功和能试题及答案详解
合集下载
相关主题
- 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)。
专题练习—功和能
一、选择题
1．质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动中所受阻力恒定。当
汽车的加速度为a、速度为v时，发动机的功率是P1：则当功率是P2
时，汽车行驶的最大速率为
（
）
A.
B.
C.
D.
2．如图示，分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一光滑斜
面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程
⑤
B物体上升过程中距地面的最大高度为
＝1.2m
⑥
〖评分标准〗本题共13分①式得4分，②式得2分，③式得1分，④式得
3分，⑤式得1 分，⑥式得2分．
15．解：（1）小球的角速度与手转动的角速度必定相等均为ω．设小
球做圆周运动的半径为ｒ，线速度为ｖ．由几何关系得 ｒ＝，ｖ＝
ω·ｒ，解得
ｖ＝ω．
为ｓ／2时，ａ的动能为 （
）
Ａ．大于初动能的一半 Ｂ．等于初动能的一半
Ｃ．小于初动能的一半
Ｄ．动能的减少量等于电势能的
增加量
4.水平飞行的子弹打穿固定在水平面上的木块，经历时间△t1，机械能
转化 为内能的数值为 △E1。同样的子弹以同样的速度击穿放
在光滑水平面上同样 的木块，经历时间△t2，机械能转 化为内
B. 小车具有的动能为fS
C. 物体克服摩擦力所做的功为f(S+L)
D、这一过程中小车和物体组成的系统机械能减少了fL
二.计算题（110分） 11（12分）.质量为500t的机车以恒定的功率由静止出发．经5mln行驶 225km．速度达到的最大值54km/h．设阻力恒定且取g=10m／s2 求：（1）机车的功率
（2）机车的速度为36km/h时的加速度
12．如图2所示，F=20N作用于半径R=1m的转盘边缘上，力F的大小保持 不变，但方向保持任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周，力F 做的功是多少？
13（14分）．如图所示，倾角θ=37°的斜面底端B平滑连接着半径 r=0.40m的竖直光滑圆轨道。质量m=0.50kg的小物块，从距地面h=2.7m 处沿斜面由静止开始下滑，小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25， 求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2） θ A B O h
8. 一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。 支架的两直角边长度分别为21和1，支架可绕固定轴O在竖直平面内无 摩擦转动，如图所示。开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则 （）
A. A球的最大速度为2 B. A球速度最大时，两小球的总重力势能最小 C. A球速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45° D. A、B两球的最大速度之比VA：VB=2：1
能的数值为△E2，假定在两种情况下， 子弹在木块中受到的阻力大
小是相同的，则下列结论正确的是（
）
A．△t1<△t2 △E1=△E2
B．△t1>△t2 △E1>△E2
C．△t1<△t2 △E1<△E2
D．△t1=△t2 △E1=△E2
5．如图7所示，某人第一次站在岸上用恒力F拉小船A，经过时间t，人
做功W1；第二次该人站在B船上用相同的力F拉小船A，经过相同的时间
t，人做功W2，不计水的阻力，则
A．W1=W2
B．W1>W2
C．W1<W2
D．无法确定
6、如右图所示,质量为m的物体,在沿斜面方向的恒力F的作用下,沿粗 糙的斜面匀速地由A点运动到B点,物体上升的高度为h.则运动过程中 （） (A) 物体所受各力的合力做功为零 A B h (B) 物体所受各力的合力做功为mgh (C) 恒力F与摩擦力的合力做功为mgh (D) 物体克服重力做功为mgh
（1）物块滑到斜面底端B时的速度大小。
（2）物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道的压力大小。
14．（12分）如图所示，A物体用板托着，位于离地h=1.0m处,轻质细绳 通过光滑定滑轮与A、B相连，绳子处于绷直状态，已知A物体质量 M=1.5㎏，B物体质量m=1.0kg，现将板抽走,A将拉动B上升，设A与地 面碰后不反弹，B上升过程中不会碰到定滑轮，问：B物体在上升过 程中离地的最大高度为多大？取g =10m/s2．
中，F1、F2、F3做功的功率大小关系是（ ）
A．P1=P2=P3 B．P1＞P2=P3 C．P3＞P2＞P1
D．P1
＞P2＞P3
3．如图所示，质量为ｍ、初速度为ｖ０的带电体ａ，从水平面上的Ｐ
点向固定的带电体ｂ运动，ｂ与ａ电性相同，当ａ向右移动ｓ时，速
度减为零，设ａ与地面间摩擦因数为μ，那么，当ａ从Ｐ向右的位移
⑤
由④、⑤式代入数据解得： N=20N
⑥
由牛顿第三定律可知，物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道
的压力大小
NA=N=20N
14．〖参考解答〗
在A下降B上升的过程中，A、B系统机械能守恒，由机械能守恒定律得
①
解得
②
代入数据有 ＝2m/s
③
A着地后，B做竖直上抛运动，竖直上抛能上升的高度为
④
代入数据有 0.2m
B．人对传送带不做功 D．人对传送带做功的功率为
10．如右图所示 质量为M的小车放在光滑的水平而上，质量为m的物体放
在小车的一端．受到水平恒力F作用后，物体由静止开始运动，设小车
与物体间的摩擦力为f，车长为L，车发生的位移为S，则物体从小车一
端运动到另一端时，下列说法正确的是
（
）
m
M
A、物体具有的动能为（F-f）（S+L）
7．如图所示，物体P与竖直放置的轻质弹簧相连处于静止，现对P施一 竖直向上的拉力F， 使其向上运动至弹簧恢复原长的过程中 （ ）
A．力F对物体做的功等于物体动能的增量 B．力F对物体做的功等于物体动能和重力势能的增量之和 C．力F与弹簧弹力对物做功之和等于物体动能和重力势力能的增量 之和 D．力F做的功等于这一系统机械能的增量
9．测定运动员体能一种装置如图所示，运动员质量为m1，绳拴在腰间
沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦），下悬一质量为m2的重
物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带以速率v匀速向右运
Baidu Nhomakorabea
动。下面是人对传送带做功的四种说法，其中正确的是
（
）
A．人对传送带做功 C．人对传送带做功的功率为m2gv (m1+m2)gv
15（14分）．如图所示，一条不可伸长的轻绳长为Ｌ，一端用手握 住，另一端系一质量为ｍ的小球，今使手握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，且使绳始终与半径Ｒ的圆相 切，小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动，若人手做功的功率为 Ｐ，求：（1）小球做匀速圆周运动的线速度大小．（2）小球在运动 过程中所受到的摩擦阻力的大小．
16．如图3－1所示，恒力F拉细绳使物体A在水平地面上产生位移S，恒 力F的方向与水平面成角，求此过程中恒力F对物体做的功。
“机械能检测”答案
一、 单选题
1C 2A 3A 4A 5C 6ACD
7 CD
8
BCD
9 AC
10 AB
三、计算题
11．3.75×lO5W、 2.5×102m／s2
12：把圆周划分成许多很小的小段，每一小段圆弧△s均可 看作直线，每段都可以看作是恒力做功．把各个小段力F做的功F△s相 加得：
． 即力F做的功
13.解：（1）物块沿斜面下滑过程中，在重力、支持力和摩擦力
作用下做匀加速运动，设下滑加速度为a ，到达斜面底
端B时的速度为v，则
①
②
由①、②式代入数据解得：m/s
③
（2）设物块运动到圆轨道的最高点A时的速度为vA，在A点受到圆
轨道的压力为N，由机械能守恒定律得：
④
物块运动到圆轨道的最高点A时，由牛顿第二定律得：
（2）设手对绳的拉力为Ｆ，手的线速度为ｖ，由功率公式得
Ｐ＝Ｆｖ＝Ｆ·ωＲ，
∴ Ｆ＝Ｐ／ωＲ．
图4
研究小球的受力情况如图4所示，因为小球做匀速圆周运动，所 以切向合力为零，即 Ｆｓｉｎθ＝ｆ， 其中 ｓｉｎθ＝Ｒ／， 联立解得 ｆ＝Ｐ／ω．
16：物体移动位移S的过程中，力F的作用点由O′移到O点，所以本 题中物体的位移S与恒力作用点的位移L是不同的，根据功的定义需要确 定恒力F作用点的位移L，由图3－2中的几何关系可知：，所以恒力做的 功为．． O S S L O′ F 图3－2
一、选择题
1．质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动中所受阻力恒定。当
汽车的加速度为a、速度为v时，发动机的功率是P1：则当功率是P2
时，汽车行驶的最大速率为
（
）
A.
B.
C.
D.
2．如图示，分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一光滑斜
面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程
⑤
B物体上升过程中距地面的最大高度为
＝1.2m
⑥
〖评分标准〗本题共13分①式得4分，②式得2分，③式得1分，④式得
3分，⑤式得1 分，⑥式得2分．
15．解：（1）小球的角速度与手转动的角速度必定相等均为ω．设小
球做圆周运动的半径为ｒ，线速度为ｖ．由几何关系得 ｒ＝，ｖ＝
ω·ｒ，解得
ｖ＝ω．
为ｓ／2时，ａ的动能为 （
）
Ａ．大于初动能的一半 Ｂ．等于初动能的一半
Ｃ．小于初动能的一半
Ｄ．动能的减少量等于电势能的
增加量
4.水平飞行的子弹打穿固定在水平面上的木块，经历时间△t1，机械能
转化 为内能的数值为 △E1。同样的子弹以同样的速度击穿放
在光滑水平面上同样 的木块，经历时间△t2，机械能转 化为内
B. 小车具有的动能为fS
C. 物体克服摩擦力所做的功为f(S+L)
D、这一过程中小车和物体组成的系统机械能减少了fL
二.计算题（110分） 11（12分）.质量为500t的机车以恒定的功率由静止出发．经5mln行驶 225km．速度达到的最大值54km/h．设阻力恒定且取g=10m／s2 求：（1）机车的功率
（2）机车的速度为36km/h时的加速度
12．如图2所示，F=20N作用于半径R=1m的转盘边缘上，力F的大小保持 不变，但方向保持任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周，力F 做的功是多少？
13（14分）．如图所示，倾角θ=37°的斜面底端B平滑连接着半径 r=0.40m的竖直光滑圆轨道。质量m=0.50kg的小物块，从距地面h=2.7m 处沿斜面由静止开始下滑，小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25， 求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2） θ A B O h
8. 一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。 支架的两直角边长度分别为21和1，支架可绕固定轴O在竖直平面内无 摩擦转动，如图所示。开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则 （）
A. A球的最大速度为2 B. A球速度最大时，两小球的总重力势能最小 C. A球速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45° D. A、B两球的最大速度之比VA：VB=2：1
能的数值为△E2，假定在两种情况下， 子弹在木块中受到的阻力大
小是相同的，则下列结论正确的是（
）
A．△t1<△t2 △E1=△E2
B．△t1>△t2 △E1>△E2
C．△t1<△t2 △E1<△E2
D．△t1=△t2 △E1=△E2
5．如图7所示，某人第一次站在岸上用恒力F拉小船A，经过时间t，人
做功W1；第二次该人站在B船上用相同的力F拉小船A，经过相同的时间
t，人做功W2，不计水的阻力，则
A．W1=W2
B．W1>W2
C．W1<W2
D．无法确定
6、如右图所示,质量为m的物体,在沿斜面方向的恒力F的作用下,沿粗 糙的斜面匀速地由A点运动到B点,物体上升的高度为h.则运动过程中 （） (A) 物体所受各力的合力做功为零 A B h (B) 物体所受各力的合力做功为mgh (C) 恒力F与摩擦力的合力做功为mgh (D) 物体克服重力做功为mgh
（1）物块滑到斜面底端B时的速度大小。
（2）物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道的压力大小。
14．（12分）如图所示，A物体用板托着，位于离地h=1.0m处,轻质细绳 通过光滑定滑轮与A、B相连，绳子处于绷直状态，已知A物体质量 M=1.5㎏，B物体质量m=1.0kg，现将板抽走,A将拉动B上升，设A与地 面碰后不反弹，B上升过程中不会碰到定滑轮，问：B物体在上升过 程中离地的最大高度为多大？取g =10m/s2．
中，F1、F2、F3做功的功率大小关系是（ ）
A．P1=P2=P3 B．P1＞P2=P3 C．P3＞P2＞P1
D．P1
＞P2＞P3
3．如图所示，质量为ｍ、初速度为ｖ０的带电体ａ，从水平面上的Ｐ
点向固定的带电体ｂ运动，ｂ与ａ电性相同，当ａ向右移动ｓ时，速
度减为零，设ａ与地面间摩擦因数为μ，那么，当ａ从Ｐ向右的位移
⑤
由④、⑤式代入数据解得： N=20N
⑥
由牛顿第三定律可知，物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道
的压力大小
NA=N=20N
14．〖参考解答〗
在A下降B上升的过程中，A、B系统机械能守恒，由机械能守恒定律得
①
解得
②
代入数据有 ＝2m/s
③
A着地后，B做竖直上抛运动，竖直上抛能上升的高度为
④
代入数据有 0.2m
B．人对传送带不做功 D．人对传送带做功的功率为
10．如右图所示 质量为M的小车放在光滑的水平而上，质量为m的物体放
在小车的一端．受到水平恒力F作用后，物体由静止开始运动，设小车
与物体间的摩擦力为f，车长为L，车发生的位移为S，则物体从小车一
端运动到另一端时，下列说法正确的是
（
）
m
M
A、物体具有的动能为（F-f）（S+L）
7．如图所示，物体P与竖直放置的轻质弹簧相连处于静止，现对P施一 竖直向上的拉力F， 使其向上运动至弹簧恢复原长的过程中 （ ）
A．力F对物体做的功等于物体动能的增量 B．力F对物体做的功等于物体动能和重力势能的增量之和 C．力F与弹簧弹力对物做功之和等于物体动能和重力势力能的增量 之和 D．力F做的功等于这一系统机械能的增量
9．测定运动员体能一种装置如图所示，运动员质量为m1，绳拴在腰间
沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦），下悬一质量为m2的重
物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带以速率v匀速向右运
Baidu Nhomakorabea
动。下面是人对传送带做功的四种说法，其中正确的是
（
）
A．人对传送带做功 C．人对传送带做功的功率为m2gv (m1+m2)gv
15（14分）．如图所示，一条不可伸长的轻绳长为Ｌ，一端用手握 住，另一端系一质量为ｍ的小球，今使手握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，且使绳始终与半径Ｒ的圆相 切，小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动，若人手做功的功率为 Ｐ，求：（1）小球做匀速圆周运动的线速度大小．（2）小球在运动 过程中所受到的摩擦阻力的大小．
16．如图3－1所示，恒力F拉细绳使物体A在水平地面上产生位移S，恒 力F的方向与水平面成角，求此过程中恒力F对物体做的功。
“机械能检测”答案
一、 单选题
1C 2A 3A 4A 5C 6ACD
7 CD
8
BCD
9 AC
10 AB
三、计算题
11．3.75×lO5W、 2.5×102m／s2
12：把圆周划分成许多很小的小段，每一小段圆弧△s均可 看作直线，每段都可以看作是恒力做功．把各个小段力F做的功F△s相 加得：
． 即力F做的功
13.解：（1）物块沿斜面下滑过程中，在重力、支持力和摩擦力
作用下做匀加速运动，设下滑加速度为a ，到达斜面底
端B时的速度为v，则
①
②
由①、②式代入数据解得：m/s
③
（2）设物块运动到圆轨道的最高点A时的速度为vA，在A点受到圆
轨道的压力为N，由机械能守恒定律得：
④
物块运动到圆轨道的最高点A时，由牛顿第二定律得：
（2）设手对绳的拉力为Ｆ，手的线速度为ｖ，由功率公式得
Ｐ＝Ｆｖ＝Ｆ·ωＲ，
∴ Ｆ＝Ｐ／ωＲ．
图4
研究小球的受力情况如图4所示，因为小球做匀速圆周运动，所 以切向合力为零，即 Ｆｓｉｎθ＝ｆ， 其中 ｓｉｎθ＝Ｒ／， 联立解得 ｆ＝Ｐ／ω．
16：物体移动位移S的过程中，力F的作用点由O′移到O点，所以本 题中物体的位移S与恒力作用点的位移L是不同的，根据功的定义需要确 定恒力F作用点的位移L，由图3－2中的几何关系可知：，所以恒力做的 功为．． O S S L O′ F 图3－2