高一物理动能定理和机械能守恒》练习题
专题09动能定理、机械能守恒定律和功能关系(原卷版)
2023年高三物理二轮高频考点冲刺突破专题09 动能定理、机械能守恒定律和功能关系【典例专练】一、高考真题1.如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与物块A连接在一起,处于压缩状态,A由静止释放后沿斜面向上运动到最大位移时,立即将物块B轻放在A右侧,A、B由静止开始一起沿斜面向下运动,下滑过程中A、B始终不分离,当A回到初始位置时速度为零,A、B与斜面间的动摩擦因数相同、弹簧未超过弹性限度,则()A.当上滑到最大位移的一半时,A的加速度方向沿斜面向下B.A上滑时、弹簧的弹力方向不发生变化C.下滑时,B对A的压力先减小后增大D.整个过程中A、B克服摩擦力所做的总功大于B的重力势能减小量2.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3.风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一。
如图所示,风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。
某风力发电机在风速为9m /s 时,输出电功率为405kW ,风速在5~10m /s 范围内,转化效率可视为不变。
该风机叶片旋转一周扫过的面积为A ,空气密度为ρ,风场风速为v ,并保持风正面吹向叶片。
下列说法正确的是( )A .该风力发电机的输出电功率与风速成正比B .单位时间流过面积A 的流动空气动能为212A ρv C .若每天平均有81.010kW ⨯的风能资源,则每天发电量为92.410kW h ⨯⋅D .若风场每年有5000h 风速在6~10m /s 范围内,则该发电机年发电量至少为56.010kW h ⨯⋅4.某节水喷灌系统如图所示,水以015m/s v =的速度水平喷出,每秒喷出水的质量为2.0kg 。
喷出的水是从井下抽取的,喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。
水泵由电动机带动,电动机正常工作时,输入电压为220V,输入电流为2.0A。
动能定理和机械能守恒单元测试题(含答案)
图1 图4 图6沈阳中学2014-2015学年度(下)6月质量检测高一物理满分:100分 考试时间:90分钟第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、 选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,1-7小题只有一个选项正确,8-12小题有多个选项正确。
全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错或不选的得0分。
)1质量为m 的小球,从离桌面H 高处由静止下落,桌面离地面高度为h ,如图1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下落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 )2.物体从高处自由下落,若选地面为参考平面,则下落时间为落地时间的一半时,物体所具有的动能和重力势能之比为 ( ) A .1:4 B .1:3 C .1:2 D .1:1 3.质量为m 的小球用长为L 的轻绳悬于O 点,如图4所示,小球在水 平力F 作用下由最低点P 缓慢地移到Q 点,在此过程中F 做的功为( ) A .FL sin θ B .mgL cos θ C .mgL (1-cos θ) D .FL tan θ 4.如图6所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在弹簧压缩到最短的整个过程中,下列关于能量的叙述中正确的应是( ) A .重力势能和动能之和总保持不变 B .重力势能和弹性势能之和总保持不变 C .动能和弹性势能之和保持不变 D .重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变图4 5.在离地面高为A 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 .mgh 21-mV 221-mv 02B .21-mV 221-mv 02-mghC .mgh+21mv 0221-mV 2D .mgh+21mV 221-mv 026如图5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,对人作正功.7一物体静止在升降机的地板上,在升降机匀加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于 ( ) A.物体克服重力所做的功 B.物体动能的增加量C.物体动能增加量与重力势能增加量之和D.物体动能增加量与重力势能增加量之差8.质量为m 的物体,由静止开始下落,由于阻力作用,下落的加速度为54g ,在物体下落h 的过程中,下列说法中正确的应是 ( )A .物体的动能增加了54mghB .物体的机械能减少了54mghC .物体克服阻力所做的功为51mgh D .物体的重力势能减少了mgh 9如图5所示,一轻弹簧固定于O 点,另一端系一重物,将 重物从与悬点O 在同一水平面且弹簧保持原长的A 点无初速 地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A 点摆向 最低点的过程中( )A .重物的重力势能减少B .重物的重力势能增大C .重物的机械能不变D .重物的机械能减少 10.关于机械能是否守恒的叙述,正确的是 ( )A .做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B .做变速运动的物体机械能可能守恒C .外力对物体做功为零时,机械能一定守恒D .若只有重力对物体做功,物体的机械能一定守恒图511、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V m ,立即关闭发动机而滑行直到停止,v-t 图线如图,汽车的牵引力大小为F 1,摩擦力大小为F 2,全过程中,牵引力做功为W 1,克服摩擦力做功为W 2,则( )A 、F 1:F 2=1:3B W 1:W 2 =1:3C 、W 1:W 2 =1:1D F 1:F 2 = 4:112水平传送带匀速运动,速度大小为v ,现将一小工件放到传送带上。
动能和动能定理,机械能守恒典型例题和练习
学习目标1. 能够推导并理解动能定理知道动能定理的适用X 围2. 理解和应用动能定理,掌握外力对物体所做的总功的计算,理解“代数和〞的含义。
3. 确立运用动能定理分析解决具体问题的步骤与方法类型一 .常规题型例1. 用拉力F 使一个质量为m 的木箱由静止开始在水平冰道上移动了s ,拉力F 跟木箱前进的方向的夹角为,木箱与冰道间的动摩擦因数为,求木箱获得的速度αμ例2. 质量为m 的物体静止在粗糙的水平地面上,假设物体受水平力F 的作用从静止起通过位移s 时的动能为E1,当物体受水平力2F 作用,从静止开始通过一样位移s ,它的动能为E2,如此:A. E2=E1B. E2=2E1C. E2>2E1D. E1<E2<2E1针对训练 材料一样的两个物体的质量分别为m1和m2,且m m 124=,当它们以一样的初动能在水平面上滑行,它们的滑行距离之比s s 12:和滑行时间之比t t 12:分别是多少?〔两物体与水平面的动摩擦因数一样〕类型二、应用动能定理简解多过程问题例3:质量为m 的物体放在动摩擦因数为μ的水平面上,在物体上施加水平力F 使物体由静止开始运动,经过位移S 后撤去外力,物体还能运动多远?例4、一个物体从斜面上高h 处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,测得停止处对开始运动处的水平距离为S ,如图2-7-6,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数一样.求动摩擦因数μ.针对训练2 将质量m=2kg 的一块石头从离地面H=2m 高处由静止开始释放,落入泥潭并陷入泥中h=5cm 深处,不计空气阻力,求泥对石头的平均阻力。
〔g 取10m/s2〕针对训练3 质量为m 的球由距地面高为h 处无初速下落,运动过程中空气阻力恒为重力的0.2倍,球与地面碰撞时无能量损失而向上弹起,球停止后通过的总路程是多少?类型三、应用动能定理求变力的功例5. 质量为m 的小球被系在轻绳的一端,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。
新人教版必修第二册高一物理专题练习卷:动能定理和机械能守恒定律的应用
动能定理和机械能守恒定律的应用1. (多选)如图甲所示,一长为R 的轻绳,一端系在过O 点的水平转轴上,另一端固定一质量未知的小球,整个装置绕O 点在竖直面内转动,小球通过最高点时,绳对小球的拉力F 与其速度平方v 2的关系如图乙所示,图线与纵轴的交点坐标为a ,下列判断正确的是( )甲 乙A .利用该装置可以得出重力加速度,且g =R aB .绳长不变,用质量较大的球做实验,得到的图线斜率更大C .绳长不变,用质量较小的球做实验,得到的图线斜率更大D .绳长不变,用质量较小的球做实验,图线与纵轴的交点坐标不变2.质量为m 的小球,用一条绳子系住在竖直平面内做圆周运动,小球到达最高点时的速度为v ,到达最低点时的速度变为4gR +v 2,则两位置处绳子所受的张力之差是( )A .6mgB .5mgC .4mgD .2mg3.如图所示,质量为m 的小球固定在杆的一端,在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动。
当小球运动到最高点时,瞬时速度v =12Lg ,L 是球心到O 点的距离,则球对杆的作用力是( )A .拉力,大小为12mg B .压力,大小为12mg C .0D .压力,大小为32mg 4.如图所示,用轻绳一端拴一小球,绕另一端O 在竖直平面内做圆周运动。
若绳子可能断,则运动过程中绳子最易断的位置是小球运动到()A.最高点B.最低点C.两侧与圆心等高处D.无法确定5.一轻杆下端固定一质量为M的小球,上端连在轴上,并可绕轴在竖直平面内运动,不计空气阻力,在最低点给小球水平速度v0时,刚好能到达最高点,若小球在最低点的瞬时速度从v0不断增大,则可知()A.小球在最高点对杆的作用力不断增大B.小球在最高点对杆的作用力先减小后增大C.小球在最高点对杆的作用力不断减小D.小球在最高点对杆的作用力先增大后减小6.无缝钢管的制作原理如图所示,竖直平面内,管状模型置于两个支承轮上,支承轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动,铁水注入管状模型后,由于离心作用,铁水紧紧地覆盖在模型的内壁上,冷却后就得到无缝钢管。
高中物理专题练习-动能定理 机械能守恒定律及功能关系的应用(含答案)
高中物理专题练习-动能定理机械能守恒定律及功能关系的应用(含答案)满分:100分时间:60分钟一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分.每小题只有一个选项符合题意.)1.(四川理综,1)在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小()A.一样大B.水平抛的最大C.斜向上抛的最大D.斜向下抛的最大2.(新课标全国卷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()3.(新课标全国卷Ⅱ,16)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 f14.(新课标全国卷Ⅰ,17)如图,一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平.一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道.质点滑到轨道最低点N时,对轨道的压力为4mg,g为重力加速度的大小.用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功.则()A.W=12mgR,质点恰好可以到达Q点B .W >12mgR ,质点不能到达Q 点C .W =12mgR ,质点到达Q 点后,继续上升一段距离D .W <12mgR ,质点到达Q 点后,继续上升一段距离5.(海南单科,4)如图,一半径为R 的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高,质量为m 的质点自轨道端点P 由静止开始滑下,滑到最低点Q 时,对轨道的正压力为2mg ,重力加速度大小为g .质点自P 滑到Q 的过程中,克服摩擦力所做的功为( ) A.14mgR B.13mgRC.12mgRD.π4mgR 6.(天津理综,5)如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m 的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态.现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L ,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L (未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中( ) A .圆环的机械能守恒 B .弹簧弹性势能变化了3mgLC .圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D .圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变二、多项选择题(本题共4小题,每小题7分,共计28分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得7分,选对但不全的得4分,错选或不答的得0分.)7.(浙江理综,18)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器.舰载机总质量为3.0×104kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105 N ;弹射器有效作用长度为100 m,推力恒定.要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则( ) A .弹射器的推力大小为1.1×106 N B .弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 J C .弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 WD .舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s 28.(新课标全国卷Ⅱ,21)如图,滑块a、b的质量均为m,a套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距h,b放在地面上,a、b通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动,不计摩擦,a、b可视为质点,重力加速度大小为g.则() A.a落地前,轻杆对b一直做正功B.a落地时速度大小为2ghC.a下落过程中,其加速度大小始终不大于gD.a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg9.(江苏单科,9)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长.圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,AC=h.圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A.弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g.则圆环()A.下滑过程中,加速度一直减小B.下滑过程中,克服摩擦力做的功为14m v2C.在C处,弹簧的弹性势能为14m v2-mghD.上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度10.(江苏南通一模)一质点在0~15 s内竖直向上运动,其加速度-时间图象如图所示,若取竖直向下为正,g取10 m/s2,则下列说法正确的是()A.质点的机械能不断增加B.在0~5 s内质点的动能增加C.在10~15 s内质点的机械能减少D.在t=15 s时质点的机械能大于t=5 s时质点的机械能三、计算题(本题共2小题,共计42分.解答时写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分.)11.(江苏单科,14)(20分)一转动装置如图所示,四根轻杆OA、OC、AB和CB与两小球及一小环通过铰链连接,轻杆长均为l,球和环的质量均为m,O端固定在竖直的轻质转轴上.套在转轴上的轻质弹簧连接在O与小环之间,原长为L.装置静止时,弹簧长为32L.转动该装置并缓慢增大转速,小环缓慢上升.弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦和空气阻力,重力加速度为g.求:(1)弹簧的劲度系数k;(2)AB杆中弹力为零时,装置转动的角速度ω0;(3)弹簧长度从32L缓慢缩短为12L的过程中,外界对转动装置所做的功W.12.(福建理综,21)(22分)如图,质量为M的小车静止在光滑水平面上,小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道,BC段是长为L的水平粗糙轨道,两段轨道相切于B点.一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下,重力加速度为g.(1)若固定小车,求滑块运动过程中对小车的最大压力;(2)若不固定小车,滑块仍从A点由静止下滑,然后滑入BC轨道,最后从C点滑出小车.已知滑块质量m=M2,在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍,滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ,求:①滑块运动过程中,小车的最大速度大小v m;②滑块从B到C运动过程中,小车的位移大小s. 答案1. A [由机械能守恒定律mgh +12m v 21=12m v 22知,落地时速度v 2的大小相等,故 A 正确.]2.A [当汽车的功率为P 1时,汽车在运动过程中满足P 1=F 1v ,因为P 1不变,v 逐渐增大,所以牵引力F 1逐渐减小,由牛顿第二定律得F 1-f =ma 1,f 不变,所以汽车做加速度减小的加速运动,当F 1=f 时速度最大,且v m =P 1F 1=P 1f .当汽车的功率突变为P 2时,汽车的牵引力突增为F 2,汽车继续加速,由P 2=F 2v 可知F 2减小,又因F 2-f =ma 2,所以加速度逐渐减小,直到F 2=f 时,速度最大v m ′=P 2f ,以后匀速运动.综合以上分析可知选项A 正确.]3.C [两次物体均做匀加速运动,由于时间相等,两次的末速度之比为1∶2,则由v =at 可知两次的加速度之比为a 1a 2=12,F 1合F 2合=12,又两次的平均速度分别为v 2、v ,故两次的位移之比为x 1x 2=12,由于两次的摩擦阻力相等,由W f =fx 可知,W f 2=2W f 1;由动能定理知W 合1W 合2=ΔE k1ΔE k2=14,因为W 合=W F -W f ,故W F =W 合+W f ;W F 2=W 合2+W f 2=4W 合1+2W f 1<4W 合1+4W f 1=4W F 1;选项C 正确.]4.C [根据动能定理得P 点动能E k P =mgR ,经过N 点时,由牛顿第二定律和向心力公式可得4mg-mg =m v 2R ,所以N 点动能为E k N =3mgR2,从P 点到N 点根据动能定理可得mgR -W =E k N -E k P ,即克服摩擦力做功W =mgR2.质点运动过程,半径方向的合力提供向心力即F N -mg cos θ=ma =m v 2R ,根据左右对称,在同一高度处,由于摩擦力做功导致在右边圆形轨道中的速度变小,轨道弹力变小,滑动摩擦力F f =μF N 变小,所以摩擦力做功变小,那么从N 到Q ,根据动能定理-mgR -W ′=E k Q -E k N ,Q 点动能E k Q =3mgR 2-mgR -W ′=12mgR -W ′,由于W ′<mgR2,所以Q 点速度仍然没有减小到0,会继续向上运动一段距离,对照选项,C 正确.]5.C [在Q 点质点受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,两力的合力充当向心力,所以有F N -mg =m v 2R ,F N =2mg ,联立解得v =gR ,下滑过程中,根据动能定理可得mgR -W f =12m v 2,解得W f =12mgR ,所以克服摩擦力做功 12mgR ,C 正确.]6.B [圆环在下落过程中弹簧的弹性势能增加,由能量守恒定律可知圆环的机械能减少,而圆环与弹簧组成的系统机械能守恒,故A 、D 错误;圆环下滑到最大距离时速度为零,但是加速度不为零,即合外力不为零,故C 错误;圆环重力势能减少了3mgl ,由能量守恒定律知弹簧弹性势能增加了3mgl ,故B 正确.]7.ABD [设总推力为F ,位移x ,阻力F 阻=20%F ,对舰载机加速过程由动能定理得Fx -20%F ·x=12m v 2,解得F =1.2×106 N,弹射器推力F 弹=F -F 发=1.2×106 N -1.0×105 N =1.1×106 N,A 正确;弹射器对舰载机所做的功为W =F 弹·x =1.1×106×100 J =1.1×108 J,B 正确;弹射器对舰载机做功的平均功率P -=F 弹·0+v2=4.4×107 W,C 错误;根据运动学公式v 2=2ax ,得a =v 22x =32 m/s 2,D 正确.]8.BD [滑块b 的初速度为零,末速度也为零,所以轻杆对b 先做正功,后做负功,选项A 错误;以滑块a 、b 及轻杆为研究对象,系统的机械能守恒,当a 刚落地时,b 的速度为零,则mgh =12m v 2a +0,即v a =2gh ,选项B 正确;a 、b 的先后受力如图所示.由a 的受力图可知,a 下落过程中,其加速度大小先小于g 后大于g ,选项C 错误;当a 落地前b 的加速度为零(即轻杆对b 的作用力为零)时,b 的机械能最大,a 的机械能最小,这时b 受重力、支持力,且F N b =mg ,由牛顿第三定律可知,b 对地面的压力大小为mg ,选项D 正确.] 9.BD [由题意知,圆环从A 到C 先加速后减速,到达B 处的加速度减小为零,故加速度先减小后增大,故A 错误;根据能量守恒,从A 到C 有mgh =W f +E p ,从C 到A 有12m v 2+E p =mgh +W f ,联立解得:W f =14m v 2,E p =mgh -14m v 2,所以B 正确,C 错误;根据能量守恒,从A 到B 有mgh 1=12m v 2B 1+ΔE p1+W f 1,从C 到B 有12m v 2+ΔE p2=12m v 2B 2+W f 2+mgh 2,又有12m v 2+E p =mgh +W f ,联立可得v B 2>v B 1,所以D 正确.]10.CD [质点竖直向上运动,0~15 s 内加速度方向向下,质点一直做减速运动,B 错误;0~5 s内,a=10 m/s2,质点只受重力,机械能守恒;5~10 s内,a=8 m/s2,受重力和向上的力F1,F1做正功,机械能增加;10~15 s内,a=12 m/s2,质点受重力和向下的力F2,F2做负功,机械能减少,A错误,C正确;由F合=ma可推知F1=F2,由于做减速运动,5~10 s内通过的位移大于10~15 s内通过的位移,F1做的功大于F2做的功,5~15 s内增加的机械能大于减少的机械能,所以D正确.]11.解析(1)装置静止时,设OA、AB杆中的弹力分别为F1、T1,OA杆与转轴的夹角为θ1小环受到弹簧的弹力F弹1=k·L2小环受力平衡:F弹1=mg+2T1cos θ1小球受力平衡:F1cos θ1+T1cos θ1=mg, F1sin θ1=T1sin θ1解得k=4mg L(2)设OA、AB杆中的弹力分别为F2、T2,OA杆与转轴的夹角为θ2,弹簧长度为x 小环受到弹簧的弹力F弹2=k(x-L)小环受力平衡:F弹2=mg,得x=54L对小球:F2cos θ2=mg, F2sin θ2=mω20l sin θ2且cos θ2=x 2l解得ω0=8g 5L(3)弹簧长度为L2时,设OA、AB杆中的弹力分别为F3、T3,OA杆与弹簧的夹角为θ3小环受到弹簧的弹力F弹3=k·L2小环受力平衡:2T3cos θ3=mg+F弹3,且cos θ3=L 4l对小球:F3cos θ3=T3cos θ3+mg;F3sin θ3+T3sin θ3=mω23l sin θ3解得ω3=16g L整个过程弹簧弹性势能变化为零,则弹力做的功为零, 由动能定理:W -mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫3L 2-L 2-2mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫3L 4-L 4=2×12m (ω3l sin θ3)2解得:W =mgL +16mgl 2L 答案 (1)4mgL (2)8g 5L (3)mgL +16mgl 2L12.解析 (1)滑块滑到B 点时对小车压力最大,从A 到B 机械能守恒mgR =12m v 2B ①滑块在B 点处,由牛顿第二定律知 N -mg =m v 2B R ② 解得N =3mg ③ 由牛顿第三定律知 N ′=3mg ④(2)①滑块下滑到达B 点时,小车速度最大.由机械能守恒 mgR =12M v 2m +12m (2v m )2⑤ 解得v m =gR3⑥②设滑块运动到C 点时,小车速度大小为v C ,由功能关系 mgR -μmgL =12M v 2C +12m (2v C )2⑦ 设滑块从B 到C 过程中,小车运动加速度大小为a ,由牛顿第二定律 μmg =Ma ⑧ 由运动学规律v 2C -v 2m =-2as ⑨解得s =13L ⑩ 答案 (1)3mg (2)①gR 3 ②13L1.运用功能关系分析问题的基本思路(1)选定研究对象或系统,弄清物理过程;(2)分析受力情况,看有什么力在做功,弄清系统内有多少种形式的能在参与转化;(3)仔细分析系统内各种能量的变化情况、变化数量.2.功能关系。
功和能、动能、动能定理及机械能守恒练习题及答案
要点归纳功 单位:J力学: ①W = Fs cos θ (适用于恒力功的计算)①理解正功、零功、负功②功是能量转化的量度动能: E K =m2p mv 2122= 重力势能E p = mgh (凡是势能与零势能面的选择有关) ③动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化(增量)公式: W 合= W 合=W 1+ W 2+…+W n = ∆E k = E k2 一E k1 =12122212mV mV - ⑴W 合为外力所做功的代数和.(W 可以不同的性质力做功) ⑵外力既可以有几个外力同时作用,也可以是各外力先后作用或在不同过程中作用: ⑶既为物体所受合外力的功。
④功是能量转化的量度(最易忽视)主要形式有:“功是能量转化的量度”这一基本概念含义理解。
⑴重力的功------量度------重力势能的变化物体重力势能的增量由重力做的功来量度:W G = -ΔE P ,这就是势能定理。
与势能相关的力做功特点:如重力,弹力,分子力,电场力它们做功与路径无关,只与始末位置有关.除重力和弹簧弹力做功外,其它力做功改变机械能; 这就是机械能定理。
只有重力做功时系统的机械能守恒。
功能关系:功是能量转化的量度。
有两层含义:(1)做功的过程就是能量转化的过程, (2)做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化的量度强调:功是一种过程量,它和一段位移(一段时间)相对应;而能是一种状态量,它与一个时刻一、选择题(每小题中至少有一个选项是正确的)1.关于功和能的下列说法正确的是()A.功就是能B.做功的过程就是能量转化的过程C.功有正功、负功,所以功是矢量D.功是能量转化的量度2.一个运动物体它的速度是v时,其动能为E。
那么当这个物体的速度增加到3v时,其动能应该是:()A.E B.3E C.6E D.9E3.一个质量为m的物体,分别做下列运动,其动能在运动过程中一定发生变化的是:()A.匀速直线运动B.匀变速直线运动C.平抛运动D.匀速圆周运动4.对于动能定理表达式W=E K2-E K1的理解,正确的是:()A.物体具有动能是由于力对物体做了功B.力对物体做功是由于该物体具有动能C.力做功是由于物体的动能发生变化D.物体的动能发生变化是由于力对物体做了功5.某物体做变速直线运动,在t1时刻速率为v,在t2时刻速率为nv,则在t2时刻的动能是t1时刻的()A、n倍B、n/2倍C、n2倍D、n2/4倍6.打桩机的重锤质量是250kg,把它提升到离地面15m高处,然后让它自由下落,当重锤刚要接触地面时其动能为(取g=10m/s2):()A.1.25×104J B.2.5×104J C.3.75×104J D.4.0×104J7.质量为m=2kg的物体,在水平面上以v1= 6m/s的速度匀速向西运动,若有一个F=8N、方向向北的恒定力作用于物体,在t=2s内物体的动能增加了()A.28J B.64J C.32J D.36J8.下列关于运动物体所受的合外力、外力做功和动能变化的关系中正确的是:()A.如果物体受的合外力为零,那么合外力对物体做的功一定为零B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零C.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化D.物体的动能不变,所受的合外力一定为零*9.一物体在水平方向的两个水平恒力作用下沿水平面做匀速直线运动。
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。
高一物理练习题【动能定理与机械能守恒】
⾼⼀物理练习题【动能定理与机械能守恒】动能定理与机械能守恒⼀、系统机械能守恒由两个或两个以上的物体所构成的系统,其机械能是否守恒,要看两个⽅⾯(1)系统以外的⼒是否对系统对做功,系统以外的⼒对系统做正功,系统的机械能就增加,做负功,系统的机械能就减少。
不做功,系统的机械能就不变。
(2)系统间的相互作⽤⼒做功,不能使其它形式的能参与和机械能的转换。
系统内物体的重⼒所做的功不会改变系统的机械能系统间的相互作⽤⼒分为三类:1)刚体产⽣的弹⼒:⽐如轻绳的弹⼒,斜⾯的弹⼒,轻杆产⽣的弹⼒等2)弹簧产⽣的弹⼒:系统中包括有弹簧,弹簧的弹⼒在整个过程中做功,弹性势能参与机械能的转换。
3)其它⼒做功:⽐如炸药爆炸产⽣的冲击⼒,摩擦⼒对系统对功等。
(1)轻绳连体类这⼀类题⽬,系统除重⼒以外的其它⼒对系统不做功,系统内部的相互作⽤⼒是轻绳的拉⼒,⽽拉⼒只是使系统内部的机械能在相互作⽤的两个物体之间进⾏等量的转换,并没有其它形式的能参与机械能的转换,所以系统的机械能守恒。
1.如图,倾⾓为θ的光滑斜⾯上有⼀质量为M的物体,通过⼀根跨过定滑轮的细绳与质量为m的物体相连,开始时两物体均处于静⽌状态,且m离地⾯的⾼度为h,求它们开始运动后m着地时的速度?2.如图,光滑斜⾯的倾⾓为θ,竖直的光滑细杆到定滑轮的距离为a,斜⾯上的物体M和穿过细杆的m通过跨过定滑轮的轻绳相连,开始保持两物体静⽌,连接m的轻绳处于⽔平状态,放⼿后两物体从静⽌开始运动,求m下降b时两物体的速度⼤⼩?(2)轻杆连体类这⼀类题⽬,系统除重⼒以外的其它⼒对系统不做功,物体的重⼒做功不会改变系统的机械能,系统内部的相互作⽤⼒是轻杆的弹⼒,⽽弹⼒只是使系统内部的机械能在相互作⽤的两个物体之间进⾏等量的转换,并没有其它形式的能参与机械能的转换,所以系统的机械能守恒。
3.如图,质量均为m的两个⼩球固定在轻杆的端,轻杆可绕⽔平转轴在竖直平⾯内⾃由转动,两⼩球到轴的距离分别为L、2L,开始杆处于⽔平静⽌状态,放⼿后两球开始运动,求杆转动到竖直状态时,两球的速度⼤⼩。
高一物理《动能定理和机械能守恒》练习题
动能定理和机械能守恒定律练习题一、单选题考点一:动能与功一样,是标量,不受速度方向的影响1、某同学投掷铅球.每次出手时,铅球速度的大小相等,但方向与水平面的夹角不同.关于出手时铅球的动能,下列判断正确的是( )A .夹角越大,动能越大B .夹角越大,动能越小C .夹角为45o 时,动能最大D .动能的大小与夹角无关2、一个质量为0.3kg 的弹性小球,在光滑水平面上以6m/s 的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后速度大小与碰撞前相同。
则碰撞前后小球速度变化量的大小△v 和碰撞过程中墙对小球做功的大小W 为( )①0=∆υ ②s m /12=∆υ ③0=W ④8.10=W JA 、①③B 、①④C 、②③D 、②④考点二:对动能定理的理解:动力做正功使物体动能增大,阻力做负功使物体动能减少,它们共同作用的结果,导致了物体动能的变化3、关于做功和物体动能变化的关系,正确的是( )A 、只有动力对物体做功时,物体动能可能减少B 、物体克服阻力做功时,它的动能一定减少C 、动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化D 、外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差考点三:动能定理的简单计算: W 总=E k2-E k1,即外力对物体所做的总功等于物体动能的变化(末减初)4.水平地面上,一运动物体在10 N 摩擦力的作用下,前进5 m 后停止,在这一过程中物体的动能改变了( )A .0 JB .25 JC .50 JD .100 J5、一质量为2kg 的滑块,以4m/s 的速度在光滑的水平面上滑动,从某一时刻起,给滑块施加一个与运动方向相同的水平力,经过一段时间,滑块的速度大小变为5m/s ,则在这段时间里,水平力做的功为( )A 、9JB 、16JC 、25JD 、41J6、一学生用100N 的力将质量为0.5kg 的球以8m/s 的初速度沿水平方向踢出20m 远,则这个学生对球做的功是( )A 、200JB 、16JC 、1000JD 、无法确定7、如图,在高为H 的平台上以初速 抛出一个质量为m 的小球,不计空气阻力,当它到达离抛出点的竖直距离为h 的B 时,小球的动能增量为( )A 、2021υm +mgHB 、2021υm +mgh C 、mgH mgh - D 、mgh8、质量不等但有相同初速度的两物体,在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止,则下列判断正确的是( )A 、质量大的物体滑行距离大B 、质量小的物体滑行距离大C 、它们滑行的距离一样大D 、质量小的滑行时间短考点四:动能定理的简单应用:几个常见的模型9、(子弹打木块)如上图,一颗0.1kg 子弹以500m/s 的速度打穿第一块固定木板后速度变为300m/s ,则这个过程中子弹克服阻力所做的功为( )A 、8000JB 、4500JC 、12500JD 、无法确定10、速度为v 的子弹,恰好能穿透一块固定着的木板,如果子弹速度为2v ,子弹穿透木板时阻力视为不变,则可穿透同样的木板( )A 、2块B 、3块C 、4块D 、1块11、(求解变力功)如图6-2-12所示,原来质量为m 的小球用长L 的细线悬挂而静止在竖直位置.用水平拉力F 将小球缓慢地拉到细线成水平状态过程中,拉力F 做功为:( )A. FLB. 2FLC.mgLD. 012、(处理多过程问题)质量为m 的物体从地面上方H 高处无初速释放,落到地面后出现一个深为h 的坑,如图所示,在此过程中( )A 、 重力对物体做功mgHB 、 物体重力势能减少mg (H-h )C 、 合力对物体做的总功为零D 、 地面对物体的平均阻力为hmgH 考点五:综合题型13、如图所示,传送带匀速运动,带动货物匀速上升,在这个过程中,对货物的动能和重力势能分析正确的是( )A .动能增加B .动能不变C .重力势能不变D .重力势能减少14、某人用手将1kg 物体由静止向上提起1m ,这时物体的速度为2m/s ,则下列说法正确的是(g=10m/s ) ( )A .手对物体做功10JB .合外力做功2JC .合外力做功12JD .物体克服重力做功12J 考点六:物体系统机械能守恒的条件:只有重力和弹力对物体做功15、关于机械能守恒定律的适用条件,下列说法中正确的是 ( )A .只有重力和弹力作用时,机械能才守恒B .只要合外力为零,机械能守恒C .当有重力和弹力外的其他外力作用时,只要其他外力不做功,机械能守恒D .炮弹在空中飞行不计阻力时,仅受重力作用,所以爆炸前后机械能守恒考点七:判断机械能是否守恒的两种方法:(1)从做功角度看,只有重力和弹力做功(2)从能量角度看,只有动能和势能(包括弹性势能)间的转化16、小球在做自由落体运动的过程中,下列说法正确的是( )A .小球的动能不变B .小球的重力势能增大C .小球的机械能减小D .小球的机械能守恒F17、(多选题)下列物体在运动过程中,机械能守恒的有()A.沿粗糙斜面下滑的物体B.沿光滑斜面自由下滑的物体C.从树上下落的树叶D.在真空管中自由下落的羽毛18、在下列几种运动中,机械能一定不守恒的是()A、质点做匀速圆周运动B、物体做匀速直线运动C、物体做匀变速运动D、子弹打入木块过程中沿水平方向抛出一个物体,不计空气阻力,19、如图所示,距地面h高处以初速度物体在下落过程中,运动轨迹是一条抛物线,下列说法正确的是()A、物体在c点比a点具有的机械能大B、物体在a点比c点具有的动能大C、物体在a、b、c三点具有的动能一样大D、物体在a、b、c三点具有的机械能相等20.如图所示,细绳下端拴一个重球,上端固定在支架上,把重球从平衡位置B拉到A,放开手重球就在AC间往复运动,若在B1点固定一根钉子,重球仍从A点放手,球摆动到B点时,绳子被钉子挡住,重球绕B1点继续摆动,此后,重球所能达到的最高点(不计空气阻力) ()A.一定在AC连线上B.一定在AC连线的上方C.一定在AC连线下方D.可能在AC连线的上方21、如图所示,一辆汽车从凸桥上的A点匀速运动到等高的B点,以下说法中正确的是()A.由于车速不变,所以汽车从A到B过程中机械能不变B.牵引力对汽车做的功大于汽车克服阻力做的功C.汽车在运动过程中所受合外力为零D.汽车所受的合外力做功为零22、如图所示,两质量相同的小球A、B分别用线悬在等高的O1、O2点,A球的悬线比B 球的长.把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经最低点时(以悬点为零势能点)下列说法不正确的是()...A.A球的速度大于B球的速度B.A球的动能大于B球的动能C.A球的机械能大于B球的机械能D. A球的机械能等于B球的机械能考点八:系统机械能守恒,机械能守恒定律所研究的对象往往是一个系统23、木块静挂在绳子下端,一子弹以水平速度射入木块并留在其中,再与木块一起共同摆到一高度,如图所示,从子弹开始射入到共同上摆到最大高度的过程中,下列说法正确的是( )A.子弹的机械能守恒B.木块的机械能守恒C.子弹和木块的总机械能守恒D.以上说法都不对考点九:机械能守恒定律的计算,应先分析物体运动过程中是否满足机械能守恒条件,其次列出初、末状态物体的机械能相等的方程,即E k1+E p1 =E k2+E p2 求解方程24、在同一高度,把三个完全相同的小球以相同大小的速度同时抛出去,它们分别做竖直上抛,竖直下抛和平抛运动,则下列说法正确的是()A 、 每一时刻三个小球的速度均相等B 、落地时三个小球的速度相同C 、落地时三个小球的动能相同D 、三个小球在空中飞行的时间相同25、在地面上方某一高度有一小球,其重力势能为10J (以地面为参考平面),现让它由静止开始下落,若不计空气阻力,则它在着地前瞬间的动能为( )A 、30JB 、20JC 、10JD 、5J26、将物体由地面竖直上抛,如果不计空气阻力,物体能够达到的最大高度为H ,当物体在上升过程中的某一位置时,它的动能和重力势能相同,则这一位置的高度是( )A 、32HB 、21HC 、31HD 、41H 27、一个质量为m 的木块,从半径为R 、质量为M 的1/4光滑圆槽顶端由静止滑下。
《第七章 机械能守恒定律》试卷及答案_高中物理必修第二册_沪科版_2024-2025学年
《第七章机械能守恒定律》试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、一个物体从静止开始沿光滑斜面下滑,下列说法正确的是:A、物体的动能随着下滑距离的增加而增加B、物体的势能随着下滑距离的增加而减少C、物体的机械能守恒D、物体的动量和速度随下滑距离增加而增加2、一个物体从高度h自由下落,落地时的速度v与下落的高度h的关系可以表示为:A、v = √(2gh)B、v = ghC、v = h/√gD、v = √(gh/2)3、物体沿光滑斜面自由下滑的过程中,以下说法正确的是()。
A、物体的动能增加,势能减少,机械能守恒;B、物体的动能减少,势能增加,机械能守恒;C、物体的动能增加,势能减少,机械能增加;D、物体的动能增加,势能减少,机械能不变。
4、在光滑水平面上,一个物体在拉力的作用下做变速直线运动,如果物体的动能增加了,那么()。
A、其重力势能一定增加;B、其重力势能一定减少;C、其重力势能不变;D、此过程中拉力不一定对物体做正功。
5、一个物体从高处自由下落,在下落过程中:A、重力势能在增加B、重力势能在减少C、动能和重力势能总和不变D、动能和势能无法同时增加6、关于机械能守恒定律的适用条件,以下说法正确的是:A、所有运动过程中都适用B、只有匀速直线运动过程适用C、只有自由落体运动过程适用D、受限在只有重力和弹力作用下的机械运动过程适用7、一个物体在光滑水平面上从静止开始沿着x轴正方向运动,受到一个恒定的水平向右的力F作用。
下列说法正确的是()A、物体的动能增加时,其势能必定减少B、物体的势能增加时,其动能必定减少C、物体的机械能守恒,因为只有重力做功D、物体的机械能不守恒,因为除了重力做功,还有其他力做功二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、物体沿斜面匀速下滑时,下列哪些力做功为零?A、摩擦力B、重力C、支持力D、合外力2、在一个弹性系统中,当一个弹簧振子从最大位移处释放后,下列哪些描述是正确的?A、在开始释放的瞬间,弹簧弹力对振子做正功B、振子到达平衡位置时,速度达到最大值C、振子经过平衡位置时,带有最大的势能D、振子到达最大位移处时,动能为零3、一个物体从静止状态开始下落的运动,下列关于其机械能守恒的说法正确的是()A、物体的势能减小,动能增大,总机械能守恒B、物体在整个下落过程中只有重力做功C、物体下落过程中,如果有空气阻力,其机械能将不会守恒D、物体下落的末速度与重力加速度无关三、非选择题(前4题每题10分,最后一题14分,总分54分)第一题已知一物体从高度为h的平台上自由落下,落地的速度为v。
高考物理动能定理机械能守恒复习测试题
高考物理复习 动能定理、机械能守恒测试题(附参考答案)一.不定项选择题(潍坊一模)1.一个质量为m 的小铁块沿半径为R 的固定半圆轨道上边缘由静止滑下,到半圆底部时,轨道所受压力为铁块重力的1.5倍,则此过程中铁块损失的机械能为( )A .18 mgR B .14 mgR C .12 mgR D .34mgR(莱芜四中)2.铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落,在下落过程中,下列判断中正确的是 ( ) A . 金属环在下落过程中的机械能守恒B . 金属环在下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量 C . 金属环的机械能先减小后增大D . 磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力(日照市)3.如图所示,倾角为30o 的斜面体置于水平地面上,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A 和物块B ,跨过固定于斜面体顶端的光滑支点O 。
已知A 的质量为m ,B 的质量为4m 现用手托住A ,使OA 段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB 绳平行于斜面,此时物块B 静止不动。
将 A 由静止释放,在其下摆过程中,斜面体始终保持静止,下列判断中正确的是( )A .物块B 受到的摩擦力先减小后增大 B .地面对斜面体的摩擦力方向一直向右C .小球A 与地球组成的系统机械能守恒D .小球A 、物块B 与地球组成的系统机械能不守恒(威海一中1)4.如图所示,两光滑斜面的倾角分别为30°和45°,质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦),分别置于两个斜面上并由静止释放;若交换两滑块位置,再由静止释放.则在上述两种情形中正确的有( )A.质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用 B.质量为m的滑块均沿斜面向上运动 C. 系统在运动中机械能均守恒D.绳对质量为m滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力(威海一中2)5.如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置。
《机械能守恒功能关系动能定理》压轴题 103道含详解
《机械能守恒、功能关系、动能定理》压轴题103道含详解1.如图所示,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ,现给环一个向右的初速度v0,如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F的作用,已知力F的大小F=kv(k 为常数,v为环的运动速度),则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功(假设杆足够长)可能为( ACD )A mv20 B .mv2+. 0 D mv2-解析:当mg=kv0时,即v=时,环作匀速运动,Wf=0,环克服摩擦力所做的功为零;(3分)当mg>kv0时,即v<时,环在运动过程中,v减少,F减少,f增大,最终环静止Wf=,环克服摩擦力所做的功为。
(5分)当mg<kv0时,即v>时,环在运动过程中,v减少,F减少,f减少到mg=kv时,环作匀速运动,Wf=,环克服摩擦力所做的功为;(7分)如图所示,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上,环与杆的摩擦因数为μ,现给环一个向右的初速度,同时对环加一个竖直向上的作用力F,并使F的大小随的大小变化,两者关系为,其中k为常数,则环运动过程中的速度图像可能是图中的[ ]A.B.C.D.答案ABD/physics2/ques/detail/eb389891-8b76-4a70-bc47-219824ceaf86如图,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个水平向右的恒力F,使圆环由静止开始运动,同时对环施加一个竖直向上、大小随速度变化的作用力F=kv,其中k为常数,则圆环运动过程中()13.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V1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V2(V2<V1)。
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增大后减小答案:AD解析:设斜面倾角为θ、上升过程沿斜面运动的最大距离为L。
教科版高中物理必修第二册课后习题 第四章机械能及其守恒定律 3.动能 动能定理
3.动能 动能定理基础巩固1.一物体做变速运动时,下列说法正确的是( ) 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.物体的加速度可能为零 答案:B解析:物体做变速运动,可能是物体的速度方向变化,而大小不变,如匀速圆周运动,此时物体的动能不变,并无外力对物体做功,故选项A 、C 均错误;物体做变速运动,一定具有加速度,物体所受合外力一定不为零,故选项B 正确,选项D 错误。
2.两个物体质量比为1∶4,速度大小之比为4∶1,则这两个物体的动能之比为( ) A.1∶1 B.1∶4 C.4∶1 D.2∶1答案:C解析:由动能表达式E k =12mv 2得E k1E k2=m 1m 2·(v 1v 2)2=14×(41)2=4∶1,C 正确。
3.一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为x,动能变为原来的9倍。
该质点的加速度为( )A.xt2B.3x2t2C.4xt2D.8xt2答案:A解析:设初、末速度分别为v1、v2,加速度为a,则由E k=12mv2得v2=3v1;代入x=v1+v22t得v1=x2t,v2=3x2t,a=v2-v1t=3x2t-x2tt=xt2,故选项A正确。
4.某人把质量为0.1 kg的一块小石头,从距地面为5 m的高处以60°角斜向上抛出,抛出时的初速度大小为10 m/s,则当石头着地时,其速度大小约为(g取10 m/s2,不计空气阻力)( )A.14 m/sB.12 m/sC.28 m/sD.20 m/s答案:A解析:由动能定理,重力对石头所做的功等于石头动能的变化,则mgh=12mv22−12mv12,v2=√v12+2gh=10√2m/s≈14m/s,A正确。
5.某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力与小车动能变化的关系。
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1.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 v 2/2;C .动能的增加量为mg (H —h )D .机械能为mgH+ m v 2/2。
2.如图1所示,两个质量相同的物体A 和B ,在同一高度处,A 物体自由落下,B 物体沿光滑斜面下滑,则它们到达地面时(空气阻力不计) ( )A .速率相同,动能相同B .B 物体的速率大,动能也大C .A 、B 两物体在运动过程中机械能都守恒D .B 物体重力所做的功比A 物体重力所做的功多二、填空题3.在40m 高的塔顶,将质量1kg 的物体,以20m/s 的速度水平抛出,下落1s 时,物体的重力势能为 J ,动能为 J ,落到地面物体的动能增加 ,机械能增加 。
(取地面为参考平面,g 取10m/s 2)4.气球以10 m /s 的速度匀速上升,当它上升到离地15 m 高时,从气球里掉下一个物体,如果不计空气阻力,则物体落地时的速度为________m /s 。
*5.如图10所示,劲度系数为k 1的轻质弹簧两端分别与质量为m 1,m 2的物块1、2拴接,劲度系数为k 2的轻质弹簧上端与物块2拴接,下端压在桌面上(不拴接),整个系统处于平衡状态。
现施力将物块1缓慢地竖直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面.在此过程中,物块2的重力势能增加了____ ____,物块1的重力势能增加了______ _。
一、选择题(每小题中至少有一个选项是正确的)1.若不计空气的阻力,以下实例中运动物体机械能守恒的是 ( )A .物体沿斜面匀速下滑B .物体做竖直上抛运动C .物体做自由落体运动D .用细绳拴着小球,一端为圆心,使小球在竖直平面内做圆周运动3.如图所示,物体在斜面上受到平行于斜面向下拉力F 作用,沿斜面向下运动,已知拉力F 大小恰好等于物体所受的摩擦力,则物体在运动过程中,( )A 、作匀速运动;B 、作匀加速运动;C 、机械能保持不变;D 、机械能减小。
高中物理机械能守恒与动能定理综合练习
高中物理机械能守恒与动能定理综合练习一、单选题(每题4分,共16分)1、自行车的部分结构如图。
A、B分别是飞轮边缘、大齿盘边缘上的一个点。
在骑行自行车的过程中,大齿盘通过链条带动飞轮转动,则下列说法正确的是()A.A、B两点的周期相等B.A、B两点的线速度相等C.A、B两点的角速度相等D.A、B两点的向心加速度相等2、如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧保持竖直),下列关于能的叙述正确的是()A.弹簧的弹性势能先增大后减小B.小球的动能先增大后减小C.小球的重力势能先增大后减小D.小球的机械能守恒3、船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示,河宽为300m,则当船沿渡河时间最短的路径渡河时( )A.船在河水中航行的轨迹是一条直线B.船渡河的所走的距离为300mC.船渡河的时间100sD.船在河水中的最大速度是7m/s4、我国自主研发的“北斗”地球卫星导航系统由中轨道卫星、高轨道卫星和同步卫星组成,可将定位精度提高到“厘米”级。
已知三种卫星中,中轨道卫星速度最大,同步卫星周期最大,则下列说法正确的是()A.高轨道卫星的角速度最大B.中轨道卫星的机械能最大C.同步卫星的向心加速度最大D.三种卫星的速度均不可能大于7.9km/s二、双选题(每题6分,打错、不答得0分,答漏得3分,共30分)5、如图所示,两个物体与水平地面间的动摩擦因数相等,它们的质量也相等.在甲图用力F1拉物体,在乙图用力F2推物体,F1=F2,与水平方向夹角均为α,两个物体都从静止开始运动,通过相同的位移,设F1和F2对物体所做的功分别为W1和W2,平均功率分别为 P1和P2,下列判断正确的是()A. W1=W2B. W1<W2C. P1=P2,D. P1>P2,6、如图所示,A、B、C三个完全相同的小球分别从斜面的顶端以不同的速度水平抛出,其中A、B落到斜面上,C落到水平面上,则下列说法正确的是()A. 三小球的运动时间相等B. A球运动时间最短C. A、B落到斜面上时速度方向相同D. A、B落到斜面上时重力的瞬时功率相等7、发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道l,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,如图所示,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法中正确的是()A.卫星在轨道3上的动能大于在轨道1上的动能B.卫星在轨道2上的Q点的动能大于P点的动能C.卫星在轨道l上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度8、某娱乐项目中,参与者抛出一小球去撞击触发器,从而进入下一关.现在将这个娱乐项目进行简化,假设参与者从触发器的正下方以v的速率竖直上抛一小球,小球恰好击中触发器.若参与者仍在刚才的抛出点,沿A、B、C、D四个不同的光滑轨道分别以速率v抛出小球,如图所示.则小球能够击中触发器的是()9、如图所示,汽车向右沿水平面运动,通过绳子提升重物m,使其匀速上升。
物理动能定理及机械能守恒练习题
物理练习题及参考答案动能定理一、不定项选择题(每小题至少有一个选项)1.下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系,下列说法中正确的是()A.如果物体所受合外力为零,则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,则合外力一定为零;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.下列说法正确的是()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相同的动能,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始做直线运动,则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()/s D.s/4A.s B.s/2 C.26.两个物体A、B的质量之比m A∶m B=2∶1,二者动能相同,它们和水平桌面的动摩擦因数相同,则二者在桌面上滑行到停止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∶4 7.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.0.5L8.一个人站在阳台上,从阳台边缘以相同的速率v0,分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出,不计空气阻力,则比较三球落地时的动能()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v 0,当它落到地面时速度为v ,用g 表示重力加速度,则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 -- 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,则物体刚被抛出时,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。
机械能守恒定律练习题及答案
高一物理周练(机械能守恒定律)班级_________ _________ 学号_________ 得分_________一、选择题(每题6分,共36分)1、下列说法正确的是:()A、物体机械能守恒时,一定只受重力和弹力的作用。
B、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。
C、在重力势能和动能的相互转化过程中,若物体除受重力外,还受到其他力作用时,物体的机械能也可能守恒。
D、物体的动能和重力势能之和增大,必定有重力以外的其他力对物体做功。
2、从地面竖直上抛两个质量不同而动能相同的物体(不计空气阻力),当上升到同一高度时,它们( )A.所具有的重力势能相等B.所具有的动能相等C.所具有的机械能相等D.所具有的机械能不等3、一个原长为L的轻质弹簧竖直悬挂着。
今将一质量为m的物体挂在弹簧的下端,用手托住物体将它缓慢放下,并使物体最终静止在平衡位置。
在此过程中,系统的重力势能减少,而弹性势能增加,以下说法正确的是()A、减少的重力势能大于增加的弹性势能B、减少的重力势能等于增加的弹性势能C、减少的重力势能小于增加的弹性势能D、系统的机械能增加4、如图所示,桌面高度为h,质量为m的小球,从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为零,小球落到地面前的瞬间的机械能应为()A、mghB、mgHC、mg(H+h)D、mg(H-h)5、某人用手将1kg物体由静止向上提起1m, 这时物体的速度为2m/s, 则下列说法正确的是()A.手对物体做功12JB.合外力做功2JC.合外力做功12JD.物体克服重力做功10J6、质量为m的子弹,以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块,并留在其中,下列说法正确的是()A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功二、填空题(每题8分,共24分)7、从离地面H高处落下一只小球,小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,则小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程为____________。
教科版高中物理必修第二册课后习题 第四章 机械能及其守恒定律 3 动能 动能定理
3 动能 动能定理A 级必备知识基础练1.(多选)质量一定的物体( BC ) 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.速度不变时其动能一定不变 D.动能不变时其速度一定不变,速度变化时可能只有方向变化,而大小不变,动能是标量,所以速度只有方向变化时,动能可以不变;动能不变时,只能说明速度大小不变,但速度方向不一定不变,故B 、C 正确,A 、D 错误。
2.(北京房山高一期末)有一种地下铁道,车站的路轨建得高些,车辆进站时要上坡,出站时要下坡,如图所示。
坡高为h,车辆的质量为m,重力加速度为g,车辆与路轨间有摩擦力,进站车辆到达坡下A 处时的速度为v,此时切断电动机的电源,车辆冲上坡顶到达站台B 处的速度恰好为0。
车辆从A 运动到B 的过程中克服摩擦力做的功是( A )A.12mv 2-mghB.12mv 2+mghC.mgh-12mv 2D.mghA 到B 的过程运用动能定理得-mgh-W f =0-12mv 2,解得W f =12mv 2-mgh,故选A 。
3.如图所示,左端固定的轻质弹簧被物块压缩,物块被释放后,由静止开始从A 点沿粗糙水平面向右运动。
离开弹簧后,经过B 点的动能为E k ,该过程中,弹簧对物块做的功为W,则物块克服摩擦力做的功W f 为( D )A.W f =E kB.W f =E k +WC.W f =WD.W f =W-E k,有W-W f =E k ,得W f =W-E k ,故选D 。
4.(云南高一期末)质量为15 g 的子弹,以800 m/s 的速度射入厚度为10 cm 的固定木板,射穿后的速度是700 m/s 。
若子弹射穿木板的过程中受到的平均阻力不变,则该子弹还能射穿几块同样的木板( B ) A.2块B.3块C.4块D.5块-fd=12mv 12−12mv 02,-fnd=0-12mv 02,解得n≈4.3,则该子弹还能射穿3块同样的木板,故选B 。
物理曲线运动、动能定理、机械能守恒专练Word版含答案
三曲线运动、机械能守恒、动能定理1.小球从空中以某一初速水平抛出,落地前1 s时刻,速度方向与水平方向夹角30°,落地时速度方向与水平方向夹角60°,g=10 m/s2.求小球在空中的运动时间及抛出的初速度.2.A、B两小球同时从距地面高h=15m处的同一点抛出,初速度大小均为v0=10m/s。
A球竖直向下抛出,B球水平抛出,空气阻力不计,重力加速度取g=10m/s2。
求:(1)A经多长时间落地?(2)A球落地时,A、B两球间的距离是多少?3. 如图所示,从倾角为θ的斜面上的M点水平抛出一个小球,小球的初速度为V0.最后小球落在斜面上的N点.则A.可求M、N点之间的距离B.可求小球落到N点时速度的大小和方向C.可求小球落到N点时的动能D.当小球速度方向与斜面平行时,小球与斜面间的距离最大4.图2所示,两轮用皮带传动,皮带不打滑.图中有A、B、C三点,这三点所在处半径r A>r B=r C,则这三点的向心加速度a A、a B、a C的关系是A.a A=a B=a CB.a C>a A>a BC.a C<a A<a BD.a C=a B>a A图2 图3 5.如图3所示为A、B两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象.其中A为双曲线的一个分支.由图可知①A物体运动的线速度大小不变②A物体运动的角速度大小不变③B物体运动的角速度大小不变④B物体运动的线速度大小不变以上正确的判断是A.①③B.②④C.①④D.②③6.如图4所示,ABC是光滑半圆形轨道,轨道直径AOC沿竖直方向,长为0.8 m.今有一质量为m的小球自A点以初速度v水平射入轨道内,求:(1)小球能沿轨道运动时,水平初速度v的最小值;(2)若小球的水平初速度小于(1)中最小值,小球有无可能经过B点?若能,求出初速度满足的条件;若不能,说明理由.(g取10 m/s2)O图47.长为L的轻绳的一端固定在O点,另一端栓一个质量为m的小球.先令小球以O为圆心,L 为半径在竖直平面内做圆周运动,小球能通过最高点,如图所示.g为重力加速度.则A.小球通过最高点时速度可能为零B.小球通过最高点时所受轻绳的拉力可能为零C.小球通过最底点时速度大小可能等于2gLD.小球通过最底点时所受轻绳的拉力可能等于5mg8.在某一高处的同一点将三个质量都相等的小球以大小相等的初速度分别竖直上抛、平抛和竖直下抛,不计空气阻力.则以下叙述中正确的是A.从抛出到落地的过程中,重力对它们做的功相等B.三个球落地时的动量相等C.同一时刻,三个球的动能一定相等D.从抛出到落地的过程中,重力对它们做功的平均功率相等9.(2003年辽宁综合)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.mgh -21mv 2-21mv 02B.-21mv 2-21mv 02-mgh C.mgh +21mv 02-21mv 2D.mgh +21mv 2-21mv 0210.(2006北京)下图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图。
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动能定理和机械能守恒定律练习题一、单选题考点一:动能与功一样,是标量,不受速度方向的影响1、某同学投掷铅球.每次出手时,铅球速度的大小相等,但方向与水平面的夹角不同.关于出手时铅球的动能,下列判断正确的是( )A .夹角越大,动能越大B .夹角越大,动能越小C .夹角为45o 时,动能最大D .动能的大小与夹角无关2、一个质量为0.3kg 的弹性小球,在光滑水平面上以6m/s 的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后速度大小与碰撞前相同。
则碰撞前后小球速度变化量的大小△v 和碰撞过程中墙对小球做功的大小W 为( )①0=∆υ ②s m /12=∆υ ③0=W ④8.10=W JA 、①③B 、①④C 、②③D 、②④考点二:对动能定理的理解:动力做正功使物体动能增大,阻力做负功使物体动能减少,它们共同作用的结果,导致了物体动能的变化3、关于做功和物体动能变化的关系,正确的是( )A 、只有动力对物体做功时,物体动能可能减少B 、物体克服阻力做功时,它的动能一定减少C 、动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化D 、外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差考点三:动能定理的简单计算: W 总=E k2-E k1,即外力对物体所做的总功等于物体动能的变化(末减初)4.水平地面上,一运动物体在10 N 摩擦力的作用下,前进5 m 后停止,在这一过程中物体的动能改变了( )A .0 JB .25 JC .50 JD .100 J5、一质量为2kg 的滑块,以4m/s 的速度在光滑的水平面上滑动,从某一时刻起,给滑块施加一个与运动方向相同的水平力,经过一段时间,滑块的速度大小变为5m/s ,则在这段时间里,水平力做的功为( )A 、9JB 、16JC 、25JD 、41J6、一学生用100N 的力将质量为0.5kg 的球以8m/s 的初速度沿水平方向踢出20m 远,则这个学生对球做的功是( )A 、200JB 、16JC 、1000JD 、无法确定7、如图,在高为H 的平台上以初速 抛出一个质量为m 的小球,不计空气阻力,当它到达离抛出点的竖直距离为h 的B 时,小球的动能增量为( )A 、2021υm +mgHB 、2021υm +mgh C 、mgH mgh - D 、mgh8、质量不等但有相同初速度的两物体,在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止,则下列判断正确的是( )A 、质量大的物体滑行距离大B 、质量小的物体滑行距离大C 、它们滑行的距离一样大D 、质量小的滑行时间短考点四:动能定理的简单应用:几个常见的模型9、(子弹打木块)如上图,一颗0.1kg 子弹以500m/s 的速度打穿第一块固定木板后速度变为300m/s ,则这个过程中子弹克服阻力所做的功为( )A 、8000JB 、4500JC 、12500JD 、无法确定10、速度为v 的子弹,恰好能穿透一块固定着的木板,如果子弹速度为2v ,子弹穿透木板时阻力视为不变,则可穿透同样的木板( )A 、2块B 、3块C 、4块D 、1块11、(求解变力功)如图6-2-12所示,原来质量为m 的小球用长L 的细线悬挂而静止在竖直位置.用水平拉力F 将小球缓慢地拉到细线成水平状态过程中,拉力F 做功为:( )A. FLB. 2FL πC.mgLD. 012、(处理多过程问题)质量为m 的物体从地面上方H 高处无初速释放,落到地面后出现一个深为h 的坑,如图所示,在此过程中( )A 、 重力对物体做功mgHB 、 物体重力势能减少mg (H-h )C 、 合力对物体做的总功为零D 、 地面对物体的平均阻力为hmgH 考点五:综合题型13、如图所示,传送带匀速运动,带动货物匀速上升,在这个过程中,对货物的动能和重力势能分析正确的是( )A .动能增加B .动能不变C .重力势能不变D .重力势能减少14、某人用手将1kg 物体由静止向上提起1m ,这时物体的速度为2m/s ,则下列说法正确的是(g=10m/s ) ( )A .手对物体做功10JB .合外力做功2JC .合外力做功12JD .物体克服重力做功12J考点六:物体系统机械能守恒的条件:只有重力和弹力对物体做功15、关于机械能守恒定律的适用条件,下列说法中正确的是 ( )A .只有重力和弹力作用时,机械能才守恒B .只要合外力为零,机械能守恒C .当有重力和弹力外的其他外力作用时,只要其他外力不做功,机械能守恒D .炮弹在空中飞行不计阻力时,仅受重力作用,所以爆炸前后机械能守恒考点七:判断机械能是否守恒的两种方法:(1)从做功角度看,只有重力和弹力做功(2)从能量角度看,只有动能和势能(包括弹性势能)间的转化16、小球在做自由落体运动的过程中,下列说法正确的是( )A .小球的动能不变B .小球的重力势能增大C .小球的机械能减小D .小球的机械能守恒17、(多选题)下列物体在运动过程中,机械能守恒的有( )A .沿粗糙斜面下滑的物体B .沿光滑斜面自由下滑的物体C .从树上下落的树叶D .在真空管中自由下落的羽毛18、在下列几种运动中,机械能一定不守恒的是( )A 、质点做匀速圆周运动B 、物体做匀速直线运动C 、物体做匀变速运动D 、子弹打入木块过程中19、如图所示,距地面h 高处以初速度0υ沿水平方向抛出一个物体,不计空气阻力,物体在下落过程中,运动轨迹是一条抛物线,下列说法正确的是( )A 、 物体在c 点比a 点具有的机械能大B 、 物体在a 点比c 点具有的动能大C 、 物体在a 、b 、c 三点具有的动能一样大 FD 、 物体在a 、b 、c 三点具有的机械能相等20.如图所示,细绳下端拴一个重球,上端固定在支架上,把重球从平衡位置B 拉到A ,放开手重球就在AC 间往复运动,若在B 1点固定一根钉子,重球仍从A 点放手,球摆动到B 点时,绳子被钉子挡住,重球绕B 1点继续摆动,此后,重球所能达到的最高点(不计空气阻力) ( )A .一定在AC 连线上B .一定在AC 连线的上方C .一定在AC 连线下方D .可能在AC 连线的上方21、如图所示,一辆汽车从凸桥上的A 点匀速运动到等高的B 点,以下说法中正确的是( )A .由于车速不变,所以汽车从A 到B 过程中机械能不变B .牵引力对汽车做的功大于汽车克服阻力做的功C .汽车在运动过程中所受合外力为零D .汽车所受的合外力做功为零22、如图所示,两质量相同的小球A 、B 分别用线悬在等高的O 1、O 2点,A 球的悬线比B 球的长.把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经最低点时(以悬点为零势能点)下列说法不正确...的是( )A.A 球的速度大于B 球的速度B.A 球的动能大于B 球的动能C.A 球的机械能大于B 球的机械能D. A 球的机械能等于B 球的机械能考点八:系统机械能守恒,机械能守恒定律所研究的对象往往是一个系统23、木块静挂在绳子下端,一子弹以水平速度射入木块并留在其中,再与木块一起共同摆到一高度,如图所示,从子弹开始射入到共同上摆到最大高度的过程中,下列说法正确的是( ) A .子弹的机械能守恒 B .木块的机械能守恒C .子弹和木块的总机械能守恒D .以上说法都不对考点九:机械能守恒定律的计算,应先分析物体运动过程中是否满足机械能守恒条件,其次列出初、末状态物体的机械能相等的方程,即E k1+E p1 =E k2+E p2 求解方程 24、在同一高度,把三个完全相同的小球以相同大小的速度同时抛出去,它们分别做竖直上抛,竖直下抛和平抛运动,则下列说法正确的是( )A 、 每一时刻三个小球的速度均相等B 、落地时三个小球的速度相同C 、落地时三个小球的动能相同D 、三个小球在空中飞行的时间相同 25、在地面上方某一高度有一小球,其重力势能为10J (以地面为参考平面),现让它由静止开始下落,若不计空气阻力,则它在着地前瞬间的动能为( )A 、30JB 、20JC 、10JD 、5J26、将物体由地面竖直上抛,如果不计空气阻力,物体能够达到的最大高度为H ,当物体在上升过程中的某一位置时,它的动能和重力势能相同,则这一位置的高度是( )A 、32HB 、21HC 、31HD 、41H 27、一个质量为m 的木块,从半径为R 、质量为M 的1/4光滑圆槽顶端由静止滑下。
在槽被固定情况下,如图所示,木块从槽口滑出时的速度大小为_______________(机械能与选取的参考平面有关)28.如图所示,质量为m 的小球从桌面竖直向上抛出,桌面离地高度为h 1,小球能到达的最大高度离地为h 。
若以桌面为重力势能的零参考平面,不计空气阻力。
以下说法中正确的是A.小球落地时的重力势能为零B.小球落地时的动能为mg (h -h 1)C.小球落地时的机械能为mghD.小球落地时的机械能为mg (h -h 1)29.一物体在距地面h 高处被以初速度v 竖直上抛,恰好能上升到距地面H 高的天花板处。
若以天花板为零势能面,忽略空气阻力。
则物体落回地面时的机械能可能是( )A 、 mgh+221mvB 、 mg(h+H)C 、 0D 、 mg h (验证机械能守恒)1.学生实验“用DIS 研究机械能守恒定律”的装置如图(a )所示,某组同学在一次实验中,选择DIS 以图像方式显示实验的结果,所显示的图像如图(b )所示。
图像的横轴表示小球距D 点的高度h ,纵轴表示摆球的重力势能E p 、动能E k 或机械能E 。
试回答下列问题:(1)图(b )的图像中,表示小球的重力势能E p 、动能E k 、机械能E 随小球距D 点的高度h 变化关系的图线分别是__________________(按顺序填写相应图线所对应的文字)。
(2)图(a )所示的实验装置中,固定于小球下端、宽度为Δs ,且不透光的薄片J 是_________,传感器K 的名称是 。
(3)根据图(b )所示的实验图像,可以得出的结论是 _____ ____ 。
0.40 0.801.20 1.60 0.5 ×-1) m E p E k E /(×10-2) J丙甲 乙1.0 图 (b ) 图 (a ) 接数据采集器J J v 0 = 0。