滑斜面上受到一平行于斜面、方向不变的力作用,由静止开始沿斜面运动。
运动过程中小物块的机械能E与路程x的关系图像如图所示,其中10x过程的图线为曲线,12x x过程的图线为直线。
忽略空气阻力。
高中物理必修二第八章机械能守恒定律知识点题库(带答案)
高中物理必修二第八章机械能守恒定律知识点题库单选题1、在体育课上,某同学练习投篮,站在罚球线处用力将篮球从手中投出,恰好水平击中篮板,则篮球在空中运动过程中( )A .重力势能增加,动能增加B .重力势能减小,动能减小C .重力势能增加,动能减小D .重力势能减小,动能增加 答案:C篮球上升,恰好水平击中篮板,运动到最高点,整个过程重力做负功,重力势能增加,动能减小。
故选C 。
2、将一小球从地面上以12m/s 的初速度竖直向上抛出,小球每次与水平地面碰撞过程中的动能损失均为碰前动能的n 倍,小球抛出后运的v −t 图像如图所示。
已知小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定,重力加速度大小为10m/s 2,则n 的值为( )A .56B .16C .59D .49答案:B小球第一次上升的最大高度ℎ1=12(12+0)m =6m上升阶段,根据动能定理有−(mg +F f )ℎ1=−12mv 02v 0=12m/s下降阶段,根据动能定理可知碰前瞬间的动能为mgℎ1−F fℎ1=E k0=48m J第一次与地面碰撞的过程中动能损失ΔE k=E k0−12mv22=8m J则依题意有n=ΔE kE k1=16故ACD错误,B项正确。
故选B。
3、如图所示,在水平地面上方固定一水平平台,平台上表面距地面的高度H=2.2m,倾角θ= 37°的斜面体固定在平台上,斜面底端B与平台平滑连接。
将一内壁光滑血管弯成半径R=0.80m的半圆,固定在平台右端并和平台上表面相切于C点,C、D为细管两端点且在同一竖直线上。
一轻质弹簧上端固定在斜面顶端,一质量m=1.0kg的小物块在外力作用下缓慢压缩弹簧下端至A点,此时弹簧的弹性势能E p=2.8J,AB长L=2.0m。
现撤去外力,小物块从A点由静止释放,脱离弹簧后的小物块继续沿斜面下滑,经光滑平台BC,从C点进入细管,由D点水平飞出。
已知小物块与斜面间动摩擦因数μ=0.80,小物块可视为质点,不计空气阻力及细管内径大小,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
高中物理(机械能守恒定律)习题训练与答案解析
基础知识一.功1.一个物体受到力的作用,并在上发生了位移,我们就说这个力对物体须知了功,做功的两个必不可少的因素是的作用,在力的。
2.功的计算公式:W= ,式中θ是的夹角,此式主要用于求作功,功是标量,当θ=90°时,力对物体;当θ<90°时,力对物体;当θ>90°时,力对物体。
3.合力的功等于各个力做功的,即W合=W1+W2+W3+W4+……4.功是过程量,与能量的转化相联系,功是能量转化的,能量转化的过程一定伴随着二.功率1.功跟的比值叫功率,它是表示的物理量。
2.计算功率的公式有、,若求瞬时功率,则要用。
3.两种汽车启动问题中得功率研究:三.动能1.物体由于而具有的能量叫动能,公式是,单位是,符号是。
2.物体的动能的变化,指末动能与初动能之差,即△Ek=Ekt一Eko,若△Ek>0,表示物体的动能;若△Ek<0,表示物体的动能。
四.重力势能1.概念:物体由于被举高而具有的能量叫 ,表达式:Ep= ,它是,但有正负,正负的意义是表示比零势能参考面上的势能大还是小,重力势能的变化与重力做功的关系:重力对物体做多少正功,物体的重力势能就多少;重力对物体做多少负功,物体的重力势能就多少。
重力对物体所做的功等于物体的减小量。
即W G=一△Ep=一(Ep2一Ep1)=Ep1一Ep2.2.弹性势能:定义:物体由于发生而具有的能量叫。
大小:弹性势能的大小与及有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能就越大。
习题练习1.下列说法正确的是( )A.当作用力做正功时,反作用力一定做负功B.当作用力不做功时,反作用力也不做功C.作用力与反作用力的功,一定大小相等,正负符号相反D.作用力做正功,反作用力也可能做正功2.如图所示,小物块A位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平面上,从地面上看,小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力( )A.垂直于接触面,做功为零B.垂直于接触面,做功不为零C.不垂直于接触面,做功为零D.不垂直于接触面,做功不为零3.如图所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,现使斜面水平向左匀速移动距离L.(1)摩擦力对物体做的功为(物体与斜面相对静止)()A.0B.μmglcosθC.-mglcosθsinθD.mglsinθcosθ(2)斜面对物体的弹力做的功为 ( )A.0B.mglsinθcos2θC.-mglcos2θD.mglsinθcosθ(3)重力对物体做的功( )A.0B.mglC.mgltan θD.mglcos θ(4)斜面对物体做的总功是多少? 各力对物体所做的总功是多少? 4.如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是( ) A.始终不做功 B.先做负功后做正功 C.先做正功后不做功 D.先做负功后不做功5.物体在水平力F 1作用下,在水平面上做速度为v 1的匀速运动,F 1的功率为P;若在斜向上的力F 2作用下,在水平面上做速度为v 2的匀速运动,F 2的功率也是P,则下列说法正确的是( ) A.F 2可能小于F 1, v 1不可能小于v 2 B.F 2可能小于F 1, v 1一定小于v 2 C.F 2不可能小于F 1, v 1不可能小于v 2 D.F 2不可能小于F 1, v 1一定小于v 26.小汽车在水平路面上由静止启动,在前5 s 内做匀加速直线运动,5 s 末达到额定功率,之后保持以额定功率运动.其v -t 图象如图所示.已知汽车的质量为m=2×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,则以下说法正确的是( )A.汽车在前5 s 内的牵引力为4×103NB.汽车在前5 s 内的牵引力为6×103N C.汽车的额定功率为60 kW D.汽车的最大速度为30 m/s7.手持一根长为l 的轻绳的一端在水平桌面上做半径为r 、角速度为ω的匀速圆周运动,绳始终保持与该圆周相切,绳的另一端系一质量为m 的木块,木块也在桌面上做匀速圆周运动,不计空气阻力则( ) A.手对木块不做功B.木块不受桌面的摩擦力C.绳的拉力大小等于223r l m +ωD.手拉木块做功的功率等于m ω3r(l 2+r 2)/l8.一根质量为M 的直木棒,悬挂在O 点,有一只质量为m 的猴子抓着木棒,如图所示.剪断悬挂木棒的细绳,木棒开始下落,同时猴子开始沿木棒向上爬.设在一段时间内木棒沿竖直方向下落,猴子对地的高度保持不变,忽略空气阻力,则下列的四个图中能正确反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化的关系的是( )9.机车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动,所受的阻力始终不变,在此过程中,下列说法正确的是( ) A.机车输出功率逐渐增大 B.机车输出功率不变C.在任意两相等的时间内,机车动能变化相等D.在任意两相等的时间内,机车动量变化的大小相等10.如图所示,质量为m 的物体A 静止于倾角为θ的斜面体B 上,斜面体B 的质量为M,现对该斜面体施加一个水平向左的推力F,使物体随斜面体一起沿水平方向向左匀速运动的位移为l,则在此运动过程中斜面体B 对物体A 所做的功为( )A.m M Flm +B.Mglcot θC.0D.21mglsin2θ 11.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其速度图象如图所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是下图中的哪一个( )12.以恒力推物体使它在粗糙水平面上移动一段距离,恒力所做的功为W 1,平均功率为P 1,在末位置的瞬时功率为P t1,以相同的恒力推该物体使它在光滑的水平面上移动相同距离,力所做功为W 2,平均功率为P 2,在末位置的瞬时功率为P t2,则下面结论中正确的是( )A.W 1>W 2B.W 1=W 2C.P 1=P 2D.P t2<P t113.如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A 点自由滑下,然后在水平面上前进至B点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m,A 、B 两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB 段运动的过程中,克服摩擦力做的功( )A.大于μmgLB.小于μmgLC.等于μmgLD.以上三种情况都有可能14.某汽车以额定功率在水平路面上行驶,空载时的最大速度为v 1,装满货物后的最大速度为v 2,已知汽车空车的质量为m 0,汽车所受的阻力跟车重成正比,则汽车后来所装的货物的质量是( )A.0221m v v v - B.0221m v vv + C.m 0 D.021m v v 15.物体在恒力作用下做匀变速直线运动,关于这个恒力做功的情况,下列说法正确的是( ) A.在相等的时间内做的功相等 B.通过相同的路程做的功相等 C.通过相同的位移做的功相等D.做功情况与物体运动速度大小有关16.解放前后,机械化生产水平较低,人们经常通过“驴拉磨”的方式把粮食颗粒加工成粗面来食用,如图所示,假设驴拉磨的平均用力大小为500 N,运动的半径为1 m,则驴拉磨转动一周所做的功为( ) A.0 B.500 J C.500π J D.1 000π J17.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,木板与滑块质量相等,均为m,木板长为l.一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与木板、滑块相连,滑块与木板间的动摩擦因数为μ,开始时,滑块静止在木板的上端,现用与斜面平行的未知力F,将滑块缓慢拉至木板的下端,拉力做功为( )A.μmglcos θB.2μmglC.2μmglcos θD.21μmgl18.额定功率为80 kW 的汽车,在平直的公路上行驶的最大速度为20 m/s,汽车的质量为2.0 t.若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s 2,运动过程中阻力不变,则:(1)汽车受到的恒定阻力是多大?(2)3 s末汽车的瞬时功率是多大?(3)匀加速直线运动的时间是多长?(4)在匀加速直线运动中,汽车牵引力做的功是多少?答案 (1)4×103 N (2)48 KW (3)5 s (4)2×105 J19.汽车发动机的功率为60 kW,汽车的质量为4 t,当它行驶在坡度为sinα=0.02的长直公路上时,如图所示,所受阻力为车重的0.1倍(g取10 m/s2),求:(1)汽车所能达到的最大速度v m.(2)若汽车从静止开始以0.6 m/s2的加速度做匀加速直线运动,则此过程能维持多长时间?(3)当汽车以0.6 m/s2的加速度匀加速行驶的速度达到最大值时,汽车做功多少?答案 (1)12.5 m/s (2)13.9 s (3)4.16×105 J20.如图甲所示,质量m=2.0 kg的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数μ=0.20.从t=0时刻起,物体受到一个水平力F的作用而开始运动,前8 s内F随时间t变化的规律如图乙所示.g取10m/s2.求:(1)在图丙的坐标系中画出物体在前8 s内的v—t图象.(2)前8 s内水平力F所做的功.答案 (1) v-t图象如下图所示 (2)155 J动能定理.机械能守恒定律一.动能定理1.内容:外力对物体做功的代数和等于。
高中物理机械能守恒经典习题30道带答案
高中物理机械能守恒经典习题30道带答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN一.选择题(共30小题)1.(2015•金山区一模)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 f12.(2008•山东)质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v﹣t图象如图所示,由此可求()A.前25s内汽车的平均速度B.前10s内汽车的加速度C.前10s内汽车所受的阻力D.15﹣25s内合外力对汽车所做的功3.(2007•上海)物体沿直线运动的v﹣t图如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则下列结论正确的是()A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为WB.从第3秒末到第5秒末合外力做功为﹣2WC.从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD.从第3秒末到第4秒末合外力做功为﹣0.75W4.(2015•武清区校级学业考试)如图所示,物体在力F的作用下沿水平面移动了一段位移L,甲、乙、丙、丁四种情况下,力F和位移L的大小以及θ角均相同,则力F做功相同的是()A.甲图与乙图B.乙图与丙图C.丙图与丁图D.乙图与丁图5.(2015•赫山区校级一模)如图所示,A、B两物体质量分别是m A和m B,用劲度系数为k的弹簧相连,A、B处于静止状态.现对A施竖直向上的力F提起A,使B对地面恰无压力.当撤去F,A由静止向下运动至最大速度时,重力做功为()A.B.C.D.6.(2015•开封二模)如图所示,木块A放在木块B的左端上方,用水平恒力F将A拉到B的右端,第一次将B固定在地面上,F做功W1,生热Q1;第二次让B在光滑水平面可自由滑动,F做功W2,生热Q2,则下列关系中正确的是()A.W1<W2,Q1=Q2B.W1=W2,Q1=Q2C.W1<W2,Q1<Q2D.W1=W2,Q1<Q2 7.(2015•莆田一模)如图所示,滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面,到达最高点后又返回到出发点.则能大致反映滑块整个运动过程中速度v、加速度a、动能E k 、重力对滑块所做的功w与时间t关系的是(取初速度方向为正方向)()A .B.C.D.8.(2012•上海)位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下,做速度为v1的匀速运动;若作用力变为斜面上的恒力F2,物体做速度为v2的匀速运动,且F1与F2功率相同.则可能有()A.F2=F1,v1>v2B.F2=F1,v1<v2C.F2>F1,v1>v2D.F2<F1,v1<v2 9.(2009•宁夏)质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到水平力的作用.力的大小F 与时间t的关系如图所示,力的方向保持不变,则()A.3t0时刻的瞬时功率为B.3t0时刻的瞬时功率为C.从t=0到3t0这段时间内,水平力的平均功率为D.从t=0到3t0这段时间内,水平力的平均功率为10.(2002•河南)竖直上抛一球,球又落回原处,已知空气阻力的大小正比于球的速度()A.上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B.上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功C.上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D.上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率11.(2015•江西模拟)汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P,牵引力为F0,t1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t2时刻,汽车又恢复了匀速直线运动,能正确表示这一过程中汽车牵引力F和速度v 随时间t变化的图象是()A.B.C.D.12.(2015•浙江校级一模)放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象如图所示.下列说法正确的是()A.物体的质量为kgB.滑动摩擦力的大小为5NC.0~6s内物体的位移大小为40mD.0~6s内拉力做的功为20J13.(2014•上海)如图,竖直平面内的轨道Ⅰ和Ⅱ都由两段直杆连接而成,两轨道长度相等.用相同的水平恒力将穿在轨道最低点B的静止小球,分别沿Ⅰ和Ⅱ推至最高点A ,所需时间分别为t1、t2;动能增量分别为△E k1、△E k2.假定球在经过轨道转折点前后速度大小不变,且球与Ⅰ、Ⅱ轨道间的动摩擦因数相等,则()A.△E k1>△E k2;t1>t2B.△E k1=△E k2;t1>t2C.△E k1>△E k2;t1<t2D.△E k1=△E k2;t1<t214.(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t1、t2、t3和t4各时刻中,哪一时刻质点的动能最大()A.t1B.t2C.t3D.t4 15.(2012•天津)如图甲所示,静止在水平地面的物块A,受到水平向右的拉力F作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面的静摩擦力最大值f m与滑动摩擦力大小相等,则()A.0~t1时间内F的功率逐渐增大B.t2时刻物块A的加速度最大C.t2时刻后物块A做反向运动D.t3时刻物块A的动能最大16.(2011•海南)一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1秒内受到2N的水平外力作用,第2秒内受到同方向的1N的外力作用.下列判断正确的是()A.0~2s内外力的平均功率是WB.第2秒内外力所做的功是JC.第2秒末外力的瞬时功率最大D.第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是17.(2014•秦州区校级模拟)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离.假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是()A.运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关18.(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()A.B.C.D.19.(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.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﹣μmgaB.物块在B点时,弹簧的弹性势能小于W﹣μmgaC.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20.(2012•上海)如图,可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上半径为R有光滑圆柱,A的质量为B的两倍.当B位于地面时,A恰与圆柱轴心等高.将A由静止释放,B上升的最大高度是()A.2R B.C.D.21.(2010•山东)如图所示,倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上,长为l,质量为m,粗细均匀,质量分布均匀的软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端齐平.用细线将物块与软绳连接,物块由静止释放后向下运动,直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面),在此过程中()A.物块的机械能逐渐增加B.软绳重力势能共减少了mglC.物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功D.软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功的和22.(2008•江苏)如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上,质量为3m的a球置于地面上,质量为m的b球从水平位置静止释放,当a球对地面压力刚好为零时,b球摆过的角度为θ.下列结论正确的是()A.θ=90°B.θ=45°C.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率先增大后减小D.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率一直增大23.(2000•上海)如图所示,长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架,在A处固定质量为2m 的小球,B处固定质量为m的小球.支架悬挂在O点,可绕O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动.开始时OB与地面相垂直,放手后开始运动,在不计任何阻力的情况下,下列说法正确的是()A.A球到达最低时速度为零B.A球机械能减少量等于B球机械能增加量C.B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度D.当支架从左到向右回摆时,A球一定能回到起始高度24.(2014•江西一模)内壁光滑的环形凹槽半径为R,固定在竖直平面内,一根长度为R的轻杆,一端固定有质量为m的小球甲,另一端固定有质量为2m的小球乙,将两小球放入凹槽内,小球乙位于凹槽的最低点,如图所示.由静止释放后()A.下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能B.下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能C.甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点D.杆从右向左滑回时,乙球一定能回到凹槽的最低点25.(2012•武汉校级模拟)如图,两质量均为m的小球,通过长为L的不可伸长轻绳水平相连,从某一高处自由下落,下落过程中绳处于水平伸直状态.在下落h高度时,绳的中点碰到水平放置的光滑钉子O.重力加速度为g,空气阻力不计,则()A.小球从开始下落到刚到达最低点的过程中机械能守恒B.从轻绳与钉子相碰到小球刚到达最低点的过程,重力的瞬时功率先增大后减小C.小球刚到达最低点时速度大小为D.小球刚到达最低点时的加速度大小为(+2)g26.(2012•封开县校级模拟)如图所示,一个可视为质点的质量为m的小球以初速度v飞出高为H的桌面,当它经过距离地面高为h的A点时的速度为v A,所具有的机械能是(以桌面为零势能面,不计空气阻力)()A.B.C.D.27.(2011•渝中区校级模拟)如图所示是固定在桌面上的L形木块,abcd为光滑圆轨道的一部分,a为轨道的最高点,de面水平.将质量为m的小球在d点正上方h高处释放,小球自由下落到d处切入轨道运动,则()A.在h一定的条件下,释放小球后小球能否到a点,与小球质量有关B.改变h的大小,就可使小球在通过a点后可能落回轨道之内,也可能落在de面上C.无论怎样改变h的大小,都不可能使小球在通过a点后又落回轨道内D.要使小球通过a点的条件是在a点速度V>028.(2015•定州市校级二模)如图,跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上,随跳板一同向下运动到最低点(B位置).对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程中,下列说法正确的是()A.运动员到达最低点时,其所受外力的合力为零B.在这个过程中,运动员的动能一直在减小C.在这个过程中,跳板的弹性势能一直在增加D.在这个过程中,运动员所受重力对她做的功大于跳板的作用力对她做的功29.(2015•绵阳模拟)如图,在竖直平面内,直径为R的光滑半圆轨道和半径为R的光滑四分之一圆轨道水平相切于O点,O点在水平地面上.可视为质点的小球从O点以某一初速度进入半圆,刚好能通过半圆的最高点A,从A点飞出后落在四分之一圆轨道上的B点,不计空气阻力,g=10m/s2.则B点与A点的竖直高度差为()A.B.C.D.30.(2014•温州学业考试)如图所示,小球从距水平地面高为H的A点自由下落,到达地面上B 点后又陷入泥土中h深处,到达C点停止运动.若空气阻力可忽略不计,则对于这一过程,下列说法中正确的是()A.小球从A到B的过程中动能的增量,大于小球从B到C过程中克服阻力所做的功B.小球从B到C的过程中克服阻力所做的功,等于小球从A到B过程中重力所做的功C.小球从B到C的过程中克服阻力所做的功,等于小球从A到B过程与从B到C过程中小球减少的重力势能之和D.小球从B到C的过程中损失的机械能,等于小球从A到B过程中小球所增加的动能一.选择题(共30小题)1.C 2.ABD 3.CD 4.D 5.C 6.A 7.A 8.BD 9.BD 10.BC 11.D 12.A 13.B 14.B 15.BD 16.AD 17.ABC 18.C 19.BC 20.C21.BD 22.AC 23.BCD 24.AD 25.ABD 26.AD 27.C 28.C 29.A 30.C。
高中物理机械能守恒定律专题练习(带详解)
高中物理机械能守恒定律专题练习(带详解)一、多选题1.如图所示,轻杆一端固定一小球,绕另一端O 点在竖直面内做匀速圆周运动,则( )A .轻杆对小球的作用力方向始终沿杆指向O 点B .小球在最高点处,轻杆对小球的作用力可能为0C .小球在最低点处,小球所受重力的瞬时功率为0D .小球从最高点到最低点的过程中,轻杆对小球一直做负功2.如图甲所示,在距离地面高为0.18h m =的平台上有一轻质弹簧,其左端固定在竖直挡板上,右端与质量1m kg =的小物块相接触(不粘连),平台与物块间动摩擦因数040μ=.,OA 长度等于弹原长,A 点为BM 中点.物块开始静止于A 点,现对物块施加一个水平向左的外方F ,大小随位移x 变化关系如图乙所示.物块向左运动050x m =.到达B 点,到达B 点时速度为零,随即撤去外力F ,物块被弹回,最终从M 点离开平台,落到地面上N 点,取210/g m s =,则( )A .弹簧被压缩过程中外力F 做的功为78J .B .弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能为60J .C .整个运动过程中克服摩擦力做功为60J .D .MN 的水平距离为036m .3.如图所示,轻弹簧的一端悬挂在天花板上,另一端固定一质量为m 的小物块,小物块放在水平面上,弹簧与竖直方向夹角为θ=30o 。
开始时弹簧处于伸长状态,长度为L ,现在小物块上加一水平向右的恒力F 使小物块向右运动距离L ,小物块与地面的动摩擦因数为μ,重力加速度为g ,弹簧始终在弹性限度内,则此过程中分析正确的是( )A .小物块和弹簧系统机械能改变了(F-μmg )LB .弹簧的弹性势能可能先减小后增大接着又减小再增大C .小物块在弹簧悬点正下方时速度最大D .小物块动能的改变量等于拉力F 和摩擦力做功之和4.一质量为m 的物体,以13g 的加速度减速上升h 高度,不计空气阻力,则( ) A .物体的机械能不变B .物体的动能减少13mghC .物体的机械能增加23mgh D .物体的重力势能增加mgh5.下列说法中正确的是( )A .某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加B .因为能量守恒,所以“能源危机”是不可能的C .能量耗散表明,在能源的利用过程中,能量在数量上并未减少,但在可利用的品质上降低了D .能源的利用受能量耗散的制约,所以能源的利用是有条件的,也是有代价的 6.如图所示,由电动机带动着倾角θ=37°的足够长的传送带以速率v=4m/s 顺时针匀速转动,一质量m=2kg 的小滑块以平行于传送带向下'2v m s =/的速率滑上传送带,已知小滑块与传送带间的动摩擦因数78μ=,取210/g m s =,sin370.60cos370.80︒=︒=,,则小滑块从接触传送带到与传送带相对静止静止的时间内下列说法正确的是A .重力势能增加了72JB .摩擦力对小物块做功为72JC .小滑块与传送带因摩擦产生的内能为252JD.电动机多消耗的电能为386J7.在高台跳水比赛中,质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()A.他的重力势能减少了mghB.他的动能减少了FhC.他的机械能减少了(F﹣mg)hD.他的机械能减少了Fh8.如图所示,斜面固定在水平面上,轻质弹簧一端固定在斜面顶端,另一端与物块相连,弹簧处于自然长度时物块位于O点,物块与斜面间有摩擦.现将物块从O点拉至A点,撤去拉力后物块由静止向上运动,经O点到达B点时速度为零,则物块从A运动到B的过程中()A.经过位置O点时,物块的动能最大B.物块动能最大的位置与AO的距离无关C.物块从A向O运动过程中,弹性势能的减少量等于动能与重力势能的增加量D.物块从O向B运动过程中,动能的减少量大于弹性势能的增加量9.航空母舰可提供飞机起降,一飞机在航空母舰的水平甲板上着陆可简化为如图所示模型,飞机钩住阻拦索减速并沿甲板滑行过程中A.阻拦索对飞机做正功,飞机动能增加B.阻拦索对飞机做负功,飞机动能减小C.空气及摩擦阻力对飞机做正功,飞机机械能增加D.空气及摩擦阻力对飞机做负功,飞机机械能减少10.如图所示,质量相等、材料相同的两个小球A、B 间用一劲度系数为k 的轻质弹簧相连组成系统,系统穿过一粗糙的水平滑杆,在作用在B 上的水平外力F 的作用下由静止开始运动,一段时间后一起做匀加速运动,当它们的总动能为4E k 时撤去外力F,最后停止运动.不计空气阻力,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则在从撤去外力F 到停止运动的过程中,下列说法正确的是( )A.撤去外力F 的瞬间,弹簧的伸长量为F2kB.撤去外力F 后,球A、B 和弹簧构成的系统机械能守恒C.系统克服摩擦力所做的功等于系统机械能的减少量D.A 克服外力所做的总功等于2E k二、单选题11.长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球,开始时绳竖直,小球与一个倾角θ=45°的静止三角形物块刚好接触,如图所示.现在用水平恒力F向左推动三角形物块,直至轻绳与斜面平行,此时小球的速度速度大小为v,重力加速度为g,不计所有的摩擦.则下列说法中正确的是( )A.上述过程中,斜面对小球做的功等于小球增加的动能B.上述过程中,推力F做的功为FLC.上述过程中,推力F做的功等于小球增加的机械能D.轻绳与斜面平行时,绳对小球的拉力大小为mgsin45°12.市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子(如图所示).在阳光的照射下,小电扇快速转动,能给炎热的夏季带来一丝凉爽.该装置的能量转化情况是()A.太阳能→电能→机械能B.太阳能→机械能→电能C.电能→太阳能→机械能D.机械能→太阳能→电能13.自动充电式电动车的前轮装有发电机,发电机与蓄电池连接.骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时,发电机向蓄电池充电,将其他形式的能转化成电能储存起来.现使车以500J的初动能在粗糙的水平路面上自由滑行,第一次关闭自充电装置,其动能随位移变化关系如图线①所示;第二次启动自充电装置,其动能随位移变化关系如图线②所示,则第二次向蓄电池所充的电能是()A.500J B.300J C.250J D.200J14.如图所示,一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下,其能量的变化情况是()A.重力势能减少,动能不变,机械能减少B.重力势能减少,动能增加,机械能减少C.重力势能减少,动能增加,机械能增加D.重力势能减少,动能增加,机械能守恒15.有关功和能,下列说法正确的是( )A.力对物体做了多少功,物体就具有多少能B.物体具有多少能,就一定能做多少功C.物体做了多少功,就有多少能量消失D.能量从一种形式转化为另一种形式时,可以用功来量度能量转化的多少16.如图所示,A、B、C三个一样的滑块从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动,Av,C的初速度方向沿斜面水平,大由静止释放,B的初速度方向沿斜面向下,大小为v。
《好题》高中物理必修二第八章《机械能守恒定律》测试卷(包含答案解析)
一、选择题1.如图所示,运动员把质量为m 的足球从水平地面踢出,足球在空中达到的最高点高度为h ,在最高点时的速度为v ,不计空气阻力,重力加速度为g 。
下列说法正确的是( )A .运动员踢球时对足球做功12mv 2B .足球上升过程重力做功mghC .运动员踢球时对足球做功mgh +12mv 2D .足球上升过程克服重力做功mgh +12mv 2 2.从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球,一个竖直上抛,一个竖直下抛,另一个平抛,则它们从抛出到落地(不计空气阻力),以下说法正确的是( ) ①运行的时间相等②重力的平均功率相等③落地时重力的瞬时功率相等④落地时的动能相等A .④B .②③C .③④D .②③④ 3.两个互相垂直的力F 1与F 2作用在同一物体上,使物体运动,物体通过一段位移时,力F 1对物体做功为4J 。
力F 2对物体做功为3J ,则力F 1与F 2的合力对物体做功为( ) A .0 B .5J C .7J D .25J4.如图所示,质量为m 的物体置于粗糙的质量为()M m M <的斜面体上,斜面体M 置于光滑的水平面上,当物体m 以速度0v 沿斜面体M 底端冲上顶端的过程中,下列说法正确的是( )A .物体m 受到的力的个数比斜面体M 受到的力的个数要少B .物体m 和斜面体M 组成的系统机械能守恒C .斜面体M 对物体m 的作用力不做功D .物体m 的机械能增大5.质量为m 的小球,用长为l 的轻绳悬挂于O 点,小球在水平恒力F 作用下,从最低点转过θ角,如图所示,重力加速度为g ,则在此过程中( )A .小球受到的合力做功为(1cos )mgl θ-B .拉力F 的功为sin Fl θC .重力势能的变化大于(1cos )mgl θ-D .水平力F 做功使小球与地球组成的系统机械能增加了(1cos )mgl θ-6.物体从某一高度做初速为0v 的平抛运动,p E 为物体重力势能,k E 为物体动能,h 为下落高度,t 为飞行时间,v 为物体的速度大小。
(典型题)高中物理必修二第八章《机械能守恒定律》测试题(含答案解析)
一、选择题1.如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定。
小球从弹簧的正上方某一高度处由静止下落,不计空气阻力,则从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中()A.小球的动能一直减小B.小球的机械能守恒C.弹簧的弹性势能先增加后减小D.小球的重力势能一直减小2.从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球,一个竖直上抛,一个竖直下抛,另一个平抛,则它们从抛出到落地(不计空气阻力),以下说法正确的是()①运行的时间相等②重力的平均功率相等③落地时重力的瞬时功率相等④落地时的动能相等A.④B.②③C.③④D.②③④3.两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上,使物体运动,物体通过一段位移时,力F1对物体做功为4J。
力F2对物体做功为3J,则力F1与F2的合力对物体做功为()A.0 B.5J C.7J D.25J4.关于功和能,下列说法不正确的是()A.滑动摩擦力对物体可以做正功B.当作用力对物体做正功时,反作用力可以不做功C.一对互为作用力和反作用力的滑动摩擦力,做功之和一定为零D.只有重力做功的物体,在运动过程中机械能一定守恒5.物体从某一高度做初速为0v的平抛运动,p E为物体重力势能,k E为物体动能,h为下落高度,t为飞行时间,v为物体的速度大小。
以水平地面为零势能面,不计空气阻力,下E与各物理量之间关系可能正确的是()列图象中反映pA.B.C.D.6.在水平地面上竖直上抛一个小球,小球在运动过程中重力瞬时功率的绝对值为P,离地高度h。
不计空气阻力,从抛出到落回原地的过程中,P与h关系图像为()A.B.C.D.7.如图,游乐场中,从高处P到水面Q处有三条不同的光滑轨道,图中甲和丙是两条长度相等的曲线轨道,乙是直线轨道。
甲、乙、丙三小孩沿不同轨道同时从P处自由滑向Q 处,下列说法正确的有()A.甲的切向加速度始终比丙的小B.因为乙沿直线下滑,所经过的路程最短,所以乙最先到达Q处C.虽然甲、乙、丙所经过的路径不同,但它们的位移相同,所以应该同时到达Q处D.甲、乙、丙到达Q处时的速度大小是相等的8.将一个小球从水平地面竖直向上抛出,它在运动过程中受到的空气阻力大小恒定,其上升的最大高度为20m,则运动过程中小球的动能和重力势能相等时,其高度为(规定水平地面为零势能面)()A.上升时高于10m,下降时低于10mB.上升时低于10m,下降时高于10mC.上升时高于10m,下降时高于10mD.上升时低于10m,下降时低于10m9.在倾角为30°的斜面上,某人用平行于斜面的力把原来静止于斜面上的质量为2kg的物体沿斜面向上推了2m的距离,并使物体获得1m/s的速度,已知物体与斜面间的动摩擦因数为33,g取10m/s2,则在这个过程中()A.物体机械能增加41J B.摩擦力对物体做功20JC.合外力对物体做功1J D.物体重力势能增加40J10.按压式圆珠笔内装有一根小弹簧,尾部有一个小帽,压一下小帽,笔尖就伸出来。
高中物理第八章机械能守恒定律专项训练题(带答案)
高中物理第八章机械能守恒定律专项训练题单选题1、如图(a)所示,一个可视为质点的小球从地面竖直上抛,小球的动能E k随它距离地面的高度ℎ的变化关系如图(b)所示,取小球在地面时的重力势能为零,小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.小球的质量为2E0gℎ0B.小球受到空气阻力的大小为E0gℎ0C.上升过程中,小球的动能等于重力势能时,小球距地面的高度为47ℎ0D.下降过程中,小球的动能等于重力势能时,小球的动能大小为E02答案:CAB.上升阶段,根据能量守恒2E0=fℎ0+mgℎ0下降阶段,根据能量守恒E0+fℎ0=mgℎ0联立解得,小球的质量为m=3E0 2gℎ0小球受到空气阻力的大小为f=E0 2ℎ0故AB错误;C.上升过程中,小球的动能等于重力势能时,根据能量守恒2E0=E k1+mgℎ+fℎ=2mgℎ+fℎ解得小球距地面的高度为ℎ=47ℎ0故C正确;D.下降过程中,小球的动能等于重力势能时,设此时高度ℎ1,根据能量守恒mgℎ0=E k2+mgℎ1+f(ℎ0−ℎ1)=2E k2+fℎ0−fℎ1即3E0 2=2E k2+E02−fℎ1解得小球的动能大小E k2=E0+fℎ12不等于E02,故D错误。
故选C。
2、下列有关力对物体做功的说法正确的是( )A.静摩擦力一定不做功B.如果外力对物体做功为零,则物体一定处于静止状态C.物体受到的外力越大则外力对物体所做的功越大D.物体在运动过程中,若受力的方向总是垂直于速度的方向,则此力不做功答案:DA.静摩擦力也可以做功,如物体随倾斜传送带向上运动,物体受到静摩擦力做功,故A错误;B.如匀速下落的小球,外力对物体做功为零,物体不是处于静止状态,故B错误;C.物体受到的外力对物体所做功的大小和力、位移和力位移夹角有关,故C错误;D.物体在运动过程中,若受力的方向总是垂直于速度的方向,则此力不做功,故D正确。
故选D。
高中物理-机械能守恒定律专题强化训练(解析版)
高中物理-机械能守恒定律专题强化训练学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.两个质量分别为m和2m的小球,分别从高度为2h和h处自由下落,忽略空气阻力,则它们落地时的动能之比为A.1:1B.1:2C.2:1D.4:12.发射通信卫星常用的方法是:先用火箭将卫星送入近地圆形轨道运行,然后再适时开动卫星上的小型喷气发动机,经过过渡轨道将其送入与地球自转同步的圆形运行轨道.比较卫星在两个圆形轨道上的运行状态,在同步轨道上卫星的()A.机械能大,动能小B.机械能小,动能大C.机械能大,动能也大D.机械能小,动能也小3.如图所示为某次NBA比赛时篮球运动员起跳投篮时的情形.运动员先由站立状态曲腿下蹲再竖直向上跃起,这个过程中,关于运动员下列说法正确的是()A.重力势能不变B.机械能不变C.他的动能增大,所以地面对他做正功D.地面对他有支持力,但作用点没有位移,所以地面对他不做功4.如图所示,两个质量相同的物体从A点静止释放,分别沿光滑面AB与AC滑到同一水平面上的B点与C点,则下列说法中正确的是A.两物体到达斜面底端时的速度相同B .两物体到达斜面底端时的动能相同C .两物体沿AB 面和AC 面运动时间相同D .两物体从释放至到达斜面底端过程中,重力的平均功率相同5.如图所示,劲度系数为k 的轻质弹簧一端固定于O 点,另一端固定一个质量为m 的小球。
将小球拉至A 点处时,弹簧恰好无形变。
现将小球从A 点处由静止释放,小球运动到O 点正下方B 点时速度大小为v 。
A 、B 两位置间的高度差为h ,不计空气阻力,重力加速度为g 。
则下列说法错误的是( )A .由A 到B 的过程中,小球克服弹簧弹力所做的功为mghB .由A 到B 的过程中,小球重力所做的功为mghC .由A 到B 的过程中,弹性势能增加量为212mgh mv D .小球到达B 点处时,其加速度的方向为竖直向上6.如图所示,竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为R ,小球A 、B 质量分别为m A 、m B ,A 和B 之间用一根长为l (l <R )的轻杆相连,从图示位置由静止释放,球和杆只能在同一竖直面内运动,下列说法正确的是( )A .若m A <mB ,B 在右侧上升的最大高度与A 的起始高度相同B .若m A >m B ,B 在右侧上升的最大高度与A 的起始高度相同C .在A 下滑过程中轻杆对A 做负功,对B 做正功D .A 在下滑过程中减少的重力势能等于A 与B 增加的动能7.某城市边缘的一小山岗,在干燥的春季发生了山顶局部火灾,消防员及时赶到,用高压水枪同时启动了多个喷水口进行围堵式灭火。
高中物理《机械能守恒定律》专题训练
高中物理《机械能守恒定律》专题训练1.(2022全国乙,16,6分)固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环。
小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑,在下滑过程中,小环的速率正比于 ( )A.它滑过的弧长B.它下降的高度C.它到P点的距离D.它与P点的连线扫过的面积答案 C 如图所示,x为PA间的距离,其所对的圆心角为θ,小环由P点运动到A点,由动能定理得mgh=12mv2,由几何关系得h=R-R cos θ,所以v=√2gR(1−cosθ)。
由于1-cos θ=2 sin2θ2,sinθ2=x2R,所以v=√2gR(1−cosθ)=√2gR×2×x24R2=x√gR,故v正比于它到P点的距离,C正确。
2.(2022全国甲,14,6分)北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。
运动员从a处由静止自由滑下,到b处起跳,c点为a、b之间的最低点,a、c两处的高度差为h。
要求运动员经过c点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍,运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力,则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于 ( )A.ℎk+1B.ℎkC.2ℎkD.2ℎk−1第1页共70页答案 D 运动员从a处滑至c处,mgh=12m v c2-0,在c点,N-mg=m v c2R,联立得N=mg(1+2ℎR ),由题意,结合牛顿第三定律可知,N=F压≤kmg,得R≥2ℎk−1,故D项正确。
3.(2022北京,8,3分)我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验,提高了青少年科学探索的兴趣。
某同学设计了如下实验:细绳一端固定,另一端系一小球,给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。
无论在“天宫”还是在地面做此实验, ( )A.小球的速度大小均发生变化B.小球的向心加速度大小均发生变化C.细绳的拉力对小球均不做功D.细绳的拉力大小均发生变化答案 C 在“天宫”中是完全失重的环境,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,细绳拉力提供小球做圆周运动所需的向心力,小球的线速度大小、向心加速度大小、向心力(细绳的拉力)大小均不变,无论在“天宫”还是在地面,细绳的拉力始终与速度垂直而不做功,故只有C正确。
高中物理机械能守恒定律100题(带答案)
一、选择题1.有一质量m=2kg 的带电小球沿光滑绝缘的水平面只在电场力的作用下,以初速度v 0=2m/s 在x 0=7m 处开始向x 轴负方向运动。
电势能E P 随位置x 的变化关系如图所示,则小球的运动范围和最大速度分别为( )A. 运动范围x≥0B. 运动范围x≥1mC. 最大速度v m =2m/sD. 最大速度v m =3m/s 【答案】BC 【解析】试题分析:根据动能定理可得W 电=0−12mv 02=−4J ,故电势能增大4J ,因在开始时电势能为零,故电势能最大增大4J ,故运动范围在x≥1m ,故A 错误,B 正确;由图可知,电势能最大减小4J ,故动能最大增大4J ,根据动能定理可得W =12mv 2−12mv 02;解得v=2√2m/s ,故C 正确,D 错误;故选:BC 考点:动能定理;电势能.2.如图所示,竖直平面内光滑圆弧轨道半径为R ,等边三角形ABC 的边长为L ,顶点C 恰好位于圆周最低点,CD 是AB 边的中垂线.在A 、B 两顶点上放置一对等量异种电荷.现把质量为m 带电荷量为+Q 的小球由圆弧的最高点M 处静止释放,到最低点C 时速度为v 0.不计+Q 对原电场的影响,取无穷远处为零电势,静电力常量为k ,则( )A. 小球在圆弧轨道上运动过程机械能守恒B. C 点电势比D 点电势高C. M 点电势为(mv 02﹣2mgR )D. 小球对轨道最低点C 处的压力大小为mg+m +2k【答案】C 【解析】试题分析:此题属于电场力与重力场的复合场,根据机械能守恒和功能关系即可进行判断.解:A、小球在圆弧轨道上运动重力做功,电场力也做功,不满足机械能守恒适用条件,故A错误;B、CD处于AB两电荷的等势能面上,且两点的电势都为零,故B错误;C、M点的电势等于==,故C正确;D、小球对轨道最低点C处时,电场力为k,故对轨道的压力为mg+m+k,故D错误;故选:C【点评】此题的难度在于计算小球到最低点时的电场力的大小,难度不大.3.如图,平行板电容器两极板的间距为d,极板与水平面成45°角,上极板带正电。
高中物理第八章机械能守恒定律知识总结例题(带答案)
高中物理第八章机械能守恒定律知识总结例题单选题1、如图所示,用细绳系住小球,让小球从M点无初速度释放,小球从M点运动到N点的过程中( )A.若忽略空气阻力,则机械能不守恒B.若考虑空气阻力,则机械能守恒C.绳子拉力不做功D.只有重力做功答案:CA.忽略空气阻力,拉力与运动方向垂直不做功,只有重力做功,机械能守恒,故A错误;B.若考虑空气阻力,阻力做功,则机械能不守恒,故B错误;C.拉力与运动方向即速度方向垂直不做功,故C正确;D.如果考虑阻力,重力和阻力都做功,不考虑阻力,重力做功,故D错误。
故选C。
2、如图,高台跳水项目中要求运动员从距离水面H的高台上跳下,在完成空中动作后进入水中。
若某运动员起跳瞬间重心离高台台面的高度为h1,斜向上跳离高台瞬间速度的大小为v0,跳至最高点时重心离台面的高度为h2,入水(手刚触及水面)时重心离水面的高度为h1。
图中虚线为运动员重心的运动轨迹。
已知运动员的质量为m,不计空气阻力,则运动员跳至最高点时速度及入水(手刚触及水面)时速度的大小分别是()A.0,√v02+√2gHB.0,√2g(H+ℎ2−ℎ1)C.√v02+2g(ℎ1−ℎ2),√v02+2gH D.√v02+2g(ℎ1−ℎ2),√v02+2g(H−ℎ1)答案:C从跳离高台瞬间到最高点,据动能定理得−mg(ℎ2−ℎ1)=12mv2−12mv02解得最高点的速度v=√v02+2g(ℎ1−ℎ2)从跳离高台瞬间到入水过程,据动能定理得mgH=12mvʹ2−12mv02解得入水时的速度vʹ=√v02+2gH故选C。
3、如图所示,斜面倾角为θ=37°,物体1放在斜面紧靠挡板处,物体1和斜面间动摩擦因数为μ=0.5,一根很长的不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻质的小定滑轮,绳一端固定在物体1上,另一端固定在物体2上,斜面上方的轻绳与斜面平行。
物体2下端固定一长度为h的轻绳,轻绳下端拴在小物体3上,物体1、2、3的质量之比为4:1:5,开始时用手托住小物体3,小物体3到地面的高度也为h ,此时各段轻绳刚好拉紧。
高中物理第八章机械能守恒定律真题(带答案)
高中物理第八章机械能守恒定律真题单选题1、下列关于重力势能的说法正确的是()。
A.物体的重力势能一定大于零B.在地面上的物体的重力势能一定等于零C.物体重力势能的变化量与零势能面的选取无关D.物体的重力势能与零势能面的选取无关答案:CA.物体的重力势能可能等于零、大于零、小于零。
A错误;B.选地面为参考平面,在地面上的物体的重力势能等于零,不选地面为参考平面,在地面上的物体的重力势能不等于零。
B错误;C.物体重力势能的变化量与零势能面的选取无关,C正确;D.物体的重力势能与零势能面的选取有关。
D错误。
故选C。
2、如图所示,用锤头击打弹簧片,小球A做平抛运动,小球B做自由落体运动。
若A、B两球质量相等,且A球做平抛运动的初动能是B球落地瞬间动能的3倍,不计空气阻力。
则A球落地瞬间的速度方向与竖直方向的角度为()A.30°B.45°C.60°D.120°答案:C设B落地的速度为v,则有E kB=12mv2设A做平抛运动的初速度为v0,则有E kA=12mv02=3E kB=3×12mv2解得v0=√3v因A在竖直方向的运动是自由落体运动,故A落地时竖直方向的速度也为v,设A球落地瞬间的速度方向与竖直方向的角度为θ,则有tanθ=v0v=√3解得θ=60∘故选C。
3、如图所示,某同学疫情期间在家锻炼时,对着墙壁练习打乒乓球,球拍每次击球后,球都从空中同一位置斜向上飞出,其中有两次球在不同高度分别垂直撞在竖直墙壁上,不计空气阻力,则球在这两次从飞出到撞击墙壁前()A.在空中飞行的时间可能相等B.飞出时的初速度竖直分量可能相等C.飞出时的初动能可能相等D.撞击墙壁的速度大小可能相等答案:CA .将乒乓球的运动逆过程处理,即为平抛运动,两次的竖直高度不同,根据t =√2ℎg可知两次运动时间不同,故A 错误;B .在竖直方向上做自由落体运动,因两次运动的时间不同,根据v y =gt故初速度在竖直方向的分量不同,故B 错误; D .两次水平射程相等,但两次运动的时间不同,根据v x =x t墙壁可知,两次撞击墙壁时速度大小不相等,故C 错误;C .竖直速度大的,运动时间长,因此其水平速度就小,根据速度的合成v =√v x 2+v y2 可知飞出时的初速度大小可能相等,初动能可能相等,故C 正确。
高中物理 机械能守恒定律 典型例题(含答案)【经典】
第五章:机械能守恒定律第一讲:功和功率考点一:恒力功的分析与计算1.(单选)起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止开始匀加速向上提升,g取10 m/s2,则在1 s内起重机对货物做的功是().答案DA.500 J B.4 500 J C.5 000 J D.5 500 J2.(单选)如图所示,三个固定的斜面底边长度相等,斜面倾角分别为30°、45°、60°,斜面的表面情况都一样。
完全相同的三物体(可视为质点)A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部,在此过程中() 选D 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3、(多选)在水平面上运动的物体,从t=0时刻起受到一个水平力F的作用,力F和此后物体的速度v随时间t的变化图象如图所示,则().答案ADA.在t=0时刻之前物体所受的合外力一定做负功B.从t=0时刻开始的前3 s内,力F做的功为零C.除力F外,其他外力在第1 s内做正功D.力F在第3 s内做的功是第2 s内做功的3倍4.(单选)质量分别为2m和m的A、B两种物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动,撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止,其v-t图象如图所示,则下列说法正确的是().答案CA.F1、F2大小相等B.F1、F2对A、B做功之比为2∶1C.A、B受到的摩擦力大小相等D.全过程中摩擦力对A、B做功之比为1∶25.(单选)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 f1 答案C6.如所示,建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg的料车沿30°的斜面由底端匀速地拉到顶端,斜面长L是4 m,若不计滑轮的质量和各处的摩擦力,g取10 N/kg,求这一过程中:(1)人拉绳子的力做的功;(2)物体的重力做的功;(3)物体受到的各力对物体做的总功。
【单元练】(必考题)高中物理必修2第八章【机械能守恒定律】基础练习(答案解析)
一、选择题1.如图所示是健身用的“跑步机”示意图,质量为m 的运动员踩在与水平面成a 角的静止皮带上,运动员用力向后蹬皮带,运动过程中人对皮带的摩擦力恒为f 。
使皮带以速度v 匀速向后运动,则在运动过程中,下列说法正确的是( )A .人脚对此皮带的摩擦力等于皮带对人脚的摩擦力B .人对皮带做功的功率为fvC .人对皮带做功的功率为mgvD .人对皮带不做功B 解析:BA .运动员的脚对皮带的摩擦力与皮带对人脚的摩擦力是一对作用力与反作用力,大小相等方向相反,两摩擦力只是大小相等,故A 错误; BC .人对皮带的力为摩擦力,故人对皮带做功的功率P fv =故B 正确C 错误;D .皮带在人的作用下移动了距离,人对皮带做功,故D 错误。
故选B 。
2.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 .两滑块组成的系统机械能守恒B .重力对M 做的功等于M 动能的增加量C .轻绳对m 做的功等于m 势能的增加量D .两滑块组成系统的机械能损失量等于M 克服摩擦力做的功D 解析:DA. 由于“粗糙斜面ab”的存在,M沿斜面向下运动的过程中,与斜面之间有摩擦损耗,所以两滑块组成系统的机械能不守恒,故A错误;B. 由动能定理可知,重力、拉力、摩擦力对M做的总功等于M动能的增加量,故B错误;C. 除重力、弹力以外的力做功,将导致机械能变化;轻绳对m的拉力对m做正功,则轻绳对m做的功等于m机械能的增加量,故C错误;D. 除重力、弹力以外的力做功,将导致机械能变化;M沿斜面向下运动的过程中要克服摩擦力做的功,根据能量守恒定律,两滑块组成系统的机械能损失量等于M克服摩擦力做的功,故D正确。
高中物理必修二 84 机械能守恒定律 练习(解析版)
机械能守恒定律练习一、单选题1.下列所述的物体在运动过程中满足机械能守恒的是()A. 跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降B. 忽略空气阻力,物体竖直上抛C. 火箭升空过程D. 拉着物体沿光滑斜面匀速上升【答案】B【解析】解:A、跳伞运动员在空中匀速下降,动能不变,重力势能减小,因机械能等于动能和势能之和,则机械能减小。
故A错误。
B、忽略空气阻力,物体竖直上抛,只有重力做功,机械能守恒,故B正确。
C、火箭升空,动力做功,机械能增加。
故C错误。
D、物体沿光滑斜面匀速上升,动能不变,重力势能在增加,所以机械能在增大。
故D错误。
故选:B。
物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹簧弹力做功,或看物体的动能和势能之和是否保持不变,即采用总量的方法进行判断。
解决本题的关键掌握判断机械能是否守恒的方法,1、看是否只有重力做功。
2、看动能和势能之和是否不变。
2.安徽芜湖方特水上乐园是华东地区最大的水上主题公园。
如图为彩虹滑道,游客先要从一个极陡的斜坡落下,接着经过一个拱形水道,最后达到末端。
下列说法正确的是()A. 斜坡的高度和拱形水道的高度差要设计合理,否则游客经过拱形水道的最高点时可能飞起来B. 游客从斜坡的最高点运动到拱形水道最高点的过程中,重力一直做正功C. 游客从斜坡下滑到最低点时,游客对滑道的压力最小D. 游客从最高点直至滑到最终停下来过程中,游客的机械能消失了【答案】A【解析】解:A、斜坡的高度和拱形水道的高度差要设计合理,不能让游客经过拱形水道最高点时的速度超过√gr.否则游客会脱离轨道,故A正确;B、游客从斜坡的最高点运动到拱形水道最高点的过程中,游客的位置是先降低后升高,所以重力先做正功后做负功,故B错误;C、游客从斜坡上下滑到最低点时,加速度向上,处于超重状态,游客对滑道的压力最大,故C错误;D、游客从最高点直至滑到最终停下来过程中,游客的机械能没有消失,而是转化为其他形式的能(内能),故D错误。
高中物理必修二机械能守恒经典大题
1.如图9所示,质量为m=2kg 的小球系在轻弹簧的一端,另一端固定在悬点O 处,将弹簧拉至水平位置A 处(弹簧无形变)由静止释放,小球到达距0点下方h 处的B 点时速度为2 m /s .求小球从A 运动到B 的过程中弹簧弹力做的功(h=0.5 m).2.如图,绷紧的传送带,始终保持大小为4m/s 的速度匀速水平运动,一个质量m=1kg 的物块,无初速地放在皮带上A 点处。
若物块与皮带间动摩擦因数为 =0.2,A 、B 间距离S=6m ,试求:物块从A 到B 的过程中,皮带对物块的摩擦力做的功。
3.(12分)一个质量m =0.20kg 的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖立的圆环上,弹簧的上端固定于环的最高点A ,环的半径R =0.5m ,弹簧的原长L 0=0.5m ,劲度系数为4.8N/m ,如图10所示,若小球从图中所示位置B 点由静止开始滑动到最低点C 时,弹簧的弹性势能E p 弹=0.6J ,求(1)小球到C 点时的速度vc 的大小。
(2)小球在C 点对环的作用力。
(g=10m/s 2)4、(8分)如图所示,半径为r ,质量不计的圆盘盘面与地面相垂直.圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O ,在盘的最右边缘固定一个质量为m 的小球A ,在O 点的正下方离O 点r/2处固定一个质量也为m 的小球B .放开盘让其自由转动,问:(1) 当A 球转到最低点时,两小球的速度各为多少?(2) 在转动过程中半径OA 向左偏离竖直方向的最大角度是多少?5、(8分)质量均为m 的物体A 和B 分别系在一根不计质量的细绳两端,绳子跨过固定在倾角为30°的斜面顶端的定滑轮上,斜面固定在水平地面上,开始时把物体B 拉到斜面底端,这时物体A 离地面的高度为0.8米,如图所示.。
若摩擦力均不计,从静止开始放手让它们运动.(斜面足够长,g 取10m/s 2)求:(1)物体A 着地时的速度;(2)物体A 着地后物体B 沿斜面上滑的最大距离.A B CA。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第二讲机械能一、知识结构二、基础知识1、理解功的概念功是力的空间积累效应。
它和位移相对应(也和时间相对应)。
①功的计算方法A.由功的定义求功,即W=_____,该方法主要适用于求___做功。
B.已知功率求功,用w=___,该方法主要适用于求________做功。
C.利用功是能量转化的量度求功(主要用动能定理求功)。
②力(或物体)做功情况判定方法A.由力和位移的夹角α判断;B.由力和速度的夹角θ判断定;C.由功能关系判断。
③了解常见力做功的特点A.重力做功:与___无关,W G=____;B.滑动摩擦力做功:与___有关。
当某物体在一固定平面上运动时,滑动摩擦力大小恒定时,功等于____________。
C.弹簧弹力做功:在弹性范围内,与始末状态弹簧的形变量有关系。
D.一对作用力和反作用力做功的特点:一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零;一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零(静摩擦力)、可能为负(滑动摩擦力),但不可能为正。
2、功能关系①物体所受合力做功等于_____能变化,即W合=_____。
②物体所受重力做功等于_____能变化,即W G=_____。
③物体所受外力(除重力以外的合力)做功等于____能变化,即W外=___。
④一对滑动摩擦力做功的代数和等于______能变化,即Q=_____。
3、一个定理――动能定理①定理研究对象:___________。
②定理研究内容:______________________。
③定理的表述A.文字表述:___________________________。
B.公式表述:_____________________________。
4、一个定律-机械能守恒定律①定理研究对象:___________。
②定理研究内容:______________________。
③定理的表述A .文字表述:___________________________。
B .公式表述:_____________________________。
三、典型问题1、判定一个力(或物体)做功情况例1.下面列举的哪几种情况下所做的功是零:( )A .卫星做匀速圆周运动,地球引力对卫星做的功B .平抛运动中,重力对物体做的功C .举重运动员,扛着杠铃在头上的上方停留10s 时间内,运动员对杠铃做的功D .木块在粗糙水平面上滑动,支持力对木块做的功例2.质量为m 的物体,受水平力F 的作用,在粗糙的水平面上运动,下列说法中正确的是:A .如果物体做加速直线运动,F 一定做正功B .如果物体做减速直线运动,F 一定做负功C .如果物体做减速直线运动,F 可能做正功D .如果物体做匀速直线运动,F 一定做正功例3.小物块位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上。
从地面上看,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力( )A .垂直于接触面,做功为零B .垂直于接触面,做功不为零C .不垂直于接触面,做功为零D .不垂直于接触面,做功不为零2、求功(恒力功、变力功)例4.如图所示,质量为m 的小球用长L 的细线悬挂而静止在竖直位置。
在下列三种情况下,分别用水平拉力F 将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。
在此过程中,拉力F 做的功各是多少?(1)用F 缓慢地拉;( ) (2)F 为恒力;( )(3)若F 为恒力,而且拉到该位置时小球的速度刚好为零。
( )可供选择的答案有:A .θcos FL B .θsin FL C .()θcos 1-FL D .()θcos 1-mgL 例5.如图所示,质量m 为2千克的物体,从光滑斜面的顶端A 点以v 0=5米/秒的初速度滑下,在D 点与弹簧接触并将弹簧压缩到B 点时的速度为零,已知从A 到B 的竖直高度h=5米,求弹簧的弹力对物体所做的功。
3、求某力的平均功率和瞬时功率例6.竖直上抛一球,球又落回原处,已知空气阻力的大小正比于球的速度( )A .上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B .上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功C .上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率D .上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率例7. 质量为m=0.5kg 的物体从高处以水平的初速度V 0=5m/s 抛出,在运动t=2s 内重力对物体做的功是多少?这2s 内重力对物体做功的平均功率是多少?2s 末,重力对物体做功的瞬时功率是多少?(g 取10m/s 2)例8.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其速度图象如图甲所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是图乙中的哪一个?( )4、机车运动 例9.质量是2000kg 、额定功率为80kW 的汽车,在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s 。
若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s 2,运动中的阻力不变。
求:①汽车所受阻力的大小。
②3s 末汽车的瞬时功率。
③汽车做匀加速运动的时间。
④汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。
5、动能定理的应用应用动能定理解题的基本思路如下:①确定研究对象 ②分析物体的受力情况,明确各个力是做正功还是做负功,进而明确合外力的功 ③明确物体在始末状态的动能 ④根据动能定理列方程求解。
例10.质量M=6.0×103kg 的客机,从静止开始沿平直的跑道滑行,当滑行距离S=7.2×lO 2m 时,达到起飞速度ν=60m /s 。
求:(1)起飞时飞机的动能多大?(2)若不计滑行过程中所受的阻力,则飞机受到的牵引力为多大?1 图甲A B C D 1 1 1 1 2 2 3 3 3 图乙(3)若滑行过程中受到的平均阻力大小为F=3.0×103N ,牵引力与第(2)问中求得的值相等,则要达到上述起飞速度,飞机的滑行距离应为多大?例11.一人坐在雪橇上,从静止开始沿着高度为15m 的斜坡滑下,到达底部时速度为10m/s 。
人和雪橇的总质量为60kg ,下滑过程中克服阻力做的功等于___J 。
例12.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v 0,当它落到地面时速度为v ,用g 表示重力加速度,则在此过程中物块克服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 -+ 例13.质量为m 的小球被系在轻绳一端,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。
设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg ,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为:( )A .4mgRB .3mgRC .2mgR D .mgR 例14.质量为4000千克的汽车,由静止开始以恒定的功率前进,它经100/3秒的时间前进425米,这时候它达到最大速度15米/秒。
假设汽车在前进中所受阻力不变,求阻力为多大。
例15.如图所示,质量为m 的木块从高为h 、倾角为α的斜面顶端由静止滑下。
到达斜面底端时与固定不动的、与斜面垂直的挡板相撞,撞后木块以与撞前相同大小的速度反向弹回,木块运动到高2h 处速度变为零。
求: (1)木块与斜面间的动摩擦因数?(2)木块第二次与挡板相撞时的速度?(3)木块从开始运动到最后静止,在斜面上运动的总路程?例16.质量kg m 5.1=的物块(可视为质点)在水平恒力F 作用下,从水平面上A 点由静止开始运动,运动一段距离撤去该力,物块继续滑行s t 0.2=停在B 点,已知A 、B 两点间的距离m s 0.5=,物块与水平面间的动摩擦因数20.0=μ,求恒力F 多大。
(2/10s m g =)6、机械能守恒定律的应用应用机械能守恒定律时,相互作用的物体间的力可以是变力,也可以是恒力,只要符合守恒条件,机械能就守恒。
而且机械能守恒,只涉及物体系的初、末状态的物理量,而不须分析中间过程的复杂变化,使处理问题得到简化。
应用机械能守恒定律的基本思路如下:①选取研究对象----物体系或物体 ②根据研究对象所经历的物理过程,进行受力,做功分析,判断机械能是否守恒 ③恰当地选取参考平面,确定研究对象在过程的初、末态时的机械能 ④根据机械能守恒定律列方程,进行求解。
例17.将甲、乙两物体自地面同时上抛,甲的质量为m ,初速度为v ,乙的质量为4m ,初速度为2v 。
若不计空气阻力,以地面为参考面。
则( ) A .甲比乙先到最高点 B .甲和乙在最高点的重力势能相等C .甲和乙在最高点的机械能相等D .落回地面时,甲的动能比乙大例18.如图所示,长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架,在A 处固定质量为2m 的小球,B 处固定质量为m 的小球,支架悬挂在O 点可绕过O 点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动。
开始时OB 与地面相垂直。
放手后开始运动,在不计任何阻力的情况下,下列说法正确的是( ) A .A 球到达最低点时速度为零B .A 球机械能减小量等于B 球机械能增加量C .B 球向左摆动所能达到的最高位置应等于A 球开始运动时的高度D .当支架从左向右回摆时,A 球一定能回到起始高度例19.如图所示,质量为m 的小球,在竖直放置的光滑圆形管道内作圆周运动。
管道直径和小球大小忽略不计。
当小球在管道底部具有速度v 时,恰能通过管道最高点做完整的圆周运动。
那么,当小球在管道底部速度为2v ,运动到顶部时,求管道对小球的作用力?例20.如图所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角θ=300,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮,一柔软的细线跨过定滑轮,两端分别与物块A 和B 连结,A 的质量为4m ,B 的质量为m 。
开始时将B 按在地面上不动,然后放开手,让A 沿斜面下滑而B 上升。
不计一切摩擦和阻力。
设当A 沿斜面下滑s 距离后,细线突然断了。
求物块B 上升的最大高度H ?7、用功能关系分析相关问题例21.一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于:( )A .物体势能的增加量B .物体动能的增加量C .物体动能的增加量加上物体势能的增加量D .物体动能的增加量加上克服重力所做的功例22.如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上。
其正上方A 位置有一只小球。
小球从静止开始下落,在B 位置接触弹簧的上端,在C 位置小球所受弹力大小等于重力,在D 位置小球速度减小到零。
小球下降阶段下列说法中正确的是:( ) A .在B 位置小球动能最大 B .在C 位置小球动能最大C .从A →C 位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加D .从A →D 位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加例24.一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中.若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进入泥潭直到停住的过程称为过程Ⅱ,则:( )A .过程Ⅰ中钢珠动能的改变量等于重力做的功;B .过程Ⅱ中阻力做的功等于过程Ⅰ中重力做的功;C .过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ与过程Ⅱ中钢珠所减少的重力势能之和;D .过程Ⅱ中损失的机械能等于过程Ⅰ中钢珠所增加的动能.例24.航天英雄杨利伟在乘坐宇宙飞船绕地球运行的过程中,根据科学研究的需要,要经常改变飞船的运行轨道,这是靠除地球的万有引力外的其他力作用实现的.假设飞船总质量保持不变,开始飞船只在地球万有引力作用下做匀速圆周运动,则在飞船运行轨道半径减小的过程中:A .其他力做负功,飞船的机械能减小B .其他力做正功,飞船的机械能增加C .其他力做正功,飞船的动能增加D .其他力做负功,飞船的动能减小检 测 题1、关于“验证机械能守恒定律”的实验,下列叙述中正确的是:( )A .必须用天平测出重物的质量B .必须采用直流低压电源C .必须先接通电源,后释放纸带D .必须用停表测出重物下落的时间2、下列说法正确的是:( )A .作用在物体上的力不做功,说明物体的位移为零;B .作用力和反作用力的功必然相等,且一正一负;C .相互摩擦的物体系统中摩擦力的功的代数和不一定为零;D .合力对物体做的功为零,物体的速度可能变化。