第一节 追寻守恒量

第一节追寻守恒量

1．理想实验是科学研究中的一种重要方法．如图7－7所示的是伽利略根据可靠的事实进行的理想实验和推论的示意图．请在下面的空格里填入合适的内容，完成对各示意图的说明．

(1)如图7－7(1)所示，把两个斜面对接，让小球由静止开始从斜面上高为h处滚下，它将冲上第二个斜面．如果

没有摩擦，小球在第二个斜面上上升的最高点将与在第一个斜面上的出发点等高，决不会高一点，也不会低一点．这说明有某种“东西”在小球运动过程中是不变的，物理学上将这种“东西”叫做______；

(2)如图7－7(2)所示，如果减小第二个斜面的倾角，小球到达第二个斜面上的高度______(填“大于”、“等于”

或“小于”)原来的高度h，但在第二个斜面上要通过更长的距离．小球沿第一个斜面下降时，将______能转化为______能；小球沿第二个斜面上升时，又将______能转化为______能；

(3)如图7－7(3)所示，继续减小第二个斜面的倾角，直到使它水平，小球永远不可能达到原来的高度h，只能在

水平方向以_______(填“恒定”或“变化”)的速度运动下去，即小球将在第一个斜面上刚向下运动时具有的______能转化为了在水平面上运动的______能．

图7－7

第二节功

1．物体在拉力F的作用下，沿水平面做直线运动，如图7－8所示．已知拉力的方向与水平方向的夹角是37°，拉力的大小为300N．在物体移动50m的过程中，拉力F对物体做的功为______J．若车受到的阻力是200N，则这个过程中，物体克服阻力做功为______J (cos37°＝0.8)

图7－8

2．用水平力分别推在光滑水平面上的物块和在粗糙水平面上的物块，如果推力相同，物块通过的位移也相同，则( )

A．推力对物块做的功一样多

B．在光滑水平面上推力做的功较多

C．在粗糙水平面上推力做的功较多

D．无法确定哪种情况做功较多

3．用起重机将质量为m的物体在竖直方向上匀速地吊起一段距离．下列关于作用在物体上的各力做功情况的说法中，正确的是( )

A．重力做正功，拉力做负功，合力不做功

B．重力做负功，拉力做正功，合力做正功

C．重力做负功，拉力做正功，合力不做功

D．重力不做功，拉力做正功，合力做正功

4．关于功的概念，下列说法正确的是( )

A．物体受力越大，位移越大，力对物体做功越多

B．由于功有正负，所以功是矢量

C．摩擦力一定对物体做负功

D．摩擦力可能对物体做正功

5．某固定斜面，高3m，长5m．质量为1kg的物体从斜面顶端沿斜面下滑，物体与斜面间的动摩擦因数为0.1．重力加速度g＝10m/s2．则物体从顶端滑到底端过程中，重力对物体做了多少功？滑动摩擦力对物体做了多少功？

支持力对物体做了多少功？合力对物体做了多少功？(在图7－9中画出受力分析)

图7－9

第三节功率

1．质量60kg的人，从第1层登上大厦的第21层用了5min，如果该楼每层高3.0m，则登楼时这人克服重力做功的平均功率是(取g＝10m/s2)( )

A．0.12kW B．0.36kW C．0.40kW D．1.2kW

2．升降机吊起重为1.4×104N的货物，货物以0.5m/s的速度匀速上升．这时升降机提升货物做功的功率是______W．3．质量为2kg的物体做自由落体运动，经过2s落地．取g＝10m/s2．这2s内重力所做的功是______J，重力做功的平均功率是______W，物体落地时，重力做功的瞬时功率是______W．

4．一艘轮船发动机的额定功率为1.8×105kW，在输出功率等于额定功率的情况下，轮船以最大速度航行时，所受的阻力为1.2×107N，则轮船航行的最大速度是______m/s．

5．汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变．若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力F和加速度a的变化情况是( )

A．F逐渐减小，a也逐渐减小

B．F逐渐增大，a逐渐减小

C．F逐渐减小，a逐渐增大

D．F逐渐增大，a也逐渐增大

6．质量为2t的汽车，保持40kW的功率行驶，能达到的最大速度为20m/s．求：

(1)它以最大速度前进时，所受阻力的大小；

(2)若汽车受阻力大小不变，它的速度为10m/s时加速度的大小．

7．质量为m的物体从倾角为 的光滑斜面顶端由静止开始下滑．求：

(1)物体下降的高度为h的过程中，重力做功的平均功率；

(2)当物体下降的高度为h时，重力做功的瞬时功率．

图7－10

第四节重力势能

1．关于重力做功，下列说法正确的是( )

A．重力做负功，可以说物体克服重力做功

B．重力做正功，重力势能一定减小

C．重力做负功，重力势能一定减小

D．重力做功与物体运动的路径有关

2．关于重力势能，下列说法中正确的是( ) A ．重力势能的大小只由重物本身决定 B ．重力势能恒大于零

C ．在地面上的物体具有的重力势能一定等于零

D ．重力势能实际上是物体和地球所共有的

3．如图7－11所示，桌面高为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，则小球落地前瞬间的重力势能为( )

图7－11

A ．mgh

B ．mgH

C ．mg (h ＋H )

D ．－mgh

4．一人手托重20N 的物体先竖直向下移动0.5m ，接着水平移动0.5m ，此过程中，重力做功为______J ，物体重力势能______(填“增加”或“减少”)了______J ． 5．起重机以

4

g

的加速度将质量为m 的物体匀加速地沿竖直方向提升高度h ．求： (1)起重机钢索的拉力对物体做的功； (2)物体克服重力做的功； (3)物体的重力势能的变化量．

第五节 探究弹性势能的表达式

1．(1)首先，我们回顾一下，在运动学部分学习过的利用图像求位移的方法：图7－12为某物体运动的速度图像，在7－12甲图中，我们可知，在前20s 内，物体的位移为______m ；在7－12乙图中，我们可知，在前20s 内，物体的位移为______m ．在这里，我们通过无限分割的思想可知，v －t 图像下的______可代表物体的位移．

图7－12

(2)图7－13甲中，反映了物体受到的外力F 随位移l 变化的图象，由此可知，在物体发生位移10m 的过程中，力F 所做的功为______J ．