物理功和机械能练习题含答案及解析

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【解析】
【解析】
【详解】
A.小球从A处到B处,质量不变高度增大,所以重力势能增大,故A选项正确;
B.小球从B处到C处,质量不变,在重力作用下速度逐渐增大,所以动能增大,故B选项正确;
C.小球在D处比B处,质量不变高度降低,所以重力势能变小,故C选项正确;
D.看图可知小球在弹跳过程中,每次触地反弹至最高点的高度逐渐减小,说明其机械能在运动过程中减小,所以A、C、E三处机械能总量并不相等,故D选项错误符合题意.
11.一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶,途中经过一段泥泞路面,如果汽车发动机的功率始终保持不变,则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是()
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】
汽车发动机的功率始终保持不变,途中经过一段泥泞路面,由于泥泞路面摩擦阻力增大,则汽车的牵引力也随之增大,根据 可知,汽车的速度变小;
速度变小,则相同时间内通过的距离变小。
A图,始终为匀速直线运动,不正确;
B图,中间一段,在相同时间内通过的距离更远,不正确;
C图,中间一段,随时间的变化,路程出现减小的情况,不正确;
D图,中间一段,在相同时间内通过的距离变小了,说明速度减小了,正确;
故选D。
12.跳伞运动员在空中匀速下落时,以下说法中正确的有
A. 静止B. 竖直向上匀速运动
C. 竖直向上匀速运动D. 水平向右匀速运动
【答案】C
【解析】
【分析】
物体处于平衡状态时,受平衡力,据此判断弹簧测力计的示数;再根据运动速度的大小,判断做功的功率;同时根据重力势能的影响因素,判断重力势能的变化.
【详解】
①由题意可知,物体每次都是处于静止或匀速直线运动状态,即平衡状态,因此,物体受到的是平衡力,则拉力与重力平衡,即弹簧测力计的示数都等于2N;
【点睛】此题考查功的计算,力是否做功的判断,关键是掌握做功的两个必要条件.注意水平方向运动的物体,重力是不做功的.
16.如图,一个小球在地面上弹跳,下列分析错误是
A.小球从A处到B处重力势能增大
B.小球从B处到C处动能增大
C.小球在B处比D处重力势能大
D.小球在A、C、E三处机械能总量相等
【答案】D
(3)动能不变,重力势能减小,机械能减小.
故选C.
13.如图是滑雪运动员收起雪杖后从高处滑下的情景,对此Baidu Nhomakorabea程
A.运动员下滑过程中动能增大,重力势能也增大
B.运动员下滑过程中,动能的增加量等于重力势能的减小量
C.运动员的动能是由重力势能转化来的
D.运动员弓着腰,是为了通过降低重心来增大惯性
【答案】C
【解析】
2.如图是一个光滑的轨道.某小球从轨道的O点出发,由静止开始下滑,小球始终没有离开轨道,你认为小球最远可以运动到
A.a点B.b点
C.c点D.d点
【答案】C
【解析】
【详解】
本实验中,由于轨道是光滑的,没有摩擦力,所以小球的机械能守恒。故小球从O点由静止释放,始终没有离开轨道,最远可以滚到与O点等高的c点,故选C。
D.运动员弓着腰,是通过降低重心来增加稳度,不能改变惯性的大小,故D错误。
故选C。
14.工人师傅利用如图所示的两种方式,将均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离.F1、F2始终沿竖直方向;图甲中OB=2OA,图乙中动滑轮重为60N,重物上升速度为0.01m/s.不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )
, , ,B对;速度大小与拉力无关,A错;根据 ,不知道二者通过的距离,无法比较拉力所做的功,根据 ,不知道物体的运动时间或速度,也无法比较功率,C、D错.
考点:力和运动功
6.如图所示的光滑轨道,BC为水平面,小球从A点静止释放运动到C点的过程中,小球的动能和重力势能的变化情况是( )
A.A到B小球的重力势能不变
17.同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体,已知滑轮重20N、绳重和滑轮的摩擦力不计.则( )
A.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲<η乙
B.手的拉力:F甲=F乙;机械效率:η甲=η乙
C.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲>η乙
D.手的拉力:F甲<F乙;机械效率:η甲<η乙
【答案】C
D.小虎对箱子没有做功
【答案】D
【解析】
试题分析:(1)因为用水平力推静止在水平地面上的箱子,没有推动,所以箱子处于静止状态;在水平方向上所受的推力与摩擦阻力是一对平衡力,所以摩擦阻力等于推力,故AB错误;
(2)根据做功的两个必要条件可知,箱子在力的方向上没有移动距离,所以小虎对箱子没有做功.故C错误,D正确;
A.甲乙两种方式都省一半的力B.甲方式F1由150N逐渐变大
C.乙方式机械效率约为83.3%D.乙方式F2的功率为3W
【答案】C
【解析】
试题分析:由甲图可知,OB=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍,由于不计摩擦、杠杆自重,由杠杆平衡条件可知,动力为阻力的一半,即F1=150N;由图乙可知,n=3,不计绳重和摩擦,则F2=G+G动)/3=(300N+60N)/3=120N,故A错误;甲图中,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力F1的大小不变,故B错误;不计绳重和摩擦,则乙方式机械效率为:η=W有/W总=W有/W有+W额=Gh/Gh+G轮h=G/G+G轮=300N/300N+60N=83.3%,故C正确;乙方式中F2=120N,绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/s×3=0.03m/s,则乙方式F2的功率为:P=F2v绳=120N×0.03m/s=3.6W,故D错误,故选C.
故选D.
5.如图所示,甲、乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动,不计空气阻力,则()
A.甲的速度一定大于乙的速度
B.甲的重力一定大于乙的重力
C.拉力F甲做的功一定大于拉力F乙做的功
D.拉力F甲的功率一定大于拉力F乙的功率
【答案】B
【解析】
试题分析:甲、乙受力情况相同,都受重力和拉力作用,二者都做匀速直线运动,受的力为平衡力,所以
3.跳远运动的几个阶段(不计空气阻力)如图所示,关于运动员的下列说法正确的是()
A.在助跑阶段动能不变
B.在起跳时动能最大
C.在最高点时势能最小
D.落地时势能最大
【答案】B
【解析】A.助跑阶段,运动员的质量不变,速度逐渐增大,因此动能增大;运动员的高度不变,因此重力势能不变。机械能等于动能和势能的和,动能增大,重力势能不变,因此机械能增大,故A错误。B.起跳时,运动员的速度达到最大值,动能达到最大值,故B正确。C.最高点时,高度达到最大值,因此重力势能也达到最大值,故C错误。D.落地时势能最小,故D错误。
【详解】
A.运动员下滑过程中,质量不变,速度越来越大,高度不断变小,所以动能增大,重力势能减小,故A错误;
B.运动员下滑过程中,由于要克服摩擦做功,有一部分动能转化为内能,所以动能的增加量小于重力势能的减小量,故B错误;
C.运动员下滑过程中,动能增大,重力势能减小,所以,运动员的动能是由重力势能转化来的,故C正确;
A.重力势能减少,动能增加,机械能不变
B.重力势能增加,动能减少,机械能不变
C.重力势能减少,动能不变,机械能减少
D.重力势能增加,动能不变,机械能增加
【答案】C
【解析】解:(1)跳伞运动员在空中匀速下落时,质量不变,速度不变,动能不变.
(2)跳伞运动员在空中匀速下落时,质量不变,高度越来越小,重力势能越来越小.
A、由题意可知,木箱没有在重力的方向上通过距离,根据做功的两个必要条件可知,重力做功为0J.故A错误;
BD、推力做功: .故B错误,D正确.
C、因为物体在水平面上做匀速直线运动,所以摩擦力f=F=100N,方向与F相反,由于木箱沿力F的方向移动,物体移动的距离与摩擦力的方向相反,则 ,故C错误.
故选D.
D.用力推一辆汽车,汽车静止不动,距离为零,所以不做功,故D错误.
选C.
点睛:重点是是否做功的判断,要牢记做功的两个要素,即力和距离,且距离必须是在力的作用下通过的距离.当距离为零时,用再大的力,做功也是零.
10.将重为2N的物体A挂于弹簧测力计下,测力计与物体A共同处于静止或匀速直线运动状态,已知匀速运动的速度v1<v2<v3.关于测力计和物体A的描述:①弹簧测力计的示数等于2N;②测力计对物体A的拉力做功的功率最大;③物体A的重力势能增加.图所示的四种情景中,同时符合以上三条描述的是
考点:杠杆的平衡条件;滑轮(组)的机械效率;功率的计算
15.如图所示,水平地面上放着一只重1000N的木箱,用100N的水平推力,将木箱沿力的方向,匀速向前推动1m,则有( )
A.重力所做的功是1000JB.推力所做的功是1000J
C.摩擦力所做的功是100JD.推力所做的功是100J
【答案】D
【解析】
B.A到B小球的动能减少
C.B到C小球的重力势能增大
D.B到C小球的动能不变
【答案】D
【解析】
【详解】
A.由图示可知,小球从A到B高度减小,重力势能减小,故A错;
B.小球从A到B速度变大,动能增大,故B错;
C.小球从B到C高度不变,重力势能不变,故C错;
D.由于平面是光滑的,小球不受摩擦力,所以小球在平面上是匀速直线运动,所以从B到C的速度不变,动能不变,故D正确.
7.如图所示,用沿斜面向上不同的力,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度大小从底端匀速拉到顶点A,己知AB>AC,如果拉力做的功分别为W1、W2,拉力做功的功率分别为P1、P2。则:[ ]。
A.W1>W2,P1>P2;
B.W1>W2,P1<P2;
C.W1=W2,P1<P2;
D.W1=W2,P1=P2。
②首先,做功必须包括力和力方向移动的距离两个要素,A选项中有力无距离,所以不做功;D选项中力与运动方向垂直,所以也不做功,因此,做功的只有BC;
而BC中,v1<v2,由功率公式P=Fv可知,C选项中做功的功率最大;
③选项AD中,物体的高度不变,所以重力势能不变;BC选项中物体的高度增大,所以物体A的重力势能增加。综上所述,同时符合以上三条描述的只有C.故选C.
物理功和机械能练习题含答案及解析
一、功和机械能选择题
1.甲、乙、丙、丁四位同学进行攀岩比赛,他们做的功W与时间t的关系如图所示。若规定做功最快的获胜,则最后胜出的一定是
A.甲B.乙C.丙D.丁
【答案】A
【解析】
【详解】
在相同时间内,做功越多,功率越大,也就是做功越快。由图像知,当时间相同时,甲做功最多,所以由公式 知,甲功率最大,做功最快。故A符合题意。
【答案】C
【解析】
【详解】
根据题意知道,斜面光滑说明摩擦力为0,所以,使用任何机械都不省功,故拉力在两斜面上做功相同,即W1=W2,又因为AB>AC,且速度相同,由v=s/t知道,运动时间是t1>t2;由P=W/t知道,拉力沿AC运动时拉力做功的功率较大,即P1<P2,综上所述,只有C正确,故选C。
D.功率的大小与省力无关,故D错误;
9.下列说法中正确的是()
A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功
B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手竖直向上的拉力对水桶做了功
C.用手从地面竖直提起水桶,手竖直向上的拉力对水桶做了功
D.用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功
【答案】C
【解析】
A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,已经脱离手,所以推力对它不再做功,向前运动是因为惯性,故A错误;
B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力向上,而桶水平运动,所以拉力不做功,故B错误;
C.用手从地面提起水桶,手的拉力向上,水桶向上运动,符合做功的条件,所以拉力做功,故C正确;
8.关于功率概念的理解,下列说法中正确的是
A.功率大的机械做的功多
B.功率大的机械做功时用的时间少
C.单位时间内完成的功越多,则功率越大
D.省力多的机械功率大
【答案】C
【解析】
【详解】
A.W=Pt,做功多少与功率和时间有关,故A错误;
B.t= ,做功的时间与做功和功率有关,故B错误;
C.物体单位时间内做的功为功率,单位时间内做功越多,功率越大,故C正确;
点睛:动能与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体的动能也就越大;重力势能与物体的质量和高度有关,质量越大,高度越大,物体的重力势能越大。
4.如图,小虎用水平向右的力推放在水平地面上的箱子,但没有推动,则此时()
A.小虎的推力小于箱子受到的阻力
B.小虎的推力大于箱子受到的阻力
C.小虎对箱子做了功
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