《功和能》一、功是能量转化的量度 (练习)

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第三章能量转化的量度(做功与能量)练习浙教版九年级上册科学

第三章能量转化的量度(做功与能量)练习浙教版九年级上册科学

1.常见的能量形式1、人类使用的常规能源,如煤、石油、天然气等,归根究底,它们来自能。

2、日常生活中常说“消耗能量”、“利用能量”或者“获得能量”实质上就是能量的相互转化或转移的过程3、能量转化是一个普遍的现象,自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。

雪崩时的能量转化: 转化为人造卫星:转化为青蛙跃起扑食的过程: 转化为和胶片感光成像: 转化为特技跳伞: 转化为和森林火灾: 转化为植物生长: 转化为水电站(工作时): 转化为分类动能势能物体由于而具有的能重力势能:物体由于被举高而具有的能弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能影响因素物体的质量和速度质量相同,速度越大物体具有的动能越大速度相同,质量越大的物体具有的动能越大物体的质量和高度质量相同时,高度越大重力势能越大高度相同时,质量越大的物体重力势能越大同一物体的弹性形变越大,其弹性势能越大动能和势能的相互转化动能→重力势能物体的速度不断减小,高度不断增加重力势能→动能高度减小,速度增加动能→弹性势能速度减少,弹性形变变大弹性势能→动能弹性形变减少,速度增大机械能守恒a.物体通常既具有动能,又具有势能b.当物体只受重力和弹性力时(不受阻力时),机械能总量保持不变。

即动能减小了多少,势能就增加多少;势能减小了多少,动能就增加多少。

4.机械能:和统称为机械能。

常见例题1.环法自行车赛是世界知名的自行车赛事,有些路段还设有专门的爬坡赛。

如图,当运动员骑车加速上坡时()A.动能增大,势能增大,机械能增大B.动能增大,势能减小,机械能不变C.动能减小,势能减小,机械能减小D.动能减小,势能增大,机械能变大2.如甲图所示,小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落,从a处开始接触弹簧,压缩至c处时弹簧最短。

从a至c处的过程中,小球在b处速度最大。

小球的速度v和弹簧被压缩的长度△L之间的关系如乙图所示,不计空气阻力,则从a至c处的过程中,下列说法正确的是()A.小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能B.小球的重力势能先减小后增大C.小球的动能一直减小D.小球所受重力始终大于弹簧的弹力3.人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行时,在它从近地点向远地点运动过程中,下列说法中正确的是()A.动能增大,势能减小,机械能不变B.动能减小,势能增大,机械能不变C.动能不变,势能增大,机械能变大D.动能减小,势能不变,机械能变小4.小朱课外模拟蛙蛙跳工作情景,用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上,放手后,铁球从A位置开始向下运动,到达B位置速度达到最大,到达C位置小球的速度变为零。

人教版(2019)选修一《1.5_弹性碰撞和非弹性碰撞》2024年同步练习卷(13)+答案解析

人教版(2019)选修一《1.5_弹性碰撞和非弹性碰撞》2024年同步练习卷(13)+答案解析

人教版(2019)选择性必修第一册《1.5弹性碰撞和非弹性碰撞》2024年同步练习卷(13)一、单选题:本大题共7小题,共28分。

1.超市里用的购物车为顾客提供了购物方便,又便于收纳,收纳时一般采用完全非弹性碰撞的方式把购物车收到一起,如图甲所示。

某兴趣小组在超市对同款购物车以下简称“车”的碰撞进行了研究,分析时将购物车简化为原来静止的小物块。

已知车的净质量均为,将1号车以速度向右推出,先与2碰撞结合为一体后再撞击3,最终三车合为一体。

忽略一切摩擦和阻力,则第二次碰撞过程中损失的机械能为()A.18JB.36JC.54JD.72J2.质量为m的子弹,以水平速度射入静止在光滑水平面上质量为M的木块,并留在其中.在子弹进入木块过程中,下列说法正确的是()A.子弹动能减少量等于木块动能增加量B.子弹动量减少量等于木块动量增加量C.子弹动能减少量等于子弹和木块内能增加量D.子弹对木块的冲量大于木块对子弹的冲量3.质量为和未知的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其位移-时间图象如图所示,则可知碰撞属于()A.非弹性碰撞B.弹性碰撞C.完全非弹性碰撞D.条件不足,不能确定4.在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B质量均为1kg,现A球向静止的B球运动,并发生正碰,已知碰撞过程中机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为4J,则碰前A球的速度等于()A. B. C. D.5.质量相等的三个物体在一光滑水平面上排成一直线,且彼此隔开一定距离,如图所示,具有初动能的第一号物块向右运动,依次与其余两个静止物块发生碰撞,最后这三个物块粘成一个整体,这个整体的动能等于()A. B. C. D.6.如图所示,一质量为M的小车静止在光滑水平面上,车上固定一个竖直支架,轻绳一端固定在支架上,另一端固定一质量为m的小球,轻绳长为l,将小球向右拉至轻绳水平后,从静止释放,则()A.系统的动量守恒B.小球运动到最低点时小车速度为零C.小球不能向左摆到原高度D.小车向右移动的最大距离为7.如图所示,方盒A静止在光滑的水平面,盒内有一小滑块B,盒的质量是滑块的2倍,滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为若滑块以速度v开始向左运动,与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞,滑块在盒中来回运动多次,最终相对于盒静止,则()A.最终盒的速度大小是B.最终盒的速度大小是C.滑块相对于盒运动的路程为D.滑块相对于盒运动的路程为二、多选题:本大题共3小题,共12分。

高考物理一轮复习 第5章 机械能及其守恒律 第4节 功能关系 能量守恒律

高考物理一轮复习 第5章 机械能及其守恒律 第4节 功能关系 能量守恒律

取夺市安慰阳光实验学校第4节功能关系能量守恒定律知识点1 功能关系1.内容(1)功是能量转化的量度,即做了多少功就有多少能量发生了转化.(2)做功的过程一定伴随着能量的转化,而且能量的转化必须通过做功来实现.2.做功对应变化的能量形式(1)合外力的功等于物体的动能的变化.(2)重力做功等于物体重力势能的变化.(3)弹簧弹力做功等于弹性势能的变化.(4)除重力和系统内弹力以外的力做功等于物体机械能的变化.知识点2 能量守恒定律1.内容能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变.2.适用范围能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律,是各种自然现象中普遍适应的一条规律.3.表达式(1)E初=E末,初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和.(2)ΔE增=ΔE减,增加的那些能量的增加量等于减少的那些能量的减少量.1.正误判断(1)做功的过程一定会有能量转化.(√)(2)力对物体做了多少功,物体就有多少能.(×)(3)力对物体做功,物体的总能量一定增加.(×)(4)能量在转化或转移的过程中,其总量会不断减少.(×)(5)能量的转化和转移具有方向性,且现在可利用的能源有限,故必须节约能源.(√)(6)滑动摩擦力做功时,一定会引起能量的转化.(√)2.[功能关系的理解]自然现象中蕴藏着许多物理知识,如图5­4­1所示为一个盛水袋,某人从侧面缓慢推袋壁使它变形,则水的势能( )图5­4­1A.增大B.变小C.不变D.不能确定A[人缓慢推水袋,对水袋做正功,由功能关系可知,水的重力势能一定增加,A正确.]3.[摩擦生热的理解]如图5­4­2所示,木块A放在木板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( )【:92492233】图5­4­2A. W1<W2,Q1=Q2B.W1=W2,Q1=Q2C.W1<W2,Q1<Q2D.W1=W2,Q1<Q2A[设木板B长s,木块A从木板B左端滑到右端克服摩擦力所做的功W =F f s,因为木板B不固定时木块A的位移要比木板B固定时长,所以W1<W2;摩擦产生的热量Q=F f l相对,两次都从木块B左端滑到右端,相对位移相等,所以Q1=Q2,故选A.]4.[几种常见的功能关系应用](多选)悬崖跳水是一项极具挑战性的极限运动,需要运动员具有非凡的胆量和过硬的技术.跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设质量为m的运动员刚入水时的速度为v,水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降深度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)( )A.他的动能减少了(F-mg)hB.他的重力势能减少了mgh -12mv2C.他的机械能减少了FhD.他的机械能减少了mghAC[合力做的功等于动能的变化,合力做的功为(F-mg)h,A正确;重力做的功等于重力势能的变化,故重力势能减小了mgh,B错误;重力以外的力做的功等于机械能的变化,故机械能减少了Fh,C正确,D错误.]对功能关系的理解及应用1(1)做功的过程是能量转化的过程.不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的.(2)功是能量转化的量度,功和能的关系,一是体现在不同的力做功,对应不同形式的能转化,具有一一对应关系,二是做功的多少与能量转化的多少在数量上相等.2.几种常见功能关系的对比各种力做功对应能的变化定量关系合力的功动能变化合力对物体做功等于物体动能的增量W合=E k2-E k1重力的功重力势能变化重力做正功,重力势能减少,重力做负功,重力势能增加,且W G=-ΔE p=E p1-E p2弹簧弹力的功弹性势能变化弹力做正功,弹性势能减少,弹力做负功,弹性1.(多选)(2017·枣庄模拟)如图5­4­3所示,取一块长为L的表面粗糙的木板,第一次将其左端垫高,让一小物块从板左端的A点以初速度v0沿板下滑,滑到板右端的B点时速度为v1;第二次保持板右端位置不变,将板放置水平,让同样的小物块从A点正下方的C点也以初速度v0向右滑动,滑到B点时的速度为v2.下列说法正确的是( )图5­4­3A.v1一定大于v0B.v1一定大于v2C.第一次的加速度可能比第二次的加速度小D.两个过程中物体损失的机械能相同BCD[物块向下滑动的过程中受到重力、支持力和摩擦力的作用,若重力向下的分力大于摩擦力,则物块做加速运动,若重力向下的分力小于摩擦力,则物块做减速运动.故A错误;斜面的倾角为θ时,物块受到滑动摩擦力:f1=μmg cos θ,物块克服摩擦力做功W1=f1L=μmg cos θ·L.板水平时物块克服摩擦力做功:W2=μmg·L cos θ=W1.两次克服摩擦力做的功相等,所以两个过程中物体损失的机械能相同;第一次有重力做正功.所以由动能定理可知第一次的动能一定比第二次的动能大,v1一定大于v2,故B、D正确.物块向下滑动的过程中受到重力、支持力和摩擦力的作用,若重力向下的分力大于摩擦力,则:a1=mg sin θ-fm,板水平时运动的过程中a2=fm,所以第一次的加速度可能比第二次的加速度小,故C正确.]2.(多选)(2017·青岛模拟)如图5­4­4所示,一根原长为L的轻弹簧,下端固定在水平地面上,一个质量为m的小球,在弹簧的正上方从距地面高度为H处由静止下落压缩弹簧.若弹簧的最大压缩量为x,小球下落过程受到的空气阻力恒为F f,则小球从开始下落至最低点的过程( )【:92492234】图5­4­4A.小球动能的增量为零B.小球重力势能的增量为mg(H+x-L)C.弹簧弹性势能的增量为(mg-F f)(H+x-L)D.系统机械能减小F f HAC[小球下落的整个过程中,开始时速度为零,结束时速度也为零,所以小球动能的增量为0,故A正确;小球下落的整个过程中,重力做功W G=mgh=mg(H+x-L),根据重力做功量度重力势能的变化W G=-ΔE p得:小球重力势能的增量为-mg(H+x-L),故B错误;根据动能定理得:W G+W f+W弹=0-0=0,所以W弹=-(mg-F f)(H+x-L),根据弹簧弹力做功量度弹性势能的变化W弹=-ΔE p得:弹簧弹性势能的增量为(mg-F f)(H+x-L),故C正确;系统机械能的减少等于重力、弹力以外的力做的功,所以小球从开始下落至最低点的过程,克服阻力做的功为:F f(H+x-L),所以系统机械能减小为:F f(H+x-L),故D 错误.]功能关系的应用技巧1.在应用功能关系解决具体问题的过程中,若只涉及动能的变化用动能定理分析,W总=ΔE k.2.只涉及重力势能的变化用重力做功与重力势能变化的关系分析,即W G =-ΔE p.3.只涉及机械能变化用除重力和弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析,即W其他=ΔE.4.只涉及电势能的变化用电场力做功与电势能变化的关系分析,即W电=-ΔE p.对能量守恒定律的理解及应用1(1)某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,且减少量和增加量一定相等.(2)某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等.2.能量转化问题的解题思路(1)当涉及滑动摩擦力做功,机械能不守恒时,一般应用能的转化和守恒定律.(2)解题时,首先确定初末状态,然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少,哪种形式的能量增加,求出减少的能量总和ΔE减和增加的能量总和ΔE 增,最后由ΔE减=ΔE增列式求解.[多维探究]●考向1 涉及弹簧的能量守恒定律问题1.如图5­4­5所示,两物块A、B通过一轻质弹簧相连,置于光滑的水平面上,开始时A和B均静止.现同时对A、B施加等大反向的水平恒力F1和F2,使两物块开始运动,运动过程中弹簧形变不超过其弹性限度.在两物块开始运动以后的整个过程中,对A、B和弹簧组成的系统,下列说法正确的是( )图5­4­5A.由于F1、F2等大反向,系统机械能守恒B.当弹簧弹力与F1、F2大小相等时,A、B两物块的动能最大C.当弹簧伸长量达到最大后,A、B两物块将保持静止状态D.在整个过程中系统机械能不断增加B[在弹簧一直拉伸的时间内,由于F1与A的速度方向均向左而做正功,F2与B的速度方向均向右而做正功,即F1、F2做的总功大于零,系统机械能不守恒,选项A错误;当弹簧对A的弹力与F1平衡时A的动能最大,此时弹簧对B的弹力也与F2平衡,B的动能也最大,选项B正确;弹簧伸长量达到最大时,两物块速度为零,弹簧弹力大于F1、F2,之后两物块将反向运动而不会保持静止状态,F1、F2对系统做负功,系统机械能减少,选项C、D均错误.]2.如图5­4­6所示,固定斜面的倾角θ=30°,物体A与斜面之间的动摩擦因数μ=32,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C点.用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B,滑轮右侧绳子与斜面平行,A的质量为2m,B的质量为m,初始时物体A到C点的距离为L.现给A、B一初速度v0>gL,使A开始沿斜面向下运动,B向上运动,物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点.已知重力加速度为g,不计空气阻力,整个过程中,轻绳始终处于伸直状态,求:图5­4­6(1)物体A向下运动刚到C点时的速度;(2)弹簧的最大压缩量;(3)弹簧的最大弹性势能.【:92492235】【解析】(1)A与斜面间的滑动摩擦力f=2μmg cos θ,物体从A向下运动到C点的过程中,根据能量守恒定律可得:2mgL sin θ+12·3mv20=12·3mv2+mgL+fL解得v=v20-gL.(2)从物体A接触弹簧,将弹簧压缩到最短后又恰回到C点,对系统应用动能定理-f·2x=0-12×3mv2解得x=v202g-L2.(3)弹簧从压缩到最短到恰好能弹到C点的过程中,对系统根据能量守恒定律可得:E p+mgx=2mgx sin θ+fx所以E p=fx=3mv204-3mgL4.【答案】(1)v20-gL(2)v202g-L2(3)3mv204-3mgL4●考向2 能量守恒定律与图象的综合应用3.将小球以10 m/s 的初速度从地面竖直向上抛出,取地面为零势能面,小球在上升过程中的动能E k 、重力势能E p 与上升高度h 间的关系分别如图5­4­7中两直线所示.g 取10 m/s 2,下列说法正确的是( )图5­4­7A .小球的质量为0.2 kgB .小球受到的阻力(不包括重力)大小为0.20 NC .小球动能与重力势能相等时的高度为2013 mD .小球上升到2 m 时,动能与重力势能之差为0.5 JD [在最高点,E p =mgh 得m =0.1 kg ,A 项错误;由除重力以外其他力做功E 其=ΔE 可知:-fh =E 高-E 低,E 为机械能,解得f =0.25 N ,B 项错误;设小球动能和重力势能相等时的高度为H ,此时有mgH =12mv 2,由动能定理得:-fH -mgH =12mv 2-12mv 20,解得H =209 m ,故C 项错;当上升h ′=2 m 时,由动能定理得:-fh ′-mgh ′=E k2-12mv 20,解得E k2=2.5 J ,E p2=mgh ′=2 J ,所以动能与重力势能之差为0.5 J ,故D 项正确.]摩擦力做功与能量的转化关系1.(1)从功的角度看,一对滑动摩擦力对系统做的功等于系统内能的增加量. (2)从能量的角度看,是其他形式能量的减少量等于系统内能的增加量. 2.两种摩擦力做功情况比较静摩擦力滑动摩擦力不同点能量的转化方面只有能量的转移,而没有能量的转化既有能量的转移,又有能量的转化一对摩擦力的总功方面一对静摩擦力所做功的代数和等于零一对滑动摩擦力所做功的代数和不为零,总功W =-F f ·l相对,产生的内能Q =F f ·l 相对相同点正功、负功、不做功方面两种摩擦力对物体可以做正功、负功,还可以不做功[电动机的带动下,始终保持v 0=2 m/s 的速率运行,现把一质量为m =10 kg 的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端,经过时间1.9 s ,工件被传送到h =1.5 m 的高处,g 取10 m/s 2,求:图 5-4-8(1)工件与传送带间的动摩擦因数; (2)电动机由于传送工件多消耗的电能. 【自主思考】(1)1.9 s 内工件是否一直加速?应如何判断?提示:若工件一直匀加速,由v m 2×t =hsin θ可得:工件的最大速度v m =61.9m/s>v 0,故工件在1.9 s 内应先匀加速运动再匀速运动.(2)工件在上升过程中其所受的摩擦力是否变化? 提示:变化,先是滑动摩擦力,后是静摩擦力.(3)电动机传送工件的过程中多消耗的电能转化成了哪几种能量? 提示:工件的动能、重力势能及因摩擦力做功产生的热量三部分. 【解析】 (1)由题图可知,皮带长x =hsin θ=3 m .工件速度达v 0前,做匀加速运动的位移x 1=v t 1=v 02t 1匀速运动的位移为x -x 1=v 0(t -t 1) 解得加速运动的时间t 1=0.8 s 加速运动的位移x 1=0.8 m所以加速度a =v 0t 1=2.5 m/s 2由牛顿第二定律有:μmg cos θ-mg sin θ=ma解得:μ=32.(2)从能量守恒的观点,显然电动机多消耗的电能用于增加工件的动能、势能以及克服传送带与工件之间发生相对位移时摩擦力做功产生的热量.在时间t 1内,皮带运动的位移x 皮=v 0t 1=1.6 m在时间t 1内,工件相对皮带的位移x 相=x 皮-x 1=0.8 m在时间t 1内,摩擦生热Q =μmg cos θ·x 相=60 J工件获得的动能E k =12mv 20=20 J工件增加的势能E p =mgh =150 J电动机多消耗的电能W =Q +E k +E p =230 J.【答案】 (1)32 (2)230 J[母题迁移]●迁移1 水平传送带问题1.如图5­4­9所示,质量为m 的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度v 匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到相对静止这一过程中,下列说法正确的是( )【:92492236】 图5­4­9A .电动机做的功为12mv 2B .摩擦力对物体做的功为mv 2C .传送带克服摩擦力做的功为12mv 2D .电动机增加的功率为μmgvD [由能量守恒可知,电动机做的功等于物体获得的动能和由于摩擦而产生的内能,选项A 错误;对物体受力分析知,仅有摩擦力对物体做功,由动能定理知,其大小应为12mv 2,选项B 错误;传送带克服摩擦力做功等于摩擦力与传送带对地位移的乘积,可知这个位移是物体对地位移的两倍,即W =mv 2,选项C 错误;由功率公式知电动机增加的功率为μmgv ,选项D 正确.]●迁移2 倾斜传送带 逆时针转动 2.(多选)(2017·太原模拟)如图5­4­10所示,与水平面夹角为θ=37°的传送带以恒定速率v =2 m/s沿逆时针方向运动.将质量为m =1 kg 的物块静置在传送带上的A 处,经过1.2 s 到达传送带的B 处.已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,其他摩擦不计,物块可视为质点,重力加速度g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.下列对物块从传送带A 处运动到B 处过程的相关说法正确的是( )【:92492237】图5­4­10A .物块动能增加2 JB .物块机械能减少11.2 JC .物块与传送带因摩擦产生的热量为4.8 JD .物块对传送带做的功为-12.8 JBC [由题意可知μ<tan 37°,因而物块与传送带速度相同后仍然要加速运动.物块与传送带速度相同前,由牛顿第二定律有mg (sin θ+μcos θ)=ma 1,v =a 1t 1,x 1=12a 1t 21, 解得a 1=10 m/s 2,t 1=0.2 s ,x 1=0.2 m ,物块与传送带速度相同后,由牛顿第二定律有mg (sin θ-μcos θ)=ma 2,v ′=v +a 2t 2,x 2=vt 2+12a 2t 22,而t 1+t 2=1.2 s ,解得a 2=2 m/s 2,v ′=4 m/s ,x 2=3 m ,物块到达B 处时的动能为E k =12mv ′2=8 J ,选项A 错误;由于传送带对物块的摩擦力做功,物块机械能变化,摩擦力做功为W f =μmgx 1cos θ-μmgx 2cos θ=-11.2 J ,故机械能减少11.2 J ,选项B 正确;物块与传送带因摩擦产生的热量为Q =μmg (vt 1-x 1+x 2-vt 2)cos θ=4.8 J ,选项C 正确;物块对传送带做的功为W =-μmgvt 1cos θ+μmgvt 2cos θ=6.4 J ,选项D 错误.]1.水平传送带:共速后不受摩擦力,不再有能量转化.倾斜传送带:共速后仍有静摩擦力,仍有能量转移.2.滑动摩擦力做功,其他形式的能量转化为内能;静摩擦力做功,不产生内能.3.公式Q=F f·l相对中l相对为两接触物体间的相对位移,若物体在传送带上做往复运动时,则l相对为总的相对路程.。

物理竞赛专题训练(功和能)

物理竞赛专题训练(功和能)

物理竞赛专题训练(功和能)功和功率练习题1.把30kg的⽊箱沿着⾼O.5m、长2m的光滑斜⾯由底部慢慢推到顶端,在这个过程中此⼈对⽊箱所做的功为J,斜⾯对⽊箱的⽀持⼒做的功为J。

2.⼀台拖拉机的输出功率是40kW,其速度值是10m/s,则牵引⼒的值为N。

在10s 内它所做的功为J。

3.⼀个⼩球A从距地⾯1.2⽶⾼度下落,假设它与地⾯⽆损失碰撞⼀次后反弹的的⾼度是原来的四分之⼀。

⼩球从开始下落到停⽌运动所经历的总路程是________m。

4.质量为4 ×103kg的汽车在平直公路上以12m/s速度匀速⾏驶,汽车所受空⽓和路⾯对它的阻⼒是车重的O.1倍,此时汽车发动机的输出功率是__________W。

如保持发动机输出功率不变,阻⼒⼤⼩不变,汽车在每⾏驶100m升⾼2m的斜坡上匀速⾏驶的速度是__________m/ s。

5.⽤铁锤把⼩铁钉钉敲⼊⽊板。

假设⽊板对铁钉的阻⼒与铁钉进⼊⽊板的深度成正⽐。

已知第⼀次将铁钉敲⼊⽊板1cm,如果铁锤第⼆次敲铁钉的速度变化与第⼀次完全相同,则第⼆次铁钉进⼊⽊板的深度是__________cm。

6.质量为1Og的⼦弹以400m/s的速度⽔平射⼊树⼲中,射⼊深度为1Ocm,树⼲对⼦弹的平均阻⼒为____ N。

若同样质量的⼦弹,以200m/s的速度⽔平射⼊同⼀树⼲,则射⼊的深度为___________cm。

(设平均阻⼒恒定)7. ⼈体⼼脏的功能是为⼈体⾎液循环提供能量。

正常⼈在静息状态下,⼼脏搏动⼀次,能以1.6×105Pa的平均压强将70ml的⾎液压出⼼脏,送往⼈体各部位。

若每分钟⼈体⾎液循环量约为6000ml,则此时,⼼脏的平均功率为____________W。

当⼈运动时,⼼脏的平均功率⽐静息状态增加20%,若此时⼼脏每博输出的⾎量变为80ml,⽽输出压强维持不变,则⼼脏每分钟搏动次数为____________。

8. 我国已兴建了⼀座抽⽔蓄能⽔电站,它可调剂电⼒供应.深夜时,⽤过剩的电能通过⽔泵把下蓄⽔池的⽔抽到⾼处的上蓄⽔池内;⽩天则通过闸门放⽔发电,以补充电能不⾜,如图8—23所⽰.若上蓄⽔池长为150 m,宽为30 m,从深液11时⾄清晨4时抽⽔,使上蓄⽔池⽔⾯增⾼20 m,⽽抽⽔过程中上升的⾼度始终保持为400 m.不计抽⽔过程中其他能量损失,则抽⽔机的功率是____________W。

功能关系题型总结

功能关系题型总结

功能关系题型总结一、功能关系基本概念1. 功是能量转化的量度- 概念理解- 功和能是两个密切相关的物理概念。

做功的过程就是能量转化的过程,做了多少功,就有多少能量发生转化。

例如,重力做功W = mgh,这个过程中重力势能发生转化,重力做正功时,重力势能减少,减少的重力势能等于重力做的功;重力做负功时,重力势能增加,增加的重力势能等于克服重力做的功。

- 题目示例- 例1:质量为m = 2kg的物体,从静止开始沿光滑斜面下滑,斜面高度h = 5m,求重力做功以及重力势能的变化量。

- 解析:- 重力做功W = mgh,将m = 2kg,g=10m/s^2,h = 5m代入可得W=2×10×5 = 100J。

- 根据重力做功与重力势能变化的关系,重力做正功,重力势能减少,减少量等于重力做的功,所以重力势能变化量Δ E_p=- 100J(负号表示减少)。

2. 动能定理- 定理内容- 合外力对物体做的功等于物体动能的变化,即W=Δ E_k=E_k2-E_k1,其中E_k1是初动能,E_k2是末动能。

- 题目示例- 例2:质量为m = 3kg的物体,在水平拉力F = 10N的作用下,沿水平方向运动了s = 5m,物体与水平面间的摩擦力f = 4N,求物体动能的变化量。

- 解析:- 首先求合外力,合外力F_合=F - f=10 - 4 = 6N。

- 根据动能定理W = F_合s=Δ E_k,将F_合=6N,s = 5m代入可得Δ E_k=6×5 = 30J。

3. 机械能守恒定律(功能关系的特殊情况)- 定律内容及条件- 在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变,即E_1=E_2或者E_k1+E_p1=E_k2+E_p2。

- 题目示例- 例3:一个质量为m的小球,从离地面高度为H的地方自由下落,不计空气阻力,求小球落地时的速度大小。

- 解析:- 因为只有重力做功,机械能守恒。

功和能

功和能

练习: 练习: 下列关于动能和速度的说法,正确的是( 1、下列关于动能和速度的说法,正确的是( A.物体的速度发生变化 物体的速度发生变化, A.物体的速度发生变化,动能一定变化 B.物体的动能发生变化 物体的动能发生变化, B.物体的动能发生变化,速度一定变化 C.物体的动能发生变化 物体的动能发生变化, C.物体的动能发生变化,速度一定不变 D.物体的速度发生变化 物体的速度发生变化, D.物体的速度发生变化,动能一定不变

2、从高为h处水平地抛出一个质量为m的小球,落 从高为h处水平地抛出一个质量为m的小球, 地点与抛出点水平距离为s, s,求抛球时人对球所做 地点与抛出点水平距离为s,求抛球时人对球所做 的功. 的功.
3、摩擦生热问题:子弹射木块模型。 、摩擦生热问题:子弹射木块模型。
2)不同的力做功与不同形式的量变化相对应。(金榜
4、功和能的联系与区别
能是由物体运动状态决定的物理量,即状态量; 1)能是由物体运动状态决定的物理量,即状态量; 而功则是与物体运动状态变化有关的物理量, 而功则是与物体运动状态变化有关的物理量,是 过程量,两者有着本质的区别。不能说能就是功, 过程量,两者有着本质的区别。不能说能就是功, 功就是能。 功就是能。 2)做功可以使物体的能量发生变化,而且物体 做功可以使物体的能量发生变化, 能量变化大小是用做功的多少来量度。 能量变化大小是用做功的多少来量度。两者的 单位相同,都是焦耳(J)。 功和能不能相互 单位相同,都是焦耳(J)。但功和能不能相互 转化;而且不能说做功多的物体能量大, 转化;而且不能说做功多的物体能量大,不做 功的物体没有能量。 功的物体没有能量。
2、物体的不同形态对应着不同的能量 (1)运动的物体具有动能 (2)被举高的物体具有重力势能 (3)形变的弹簧具有弹性势能 还有内能、 电能 、 光能 、 原子能 、 生物能 、 还有内能 、 电能、 光能、 原子能、 生物能、 化学能等. 化学能等.

高一物理知识点人教版精选总结(精选15篇)

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高一物理知识点人教版精选总结(精选15篇)高一物理知识点人教版精选总结篇1功和能(功是能量转化的量度)1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}2.重力做功:Wab=mghab{m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}3.电场力做功:Wab=qUab{q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}4.电功:W=UIt(普适式){U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}5.功率:P=W/t(定义式){P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平{P:瞬时功率,P平:平均功率}7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车行驶速度(vmax=P额/f)8.电功率:P=UI(普适式){U:电路电压(V),I:电路电流(A)}9.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt11.动能:Ek=mv2/2{Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}12.重力势能:EP=mgh{EP:重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}13.电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}14.动能定理(对物体做正功,物体的`动能增加):W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh216.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP注:(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;(2)O0≤α(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。

【高中物理】功能关系、能量守恒定律的知识点汇总,务必掌握

【高中物理】功能关系、能量守恒定律的知识点汇总,务必掌握

【高中物理】功能关系、能量守恒定律的知识点汇总,务必掌握!知识网络图一、功能关系1.功和能(1)功是能量转化的量度,即做了多少功,就有多少能量发生了转化。

(2)做功的过程一定伴随有能量的转化,而且能量的转化必须通过做功来实现。

2.力学中常用的四种功能对应关系(1)合外力做功等于物体动能的改变:即W(合)=Ek2-Ek1=ΔEk。

(动能定理)(2)重力做功等于物体重力势能的减少:即W(G)=Ep1-Ep2=-ΔEp。

(3)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少:即W(弹)=Ep1-Ep2=-ΔEp。

(4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功,等于物体机械能的改变,即W(其他力)=E2-E1=ΔE。

(功能原理)二、能量守恒定律1.内容能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。

2.表达式ΔE减=ΔE增。

三、功能关系的应用1.对功能关系的进一步理解(1)做功的过程是能量转化的过程。

不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的。

(2)功是能量转化的量度,功和能的关系,一是体现到不同的力做功,对应不同形式的能转化,具有一一对应关系;二是做功的多少与能量转化的多少在数量上相等。

2.不同的力做功对应不同形式的能的改变四、能量守恒定律的应用1.对定律的理解(1)某种形式的能量减少,一定有另外形式的能量增加,且减少量和增加量相等。

(2)某个物体的能量减少,一定有别的物体的能量增加,且减少量和增加量相等。

2.应用定律的一般步骤(1)分清有多少种形式的能(如动能、势能、内能、电能等)在变化。

(2)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式。

(3)列恒等式:ΔE减=ΔE增。

五、相对滑动物体的能量分析静摩擦力与滑动摩擦力做功特点比较。

专题五 第4讲 功能关系、能量转化与守恒定律

专题五 第4讲 功能关系、能量转化与守恒定律
第4讲
功能关系、能量转化与守恒定律
考点1
功和能的关系
1.功是能量转化的量度,做功的过程是能量转化的过程, 做了多少功,就有多少能量发生转化;反之,转化了多少能量 就说明做了多少功.
2.常见的功与能的转化关系如下表所示:

重力做功 WG=mgh
能量变化
重力势能变化ΔEp
功能关系
-ΔEp WG=_______
碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为(
)
图 5-4-3
1 2 A.2mv
1 mM 2 B.2 v m+M
1 C.2NμmgL
D.NμmgL
解析:系统动量守恒,相当于完全非弹性碰撞,两物体最 终速度相等,设为 v1.由动量守恒得 mv=(m+M) v1,系统损失 1 1 1 mM 2 的动能为 mv 2- (m+M )v2= v ,B 正确;碰撞 N 次 1 2 2 2 m+M 后恰又回到箱子正中间,小物块和箱子底板间的相对滑动距离 d=NL, 而摩擦热 Q=f d=NμmgL, 系统损失的动能转化为内能, D 正确.
AB,半径分别为 R1=1.0 m 和 R2=3.0 m 的圆弧轨道,长为 L
=6 m 的倾斜直轨 CD.AB、CD 与两圆弧轨道相切,其中倾斜直
1 轨 CD 部分表面粗糙,动摩擦因数为 μ=6,其余各部分表面光
滑.一质量为 m=2 kg 的滑环(套在滑轨上),从 AB 的中点 E 处 以 v0=10 m/s 的初速度水平向右运动.已知θ=37°,取 g= 10 m/s2.求:
备考策略:这类问题审题要求高,一定要分清有哪些过程,
明确过程中哪些力做了功,引起了哪种能的转化,物体系统中
存在哪些能量形式,在转化中是哪种能转化为哪种能.即明确

中考物理功和机械能专练

中考物理功和机械能专练
16.(2022·湖北宜昌)小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中,让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下,在水平面上运动,碰上木块C并将C推动一段距离,通过推动距离的大小来判断动能大小。
(1)实验中探究的动能是指( );
A.钢球撞击木块时的动能
B.钢球撞击木块后的动能
C.木块被钢球撞击后的动能
3.(2022·四川南充)如图所示,某工人师傅用平行于斜面向上、大小为500N的推力,把木箱从长4m的斜面底端推到顶端用时10s,整个过程木箱的平均速度为________m/s,推力的平均功率为_________W。
4.2022·湖南郴州)用40N水平拉力拉着重为100N的物体,在10s内由静止开始沿水平直线移动了5m。此过程中,重力对物体做的功为______J,水平拉力对物体做功的功率为______W。
2.能:一个物体能够做功,就说这个物体具有________,它是表示物体________________大小的物理量,其单位与功的单位相同,也是________)。
3.动能:物体由于________而具有的能叫动能,其大小与________和________________有关,一切运动的物体都具有________能。
考点三:
1.功和能的关系
(1)一个物体具有能量,可以用来做功,反过来,一个物体能够做功,它就具有________。可用做功的多少来衡量物体具有能量的大小。
(2)功是能量转化的量度,做功过程一定伴随能量转化,做了多少功,就有多少能量发生了转化。
(3)具有能的物体只表示物体可以做功,但不一定“正在做功”或“已经做功”。
(1)行李箱底部与水平行李架的接触面积约为0.2m2,求行李箱对行李架的压强;
(2)从十堰东站到襄阳东站运行的速度为多少km/h?

功和能

功和能
纸带
C
B
A
P
⑴该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某 点开始记为O点,顺次选取5个点,分别测量这5个点 到O之间的距离,并计算出它们与O点之间的速度平方 差Δv2(Δv2=v2-v02),填入下图:若测出小车的质量为 0.2kg,结合图象可求得小车所受合外力为 0.25 N。
⑵若该同学通过计算发现小 0.20 车所受合外力小于测力计读 0.15 数,明显超过实验误差的正 0.10 常范围。你认为主要原因 是小车运动时受摩擦阻力较大 , 0.05 0 如何消除这一误差 将木板的一端抬高以平衡摩擦阻力 。
第四课转化的量度.即物体做了多少功就有多少能 量发生转化,而且能的转化必须通过做功来实现. 2、功和能的几种表达形式 ⑴功和动能的关系:所有外力对物体所做功的代数和 等于物体动能的增加量. ⑵功和势能的关系:克服重力所做的功等于物体重力 势能的增加量;弹簧弹力所做的功等于物体弹性势能 的减少量. ⑶功和机械能的关系:除重力(弹簧弹力)之外的其他力 所做的功等于物体机械能的增加量.
1 最后的D点与开始的位置A点比较:动能减少,
2 m到C点瞬间对应的弹簧弹性势能最大,
1 2 由A到C的过程:动能减少 Ek = mv0=9J. 2 重力势能减少 Ep =mgl AC · sin37=50.4J 机械能的减少用于克服摩擦力做功 W f =F l AC= mgcos37 l AC=35J 由能的转化和守恒定律得: Epm=Ek +Ep -W f =24.4J.
第六课时 实验:验证机械能守恒定律 一、实验原理 只有重力做功的自由落体运动,机械能守恒,即重力 势能的减少量等于动能的增加量.如图所示,利用打 点计时器在纸带上记录物体下落的高度h,计算出物体 的瞬时速度v,便可求得重力势能的减少量ΔEp=mgh

《功和能》一、功是能量转化的量度

《功和能》一、功是能量转化的量度
6、(多选)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(BCD ) 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
各种形式的能发生转化是通过外力做功来实现的. 做功的过 程就是能量转化的过程,做了多少功,就有多少能量发生了转化.
功是能量转化的量度
二、Байду номын сангаас识梳理
1、重力做的功与重力势能的变化的关系: WG=EP1-EP2
2、弹力做的功与弹性势能的变化的关系: WF=EP1-EP2
3、合力做的功与动能的变化的关系(动能
针对练习:
5、(多选)如图所示,一轻质弹簧固定于O点,另一端系一小 球,将小球从与O点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。在小球由A点摆向最低
点B的过程中(AD)
A.小球的重力势能减少 B.小球的重力势能增大 C.小球的机械能不变 D.小球的机械能减少
针对练习:
功能关系
《功是能量转化的量度》
一、功和能有本质区别
功是反映物体间在相互作用过程中能量变化多少的物理量, 是过程量,它和一段位移(一段时间)相对应.
能是反映物体具有做功本领的物理量,是状态量,它和一 个时刻相对应.
功和能两者的单位是相同的(都是J),但不能说“功就 是能”,也不能说“功变成了能”.
二、功能关系
定理):
W合=EK2-EK1
4、重力、弹力以外的力做的功与机械能的

【2020】高考物理专题复习-——功能关系综合运用(例题+习题+答案)试卷及参考答案

【2020】高考物理专题复习-——功能关系综合运用(例题+习题+答案)试卷及参考答案

【精品】最新高考物理专题复习-——功能关系综合运用(例题+习题+答案)试卷及参考答案(附参考答案)知识点归纳:一、动能定理1.动能定理的表述合外力做的功等于物体动能的变化.。

(这里的合外力指物体受到的所有外力的合力,包括重力).。

表达式为W=ΔEK动能定理也可以表述为:外力对物体做的总功等于物体动能的变化.。

实际应用时,后一种表述比较好操作.。

不必求合力,特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下,只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来,就可以得到总功2.对外力做功与动能变化关系的理解:外力对物体做正功,物体的动能增加,这一外力有助于物体的运动,是动力;外力对物体做负功,物体的动能减少,这一外力是阻碍物体的运动,是阻力,外力对物体做负功往往又称物体克服阻力做功.功是能量转化的量度,外力对物体做了多少功;就有多少动能与其它形式的能发生了转化.所以外力对物体所做的功就等于物体动能的变化量.即.3.应用动能定理解题的步骤(1)确定研究对象和研究过程.。

和动量定理不同,动能定理的研究对象只能是单个物体,如果是系统,那么系统内的物体间不能有相对运动.。

(原因是:系统内所有内力的总冲量一定是零,而系统内所有内力做的总功不一定是零).。

(2)对研究对象进行受力分析.。

(研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析,含重力).。

(3)写出该过程中合外力做的功,或分别写出各个力做的功(注意功的正负).。

如果研究过程中物体受力情况有变化,要分别写出该力在各个阶段做的功.。

(4)写出物体的初、末动能.。

即WAB=mgR-μmgS=1×10×0.8-1×10×3/15=6 J【例5】:如图所示,小滑块从斜面顶点A 由静止滑至水平部分C 点而停止.。

已知斜面高为h ,滑块运动的整个水平距离为s ,设转角B 处无动能损失,斜面和水平部分与小滑块的动摩擦因数相同,求此动摩擦因数.。

功能关系和能量守恒定律

功能关系和能量守恒定律

功能关系和能量守恒定律班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、知识清单1.功能关系__能量守恒定律1.功和能(1)功是能量转化的量度,即做了多少功,就有多少能量发生了转化。

(2)做功的过程一定伴随有能量的转化,而且能量的转化必须通过做功来实现。

2.力学中常用的四种功能对应关系(1)合外力做功等于物体动能的变化:即W合=E k2-E k1=ΔE k。

(动能定理)即W G=E p1-E p2=-ΔE p。

即W弹=E p1-E p2=-ΔE p。

等于物体机械能的变化,即W其他=E2-E1=ΔE。

(功能原理) 2.应用功能关系解题的基本思路(1)受力分析:按照“一重二弹三摩擦”的顺序分析受力;(2)做功分析:判断力是否做功,做正功还是负功;(3)能量分析:“(N+1)原则”,N个力做功对应(N+1)种能量转化,明确哪种形式的能量增加,哪种形式的能量减少;(4)功能关系:求某种能量的变化找出与之对应的力做功;求力做的功找出与之对应的能量变化。

(5)能量守恒:列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式,列出能量守恒关系式:ΔE减=ΔE增.3.功能关系的选用原则(1)在应用功能关系解决具体问题的过程中,若只涉及动能的变化用动能定理分析.(2)只涉及重力势能的变化用重力做功与重力势能变化的关系分析.(3)只涉及机械能变化用除重力和弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析.4.功能关系中的图像问题例题1. (多选)(2013·大纲卷)如图9,一固定斜面倾角为30°,一质量为m 的小物块自斜面底端以一定的初速度,沿斜面向上做匀减速运动,加速度的大小等于重力加速度的大小g 。

若物块上升的最大高度为H ,则此过程中,物块的( )A .动能损失了2mgHB .动能损失了mgHC .机械能损失了mgHD .机械能损失了12mgH2. 质量为M 的物体其初动能为100 J,从倾角为θ的足够长的斜面上的A 点向上匀减速滑行,到达斜面上的B 点时物体动能减少了80 J,机械能减少了32 J,若μ<tanθ,则当物体回到A 点时具有的动能为( ) A.60 J B.20 J C.50 J D.40 J3. (2009上海)小球由地面竖直上抛,上升的最大高度为H ,设所受阻力大小恒定,地面为零势能面.在上升至离地高度h 处,小球的动能是势能的两倍,在下落至离地高度h 处,小球的势能是动能的两倍,则h 等于( ) A .H /9B .2H /9C .3H /9D .4H /94. (2005辽宁)一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点,在此过程中重力对物块做的功等于( )A .物块动能的增加量B .物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做的功之和C .物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和D .物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和5.(2014•潍坊一模)如图所示,轻质弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端的挡板C 上,另一端自然伸长到A 点.质量为m 的物块从斜面上B 点由静止开始滑下,与弹簧发生相互作用,最终停在斜面上某点.下列说法正确的是( )A .物块第一次滑到A 点时速度最大B .物块停止时一定在A 点C .在物块滑到最低点的过程中,物块减少的重力势能全部转化成弹簧的弹性势能D .在物块的整个运动过程中,克服弹簧弹力做的功等于重力和摩擦力做功之和6.(多选)(2014·北京西城区期末)如图4甲所示,物体以一定的初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0 m 。

功能关系练习题

功能关系练习题

《功能关系》练习题一、 选择题1.关于功和能,下列说法中正确的是( ).A .如果一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量B .做功的过程总伴随着能量的改变,做了多少功,能量就改变多少C .功就是能,能就是功D .功是能量转化的量度2.一物体A 在光滑的水平面上匀速滑行( ).A .这个物体没有能B .这个物体的能量不发生变化C .这个物体没有动能D .这个物体的能量在发生变化3.物体沿某斜面匀速下滑( ).A .这个物体的能量不发生变化B .这个物体的能量在不断减少C .物体克服摩擦力做的功等于重力做的功D .这个物体的动能不变化4.下列说法中正确的是 ( )A.功和能是相同的概念,所以它们的单位相同B.功和能是两个不同的概念C.做功总伴有能量转化或转移D.功是能量转化的量度5.关于动能,下列说法中正确的是 ( )A.公式E k =221mv 中的速度v 是物体相对地面的速度 B.动能的大小由物体的质量和速率决定,与物体运动的方向无关C.物体以相同的速率向东和西运动,动能的大小相等而方向不同D.物体以相同的速率做匀速直线运动和匀速圆周运动,其动能不同.因为它在这两种情况下所受的合力不同,运动性质也不同6.甲乙两物体的质量之比是1:3,速度之比为3:1,则它们的动能之比E k 甲: E k 乙为 ( )A.1:1B.1:3C.3:1D.9:17.物体的动能大,则( )A.该物体的速度一定大B.使该物体停下来所需的时间一定长C.该物体惯性一定大D.以上说法都不对8.A 和B 两颗人造地球卫星的质量分别为m 和2m ,它们的轨道半径分别为r A 和r B ,且r A =2r B .则它们的动能之比E kA :E kB 为 ( )A.2:1B.1:2C.1:2D.1:49.两个材料相同的物体,甲的质量大于乙的质量,以相同的初动能在同一水平面上滑动,最后都静止,它们滑行的距离是( ).A .乙大B .甲大C .一样大D .无法比较10.一个物体沿着高低不平的自由面做匀速率运动,在下面几种说法中,正确的是( ).A .动力做的功为零B .动力做的功不为零C .动力做功与阻力做功的代数和为零D .合力做的功为零11.放在水平面上的物体在一对水平方向的平衡力作用下做匀速直线运动,当撤去一个力后,下列说法中错误的是( ).A .物体的动能可能减少B .物体的动能可能增加C .没有撤去的这个力一定不再做功D .没有撤去的这个力一定还做功13.如图所示,质量为m 的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动,拉力为某个值F 时,转动半径为B ,当拉力逐渐减小到了F/4时,物体仍做匀速圆周运动,半径为2R ,则外力对物体所做的功大小是( ).A 、FR/4B 、3FR/4C 、5FR/2D 、零14.如图所示,设m A >m B ,不计滑轮的摩擦及质量,在A 物体下落过程中( )A.A 和B 组成的系统机械能不守恒B.A 和B 组成的系统机械能守恒C.A 物体和B 物体各自的机械能守恒D.A 物体的机械能减少,B 物体的机械能增加15.一个人在距地h 高处将一个质量为m 的物体抛出,物体落地时的速度为v ,则人对物体做的功为( )A.mghB.221mvC.mgh +221mvD. 221mv -mgh 16.如图所示,在水平台面上的A 点,一个质量为m 的物体以初速ν0抛出.若不计空气阻力,则当它到达B 点时物体的动能为 ( ) A.21m ν02+mgH B.21m ν02+mgh C. mgH - mgh D.21m ν02+mg (H - h ) 17.质量为m 的物体从静止出发,以g /2的加速度竖直下降h ,对此,下列说法中正确的是( )A.物体的机械能减少了21mgh B.物体的机械能保持不变 C.物体的动能增加了21mgh D.物体克服阻力做功21mgh 18.质量为m 的物体以速度 0竖直上抛,上升的最大高度为H .若以抛出点为参考平面,则当物体的动能和重力势能相等时 ( )A.物体距地高度为gv 220 B.物体的动能是mgH 21 C.物体的动能是2021mv D.物体的重力势能是2041mv19.如图所示,小球从A 点自由落在竖直放置的弹簧上,小球把弹簧的一端从B 点压缩到C 点 后又被弹簧弹回到原来位置A ,则 ( )A.小球从A 直接运动到B 的过程中小球的机械能守恒B.小球从A 直接运动到B 的过程中小球的动能先增加后减少C.在整个运动过程中,或过程中的任意一段,由小球、弹簧、地球组成的系统的机械能守恒20.如图所示,一个质量为m 的物体(可视为质点)以某一速度从A 点冲上倾角为30 °的固定斜面.其运动的加速度为3g /4,物体在斜面上上升的最大高度为h ,则在这个过程中物体().A .重力势能增加了 3mgh/4B .重力势能增加了mghC .动能损失了加mghD .机械能损失了mgh/221.关于重力势能与重力做功的下列说法中正确的是( )A .物体克服重力做的功等于重力势能的增加B. 在同一高度,将物体以初速度V 0向不同的方向抛出,从抛出到落地过程中,重力做的功相等,物体所减少的重力势能一定相等C .重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功D .用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体所增加的重力势能之和22.若物体m 沿不同的路径Ⅰ和Ⅱ从A 滑到B ,如图所示,则重力所做的功为( )A .沿路径Ⅰ重力做功最大B .沿路径Ⅱ重力做功最大C .沿路径Ⅰ和Ⅱ重力做功一样大D.条件不足不能判断23.一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等,将它们放在水平地面上,下列结论正确的是( )A.铁块的重力势能大于木块的重力势能B.铁块的重力势能等于木块的重力势能C.铁块的重力势能小于木块的重力势能D.上述三种情况都有可能24.当物体克服重力做功时,物体的( )A.重力势能一定减少,机械能可能不变B.重力势能一定增加,机械能一定增加C.重力势能一定增加,动能可能不变D.重力势能一定减少,动能可能减少25.质量为m的物体,在距地面h高处以g/2的加速度由静止竖直下落到地面,下列说法中正确的是( )A.物体的重力热能减少mgh/3 B.物体的机械能减少2mgh/3C.物体的动能增加mgh/3 D.重力做功mgh26.关于机械能是否守恒的叙述,正确的是( )A.作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B.作匀速度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.只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒水平抛出一个物体,不计空气27.如图所示,距地面h高处以初速度v阻力,物体在下落过程中,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D.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分别向水平方向,竖直向上,竖直向下抛出a,b,c三个质量相同的小球,28.从离地面h高处以初速度v不计空气阻力则它们( )A.落地时的动能相同 B.落地时间的动能大小是E Kc>E Ka>E KbC.减少的重力势能相同D.在运动过程中任一位置上的机械能都相同29.两个质量不等的小铁块A和B,分别从两个高度相同的光滑斜面和圆弧斜坡的顶点由静止滑向底部,如图所示,下列说法中正确的是()A.下滑过程重力所做的功相等B.它们到达底部时动能相等C.它们到达底部时速率相等D.它们分别在最高点时机械能总和跟到达最低点时的机械能总和相等.如图所示,质量为m的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动,拉力为某个值F时,转动半径为B,当拉力逐渐减小到了F/4时,物体仍做匀速圆周运动,半径为2R,则外力对物体所做的功大小是().A、FR/4B、3FR/4C、5FR/2D、零30.如图所示,小球作平抛运动的初动能为6J,从倾角为30°的斜面上抛出并且落在该斜面上.若不计空气的阻力,则它落到斜面上的动能为()A、10J B.12J C、14J D.8J31.质量为m的物体A放在光滑的水平桌面上,用不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮与质量为4m的B物体相连,如图所示,当绳拉直时让B无初速落下h高度时(h小于桌面高度H,B物体没有落地),A物在桌面上运动的速率是()32.质量为m的物体,从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度,那么()A.物体的重力势能减少2mgh B.物体的动能增加2mghC.物体的机械能保持不变D.物体的机械能增加mgh33.以初速度v0竖直上抛一个小球,若不计空气阻力,在上升过程中,从抛出到小球动能减少一半所经过的时间A、v0/gB、v0/2gC、2v0/2gD、(1-2/2) v0/g34.小物块位于光滑的斜面上,斜面位于光滑水平地面上,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,做功不为零35.如图所示,m1>m2,滑轮光滑,且质量不计,在m1下降一段距离(不计空气阻力)的过程中,下列说法正确的是()A、m1的机械能守恒B、m2的机械能守恒C、m1和m2的机械能减少D、m1和m2的机械能守恒36、一个人站在距地面高为h 的阳台上,以相同的速率v0分别把三个球竖直向下,竖直向上,水平抛出,不计空气阻力,则三球落地时的速率:()A.上抛球最大B.下抛球最大C.平抛球最大D.三球一样大37、如图所示,质量分别为m和2m的两个小物体可视为质点,用轻质细线连接,跨过光滑圆柱体,轻的着地,重的恰好与圆心一样高,若无初速度地释放,则物体m上升的最大高度为()A.R B.4R/3C.R/3D.2R二、填空题1.一根全长为2L、粗细均匀的铁链,对称地挂在轻小光滑的定滑轮上,如图所示,当受到轻微的扰动,铁链开始滑动,当铁链脱离滑轮的瞬间铁链速度大小为_______.2.如图所示,ABCD为固定在竖直面内的槽形轨道.其中BCD段为L/2圆周轨道,其半径r=1.15m,B、D两点与圆心O等高,一质量为m=1.0kg的质点从A点由静止开始下滑,经B点时的速度大小为6m/s,经D点时的速度大小为4m/s,从D点飞离轨道后被接住,则质点经过轨道最低点C时的速度大小为______m/s。

功和能、动能、动能定理及机械能守恒练习题及答案

功和能、动能、动能定理及机械能守恒练习题及答案

物理练习题及参考答案一、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n v,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。

高考物理大一轮专题复习课件:专题五 第4讲 功能关系 能量转化与守恒定律

高考物理大一轮专题复习课件:专题五 第4讲 功能关系 能量转化与守恒定律
设 P 滑到 D 点时的速度为 vD,由机械能守恒定律得 12mv2B=12mv2D+mg·2l ⑤ 联立③⑤式解得 vD= 2gl ⑥ vD满足④式要求,故 P 能运动到 D 点,并从 D 点以速度 vD 水平射出.设 P 落回到轨道 AB 所需的时间为 t,由运动学公 式得
2l=12gt2 ⑦ P 落回到 AB 上的位置与 B 点之间的距离为 s=vD t ⑧ 联立⑥⑦⑧式解得
图 5-4-1
》》》考点 1 摩擦力做功的特点
⊙重点归纳
1.两种摩擦力做功的比较
项目
静摩擦力
滑动摩擦力
能量的转化 只有能量的转移,没有 既有能量的转移,又
方面 不
能量的转化


一对摩擦力 的总功方面
一对静摩擦力所做功 的代数和等于零
有能量的转化
一对滑动摩擦力所做 功的代数和为负值,
总功 W=-Ff·l 相对, 即摩擦时产生的热量
第4讲 功能关系 能量转与守恒定律
一、功和能的关系 1.功是能量转化的量度,做功的过程是能量转化的过程, 做了多少功,就有多少能量发生了转化;反之,转化了多少能 量就说明做了多少功.
2.常见的功与能的转化关系如下表所示

能量变化
功能关系
重力做功WG=mgh 弹簧弹力做功WN
重力势能变化ΔEp 弹性势能变化ΔEp
【基础检测】
(2014 年广东卷)如图 5-4-1 所示是安装在列车车厢之间的
摩擦缓冲器结构图.图中①和②为楔块,③和④为垫板,楔块与
弹簧盒、垫板间均有摩擦.在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中
() A.缓冲器的机械能守恒 B.摩擦力做功消耗机械能
C.垫板的动能全部转化为内能
D.弹簧的弹性势能全部转化为动能 答案:B
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一、功是能量转化的量度
1、一小滑块A在沿斜面向下的力F作用下运动了一段距离。

若已知此过程中,拉力F做功数值为W1,斜面对滑块的摩擦力做功数值为W2,重力做功数值为W3(W1、W
2、W3都取绝对值),则:
(1)小滑块动能增量为
(2)小滑块重力势能增量为
(3)小滑块机械能增量为
2、(多选)质量为m的物体以加速度a=3
4
g匀加速下落h,g为重力加速度,则()
A.物体重力势能减小3
4
mgh B.物体重力势能减小mgh
C.物体动能增加3
4mgh D.物体机械能减小1
4
mgh
3、(多选)如图所示,一质点在重力和水平恒力作用下,速度从竖直方向变为水平方向,在此过程中,质
点的()
A.机械能守恒B.机械能不断增加
C.重力势能不断减小D.动能先减小后增大
4、物体以100J的初动能从足够长的固定斜面底端A向上滑行,第一次经过B点时,它的动能比最初减少60J,机械能减少15J,则物体从斜面返回底端出发点时具有的动能为________J。

5、(多选)如图所示,一轻质弹簧固定于O点,另一端系一小球,将小球从与O点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。

在小球由A点摆向最低点B的过程中()
小球的重力势能减少
小球的重力势能增大
C.小球的机械能不变
D.小球的机械能减少
6、(多选)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。

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