1.一个物体受到_______的作用,并在______的方向上发生了________,我们就说这个力对物体做了功。因此功的两个不可缺少的因素是_________和__________。
【答案】
力,力,位移,力,物体在力的方向上的位移
2.力对物体所做的功等于______________、___________、___________这三者的乘积,用公式表示为__________,功的单位是___________。
【答案】
力的大小F,位移的大小s,力和位移之间的夹角的θ的余弦
3.功有正功和负功之分。当力和位移之间的夹角θ满足___________时,时,此时力对物体做正功;当θ满足_______时,此时力对物体不做功;当θ满足________时,此时力对物体做负功。
【答案】
0≤θ<\(\frac{\pi }{2}\),θ=\(\frac{\pi }{2}\),\(\frac{\pi }{2}\)<θ≤π
7.对于功的定义式 W = Fscosθ,下列说法中不正确的是( )
(A)F 必须是恒力
(B)s 是位移的大小
(C)s 一定是位移
(D)θ 是力与位移两矢量间的夹角
【答案】
C
8.起重机的钢丝绳吊起一个物体使其加速向上运动一段距离,则下列说法正确的是( )
(A)重力做负功,绳的拉力做正功,合力做负功
(B)重力做负功,绳的拉力做正功,合力做正功
(C)重力做正功,绳的拉力做负功,合力做正功
(D)重力做正功,钢丝绳的拉力做负功,合力做负功
【答案】
B
9.如图所示,物体A在拉力F的作用下在水平面上向右运动,则在一段时间内( )
(A)物体一定具有加速度
(B)拉力一定对物体做正功
(C)摩擦力可能对物体做正功
(D)地面对物体A的支持力一定没有做功
【答案】
BD
13.在平直的公路上用60 N的水平力拉着重为550 N的车向前运动了15 m,则拉力做的功为________J,重力做的功为________J。
【答案】
900,0
15.下列有关功的说法中,正确的是( )
(A)力是矢量,功也是矢量
(B)因为功没有方向性,所以功是标量
(C)因为功有正功和负功,所以功是矢量
(D)力和位移都是矢量,功也一定是矢量
【答案】
B
23.在F-s图中,表示F与s关系的曲线和坐标轴所包围的面积表示________的大小。如图所示的F-s图中,功的大小等于_______。
【答案】
功,F1s1
25.质量为2 kg的铁球从足够高的地方自由下落,在下落2 s内重力做的功为________J;在下落的第2 s内重力做的功为______J。(g取10 m/s2)
【答案】
400,300
26.一机动车用5×104 N的牵引力拉着质量为1 t的货物沿平直公路向南行驶了450 m,发现多向南行驶了50 m,又用同样的牵引力拉货物往反方向行驶了50 m,到达目的地。则在整个过程中,机动车对货物做的功为_______J。
【答案】
2.5×107
27.将重为200 N的木箱沿着高为0.8 m、长为1.5 m的光滑斜面由底部慢慢推到顶端,在这个过程中此人对小箱所做的功为_______J,斜面对木箱的支持力所做的功为_______J,木箱克服重力所做的功为_______J。
【答案】
160,0,160
32.如图所示,滑轮和绳的质量及摩擦不计,用力F提升原来静止的、质量为10 kg的物体,使其以大小为2 m/s2的加速度匀加速上升,求前3 s内力F做的功。
【答案】
1080 J
34.如图所示,质量为m的小球从位置A运动到位置B的过程中,重力所做的功为_______。
【答案】
mg(H-h)
35.某人从3 m深的水井中提起重为80 N的水桶,在水平地面行走了10 m,然后匀速走下5 m深的地下室。在这一过程中,此人用来提水桶的力所做的功为_______J。
【答案】
-160
36.水平拉力F作用在物体上使其在水平地面上做直线运动,其运动图像如图(甲)所示,其受力情况如图(乙)所示。则15 s内拉力F做的功为______J,阻力做的功为_______J。(假设整个运动过程中阻力不变 )
【答案】
400,-400
38.将一物体竖直上抛出去,该物体上升的最大高度为h,若物体的质量为m,所受空气阻力为f,则在从物体被抛出到落回抛出点的全过程中,下列说法正确的是( )
(A)重力做的功为零 (B)重力做的功为2mgh
(C)空气阻力做的功为零 (D)空气阻力做的功为-2fh
【答案】
AD
39.用水平恒力 F 作用于质量为 m 的物体上,使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离 s,恒力所做的功为 W1;若用同样的力F作用于质量为 M(M > m)的物体上,使之在粗糙水平面上移动同样的距离 s,恒力所做的功为 W2。则下列判断下正确的是( )
(A)W1 > W2 (B)W1 = W2 (C)W1 < W2 (D)无法比较
【答案】
B
42.如图所示,在光滑水平面上,物体受两个相互垂直的大小分别为F1=3 N和F2=4 N的恒力,其合力在水平方向上,从静止开始运动10 m。求:
(1)F1和F2分别对物体做的功是多少?代数和为多大?
(2)F1和F2的合力为多大?合力做功是多少?
【答案】
(1)18 J,32 J,50 J
(2)5 N,50 J
43.如图所示,质量为m的物体P放在质量为M、倾角为θ的光滑直角劈上。用力向右推直角劈使P与直角劈M保持相对静止,当劈M在光滑水平地面上前进的位移为s时,求:
(1)劈对P做的功;
(2)外力做的功。
【答案】
(1)mgstanθ
(2)(M+m)gstanθ
44.功W跟完成这些功所用时间t的比值,叫做_______,用公式表示为______,它的另外一个计算公式为______。
【答案】
功率,P=\(\frac{W}{t}\),P=Fv
45._________表示做功的平均快慢,大小等于功除以所用的时间,或者力乘以平均速度;________表示在某时刻或某位置做功的快慢,大小等于力乘以______速度。
【答案】
平均功率,瞬时功率,瞬时
46._______就是机械正常条件下长时间工作的最大功率;_______就是机械实际运行时的功率。机械在功率不变时,其速度v与作用力F成______。
【答案】
额定功率,实际功率,反比
47.某宝马轿车的功率是66 kW,它的物理意义是___________________________。
【答案】
该轿车在1 s内做功为为6.6×106 J
50.下列有关功率的说法中,正确的是( )
(A)因为功没有方向性,故功率是标量
(B)因为功有正负,故由P=\(\frac{W}{t}\)可知功率是矢量
(C)因为力是矢量,故由P=Fv可知功率是矢量
(D)因为位移是矢量,故由W=Fs和P=\(\frac{W}{t}\)可知功率是矢量
【答案】
A
52.对于功率的计算公式P=\(\frac{W}{t}\)和P=Fv,下列说法正确的是( )
(A)由P=\(\frac{W}{t}\)可知,对物体做的功越多,其功率就越大
(B)由P=Fv可知,汽车加速时,牵引功率一定增大
(C)由P=Fv可知,发动机功率一定时,摩托车的牵引力与运动速度成反比
(D)由P=\(\frac{W}{t}\)可知,只要知道时间t内机器所做的功,就一定能求得这段时间内任一时刻机器做功的功率
【答案】
C
53.关于公式“P=Fv”,下列说法正确的是( )
(A)该公式只适用于物体做匀速直线运动的情况
(B)该公式只适用于汽车加速启动的情况
(C)公式中的“F”是指物体受到的合力
(D)计算瞬时功率时公式中的“v”是瞬时速度
【答案】
D
54.如图所示,物体重800 N,滑轮重及滑轮转动时的摩擦不计,在水平拉力F的作用下物体沿水平面以1.5 m/s的速度做匀速直线运动,运动过程中与地面间的摩擦力是200 N。求在5 min内拉力做的功及拉力的功率。
【答案】
9×104 J,300 W
62.甲吊车用1 min将重为98 000 N的货物匀速吊起5 m高,乙吊车用2 min将重为80 000 N的货物匀速吊起8 m高。则有关它们做的功及功率的说法正确的是( )
(A)甲做功多、功率大 (B)乙做功多、功率大
(C)甲的功率大,乙做的功多 (D)甲做的功多,乙的功率大
【答案】
C
65.一辆汽车的发动机的功率是60 kW,半小时内在平直公路上匀逮行驶了20 km。求:
(1)发动机的牵引力做的功;
(2)发动机的牵引力;
(3)汽车在行驶过程中受到路面的摩擦力。
【答案】
(1)1.08×108 J
(2)5400 N
(3)5400 N
66.如图所示,一个质量为m的小木块置于高度为H的光滑斜面顶端,由静止开始沿倾角为θ的斜面下滑。求:
(1)小木块滑到底端过程中重力的功率;
(2)小木块滑到斜面底端时重力的功率。
【答案】
(1)\(\frac{1}{2}\)mgsinθ\(\sqrt {2gH} \)
(2)mgsinθ\(\sqrt {2gH} \)
68.如图,利用动滑轮吊起质量为 2 kg 的物体,已知竖直向上的拉力 F = 11 N,滑轮与绳的摩擦及重力均不计,则当静止开始拉动时间 t = 2 s 的过程中物体上升高度为______m,此过程中物体克服重力做功的平均功率为_______W,拉力做功的平均功率为________W。
【答案】
2,20,22
68.质量为10 kg的物体静止在光滑的水平面上,在恒力作用下,经2 s速度增为4 m/s,则恒力对物体做功的平均功率为______W。
【答案】
40
69.一架质量为2 000 kg的飞机,在跑道上从静止开始匀加速滑行500 m后以60 m/s的速度起飞,若飞机滑行时受到的阻力是它自重的0.02倍,则发动机的牵引力为_______,飞机离地时发动机的瞬时功率为______kW。(g取10 m/s2)
【答案】
7600,456
71.一辆质量为1.0×103 kg的汽车在平直公路上行驶,汽车行驶过程中所受的阻力恒为1.0×103 N,且保持功率为60 kW,则汽车在运动过程中所能达到的最大速度为_______m/s;当汽车加速度为4.0 m/s2时的速度为________m/s。
【答案】
30,10
72.一辆汽车以恒定的功率在水平公路上加速行驶,运动过程中受到的阻力大小恒为车重的\(\frac{1}{{10}}\),汽车能达到的最大速度为v,则当汽车速度为\(\frac{v}{3}\)时,其加速度为__________。
【答案】
0.2g
79.若起重机在10 s内将1 t的货物由静止开始匀加速提升了32 m,则该起重机的最小功率为________W。
【答案】
6.68×104
81.用绳索吊着一袋质量为25 kg的大米,由静止开始竖直向上运动。上升过程中空气的阻力大小恒为50 N,绳索对大米的拉力恒为400 N,则第2 s末绳索拉力的功率为_______W,前2 s内绳索拉力的平均功率为_______W。(g取10 m/s2)
【答案】
3200,1600
82.质量为 2 t 的汽车,发动机输出的牵引功率为 30 kW,在水平公路上能达到的最大速度为 15 m/s,当汽车的速度为 10 m/s 时,其加速度的大小为_______m/s2。
【答案】
0.5
83.已知甲、乙两汽车的功率相等,若在相等时间内甲、乙两汽车通过距离的之比是2∶3,则( )
(A)甲、乙两汽车速度之比是3∶2 (B)甲、乙两汽车做功之比是3∶2
(C)甲、乙两汽车做功之比是2∶3 (D)甲、乙两汽车牵引力之比是3∶2
【答案】
D
85.一个小球从静止开始自由下落,则在第1 s末和第2 s末,重力对物体做功的瞬时功率之比为( )
()4∶1 (B)2∶1 (C)1∶4 (D)1∶2
【答案】
D
86.一光滑斜面AC长为L,B为其中点。一物体从A点由静止开始下滑,经B至C。设在AB段重力对物体做功的平均功率为P1,在BC段重力对物体做功的平均功率为P2,在AC段重力对物体做功的平均功率为P3,则下列等式关系正确的是( )
(A)P1∶P2=(\(\sqrt 2 \)+1)∶1,P1∶P3=\(\sqrt 2 \)∶1
(B)P1∶P2=(\(\sqrt 2 \)+1)∶1,P1∶P3=1∶\(\sqrt 2 \)
(C)P1∶P2=1∶(\(\sqrt 2 \)+1),P1∶P3=\(\sqrt 2 \)∶1
(D)P1∶P2=1∶(\(\sqrt 2 \)+1),P1∶P3=1∶\(\sqrt 2 \)
【答案】
D
89.物体由于运动而具有的能量叫做_________。其大小等于___________________,即Ek=______,单位是_______。
【答案】
动能,它的质量与速度二次方乘积的一半,\(\frac{1}{{2}}\)mv2,焦耳
91.泥石流是一种自然灾害,大量的泥沙、石块伴随着洪水从山上滚下来,将庄稼、树木冲倒,危害极大,这说明急速滚下来泥沙、石块具有很大的______。
【答案】
动能(或能量)
92.已知月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的\(\frac{1}{6}\)。若某宇航员以相同的速度分别在月球和地球表面行走,则该宇航员在月球表面行走时的动能______(选填“大于”“等于”或“小于”)在地球表面行走时的动能。(宇航员身体的微小变化忽略不计)
【答案】
等于
94.下列各单位中,不是动能的单位的是( )
(A)焦 (B)牛·米 (C)千克·米 (D)千克·米2/秒2
【答案】
C
97.小球在运动过程中,当速度发生变化时,则下列说法正确的是( )
(A)其动能一定增加 (B)其动能可能不变
(C)其动能一定发生变化 (D)其惯性一定发生变化
【答案】
B
98.在研究“物体的动能与哪些因素有关”的实验中,如图所示,让同一小球两次分别从同一滑轨的A处和B处自由滚下。
(1)此实验中,通过观察____________来比较小球的动能大小;
(2)同一小球分别从同一滑轨的不同高度A处和B处滚下,它们到达水平面时速度vA>vB,且A推动纸盒移动的距离较远,由此可知,小球的动能大小与它的______有关;
(3)让质量不同的钢球A、B(mA>mB)从同一高度滚下,会发现木块被钢球_______(选填“A”或“B”)推得较远,让不同的钢球从同一高度滚下的目的是______________,由此可初步得出结论是________________________。
【答案】
(1)纸盒移动距离
(2)速度
(3)A,保证小球到达斜面底部(撞击时)的速度相同,
速度相同时,质量大的物体具有的动能大
99.用如图所示的DIS实验装置研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中。
(1)要求摩擦块放置的位置要使挡光片的后沿刚通过________时,摩擦块恰与小车相碰;
(2)在实验过程中,设摩擦力不变。实验是通过滑块的___________反映小车动能的大小的;
(3)结合课堂上的实验数据,可知物体动能的大小与物体的________有关;
(4)与传统实验相比,DIS实验的优点是采用计算机拟合曲线的技术,不必__________就可得出合理的变量间的关系。
【答案】
(1)光电门传感器
(2)滑行距离
(3)质量和速度
(4)控制娈量
100.已知电子的质量为9.1×10-31 kg,由阴极射出后它的速度达到3×107 m/s,一辆大型压路机的质量约为12 t,正常工作时的速度为6 km/h。试估算电子从阴极射出后的动能和压路机正常工作时的动能,哪个大?
【答案】
压路机的动能大
101.一辆小型汽车正在公路上高速行驶,突然发现前面有障碍物,司机立即开始刹车,这时汽车的动能将_______。(选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】
减小
102.据报道,美国航天局估计,由于该国一个卫星报废,将有26个残余碎片会落到地球表面,最大碎片重量约为158 kg。若不考虑碎片与大气的摩擦,则这些碎片在下落的过程中,其动能逐渐_____(选填“增大”“减小”或“不变”),当下落到地球表面时,质量较_____(选填“大”或“小”)的碎片具有的动能较大。
【答案】
增大,大
103.质量分别为2 kg和4 kg的甲、乙两物体在不同的拉力作用下,速度同时达到5 m/s,则物体_______最后获得的动能大。
【答案】
乙
104.在离地面30 m高处,某人将一质量为2 kg的物体以3 m/s的速度抛出,则当物体上升到最高点时,物体的动能为_____J。
【答案】
0
105.如右图所示,一根弹簧竖直放在水平地面上,在其正上方有一个质量为m的小球由静止开始下落,若不计空气阻力,则当弹簧的弹力等于小球的重力时,小球具有的动能将_______;当弹簧被压缩到最短时,小球具有的动能将________。(均选填“最大”“最小”或“为零”)
【答案】
最大,为零
108.对于做匀速圆周运动的物体,下列判断正确的是( )
(A)动能、速度都不变 (B)速度改变,动能不变
(C)速度不变,动能改变 (D)速度在改变,动能也在改变
【答案】
B
109.一弹簧振子在做机械振动,若不计空气阻力,则下列判断正确的是( )
(A)振子动能最大的位置一定在它的平衡位置
(B)振子动能最大的位置一定在它的位移最大处
(C)振子动能最大的位置一定在其回复力最大处
(D)振子的动能最大时,它的加速度也一定最大
【答案】
A
110.某物体在恒力作用下,从静止开始做直线运动,则它的动能( )
(A)与它通过的位移成正比 (B)与它通过的位移的平方成正比
(C)与它运动的时间成正比 (D)与它运动的时间的平方成正比
【答案】
AD
111.某实验小组同学用一辆实验小车去撞击同一木块来研究小车的动能与小车的质量之间的关系,实验时利用了DIS装置精确地测出了小车撞击木块时的速度,小车撞击木块后与与木块一起向前滑动,该同学借用木块滑动的距离来反映小车动能的大小,记录的实验数据如下表所示。为了进一步探究动能与所测物理量间的数值关系,他们进行了适量的运算,将结果记录在表一、表二和表三中的后四列中。
表一
实验序号 |
小车质量m / kg |
小车速度v /m·s-1 |
木块滑动距离s / m |
/ s·m-1 |
/ m-1 |
v2/m2·s2 |
/ kg-1 |
1 |
0.20 |
0.707 1 |
0.2 |
1.414 2 |
5 |
0.500 0 |
5.00 |
2 |
0.40 |
0.500 0 |
0.2 |
2.000 0 |
5 |
0.250 0 |
2.50 |
3 |
0.60 |
0.408 3 |
0.2 |
2.449 2 |
5 |
0.166 7 |
1.67 |
表二
实验序号 |
小车质量m / kg |
小车速度v /m·s-1 |
木块滑动距离s / m |
/ s·m-1 |
/ m-1 |
v2/m2·s2 |
/ kg-1 |
4 |
0.20 |
1.000 0 |
0.4 |
1.000 0 |
2.5 |
1.000 0 |
5.00 |
5 |
0.40 |
0.707 1 |
0.4 |
1.414 2 |
2.5 |
0.500 0 |
2.50 |
6 |
0.60 |
0.577 3 |
0.4 |
1.732 1 |
2.5 |
0.333 3 |
1.67 |
表三
实验序号 |
小车质量m / kg |
小车速度v /m·s-1 |
木块滑动距离s / m |
/ s·m-1 |
/ m-1 |
v2/m2·s2 |
/ kg-1 |
7 |
0.20 |
1.225 0 |
0.6 |
0.816 5 |
1.67 |
1.500 0 |
5.00 |
8 |
0.40 |
0.866 0 |
0.6 |
1.154 7 |
1.67 |
0.750 0 |
2.50 |
9 |
0.60 |
0.707 1 |
0.6 |
1.414 2 |
1.67 |
0.500 0 |
1.67 |
(1)通过分析比较实验序号________及相关条件,得出的初步结论是小车质量相同的情况下,速度越大,小车的动能就越大;
(2)通过分析比较实验序号1与5(或5与9,或1与9)及相关条件,得出的初步结论是___________________________________;
(3)进一步综合分析比较表一、表二和表三中经运算后得到的数据及相关条件,并归纳得出结论:
(a)分析比较表一、表二或表三中的数据及相关条件,可初步得出:_________________;
(b)分析比较表一、表二和表三中的数据及相关条件,可初步得出:_________________;
(4)在实验中运用的物理方法是___________。
【答案】
(1)1、4、7(或2、5、8,或3、6、9)
(2)小车速度相同的情况下,质量越大,小车的动能就越大
(3)(a)当小车质量与速度平方的乘积相同时,小车具有的动能相同
(b)小车质量与速度平方的乘积越大,小车具有的动能越大
(4)控制变量法
112.一质量为1 t的小汽车在市中心行驶时的动能为5×104 J,则这辆小汽车行驶时的速度大小为_______m/s。
【答案】
10
113.一个物体的速度从零增加到 v,再从 v 增加到 2v,前后两种情况下,物体动能的增加量之比为________。
【答案】
1∶3
114.两个物体的动能相等,已知它们的速度之比为1∶2,则它们的质量之比为_________。
【答案】
4∶1
120.小明用 100 N 的力将 1 kg 的足球由静止踢出 15 m 远。若足球离开小明的脚时的速度为 10 m/s,则他对足球做的功为( )
(A)1 500 J (B)150 J (C)50 J (D)15 J
【答案】
C
125.质量为10 kg的小车静止在光滑的水平面上,现用25 N的水平力拉小车,当小车的速度达到5 m/s时,小车运动的距离为_______m。
【答案】
5
126.下列几幅图都与动能有关,其中给人类带来巨大灾难的是( )
(A)手持式喷水枪 (B)投石机
(C)龙卷风 (D)用摆动的铁砣的动能拆除旧房
【答案】
C
127.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时刻物体的动能是t1时刻的( )
(A)n倍 (B)n2倍 (C)\(\frac{n}{2}\)倍 (D)\(\frac{{{n^2}}}{4}\)倍
【答案】
B
129.下列几种情况中,甲、乙两物体的动能相等的是( )
(A)甲、乙两物体的质量之比为1∶2,速度之比为2∶1
(B)甲、乙两物体的质量之比为1∶2,速度之比为\(\sqrt 2 \)∶1
(C)甲、乙两物体的质量之比为1∶\(\sqrt 2 \),速度之比为2∶1
(D)甲、乙两物体的质量相同,甲以速度v0做匀速直线运动,乙以速度v0做匀速圆周运动
【答案】
BD
130.一质量为1 kg的物体静止在光滑水平地面上,受到两个相互垂直的水平恒力F1、F2的作用,从静止开始运动,其中F1=3 N,F2=4 N,则作用2 s后,物体的动能为( )
(A)30 J (B)40 J (C)50 J (D)70 J
【答案】
C
132.物体由于被举高而具有的能量叫做_________。其计算公式为_________,单位为______。
【答案】
重力势能,Ep=mgh,焦耳
133.重力势能为零的水平面叫做________,通常以水平地面为________。重力势能具有_______性。
【答案】
零势能面,零势能面,相对
134.被大坝拦住的河水具有_______能;刚开闸后,河水向下游飞快流去,这时河水既具有____能又具有______能。
【答案】
重力势,重力势,动
138.下列有关重力势能的说法中,正确的是( )
(A)质量大的物体的重力势能一定大
(B)地面上的物体的重力势能一定为零
(C)不同的物体中,离地面最高的物体的重力势能最大
(D)离地面有一定高度的物体,其重力势能可能为零
【答案】
D
141.质量为 1 kg 的小猫趴在距地面 5 m 的树枝 A 点,若将重力势能为零的点分别在:①地面;②地面上方 3 m 高的阳台地板上;③树枝 A 点;④距树枝A点上方 1 m 处。求小猫的重力势能及小猫从树枝上掉到地面时重力势能的变化。(g 取 10 m/s2)
【答案】
①50 J;②20 J;③0;④-10 J。
重力势能的变化量均为 50 J
142.跳伞运动员跳出机舱后,在打开降落伞之前,他的动能将________,重力势能将_______;打开降落伞后匀速下降时,他的动能将______,重力势能将________,机械能将_______。(均选填“增加”“不变”或“减少”)
【答案】
增加,减少,不变,减少,减少
143.-5 J的重力势能_______+5 J的重力势能。(选填“大于”“小于”或“相等”)
【答案】
小于
144.质量为100 kg的气球以5 m/s的速度由地面开始匀速上升,以地面为零势能面,10 s后该气球具有的重力势能为_____J。
【答案】
5×104
147.将质量相等的一个实心铁球和一个实心小球放在同一水平地面上,下列说法正确的是( )
(A)铁球的重力势能大于木球的重力势能 (B)铁球的重力势能小于木球的重力势能
(C)铁球的重力势能等于小球的重力势能 (D)上述三种情况都有可能
【答案】
B
149.甲、乙两人分别计算同一物体放在A、B两个不同位置时的势能值分别为20 J、5 J,则下列判断正确的是( )
(A)A位置的高度一定大于B位置的高度
(B)物体在A处的势能一定大于在B处的势能
(C)有可能物体在A处的势能等于在B处的势能
(D)有可能物体在A处的势能小于在B处的势能
【答案】
CD
153.发生弹性形变的物体,因它的内部各部分之间的相对位置发生变化而具有的能,叫做______。在弹性限度内,形变量越_______,劲度系数越______,_________就越大。
【答案】
弹性势能,大,大,弹性势能
154.物体高度变化时,重力要对物体做功,当物体向下运动时,重力对物体做______功,当物体向上运动时,重力对物体做_______功,重力对物体做的功仅取决于___________,而跟物体运动的路径________,功的大小等于重力与始末位置的_________的乘积。
【答案】
正,负,起点和终点的位置,无关,高度差
155.乒乓球从手中掉到地上,又弹跳起来。在乒乓球落向地面的过程中,_______能转化为_______能;乒乓球撞击地面发生形变的过程中,________能转化为______能;乒乓球形变逐渐减小直至恢复原状的过程中,________能转化为______能;乒乓球离开地面上升的过程中,________能转化为______能。
【答案】
重力势,动,动,弹性势,弹性势,动,动,重力势
156.甲、乙两物体处在同一高度,其质量之比为1∶1,以地面为零势能面,则它们的重力势能之比为_________;当它们同时下落3 s时,重力做的功之比为__________。(不计空气阻力)
【答案】
1∶4,1∶4
157.如图所示,质量为m的小球从高度为h的斜面上的A点滚下,经水平面BC后再滚上另一斜面,当它到达\(\frac{1}{3}\)h处的D点时,速度为零,在这个过程中,重力做的功为________。
【答案】
\(\frac{2}{3}\)mgh
158.下列几个例子中,储存了弹性势能的是( )。
(A)被压扁的气球 (B)拧紧的饮料瓶盖
(C)被果实压弯的树枝 (D)放在阳台上的花盆
【答案】
AC
160.如图所示,ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道,A、P、B三点位于同一水平面上,C和D分别为两轨道的最低点,将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速释放,则( )
(A)沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值
(B)两小球到达C点和D点时,重力做功相等
(C)两小球到达C点和D点时,重力势能相等
(D)两小球刚开始从A和B两处无初速释放时,重力势能相等
【答案】
D
162.质量是60 kg的人沿着长100 m、倾角为30°的坡路从坡底走上坡顶。求:
(1)重力对他所做的功;
(2)他克服重力做的功;
(3)重力势能的增加量。
【答案】
(1)-3×104 J
(2)3×104 J
(3)3×104 J
164.如图,从斜槽中滚下来的金属小球接触弹簧后压缩弹簧的过程中,金属小球的_____能转化为弹簧的_______能。
【答案】
动,弹性势
165.质量为5 kg的物体从30 m高处由静止开始下落,刚开始下落时物体的重力势能为_______J;下落10 m后具有______J的重力势能,在此过程中重力做的功为_______J。(以地面为零势能面)
【答案】
1500,1000,500
166.如右图所示,质量为100 g的弹力球的位置比地面高3 m,比天花板低1 m。若将球从位置P处释放,则弹力球落到地面时,重力做的功为_______J;若在位置P处给球一个竖直向下的初速度,使球落到地面后被反弹到天花板上,又重新落回地面,则在这一过程中,重力做的功为______J。
【答案】
3,3
质量为1 kg的小球,从20 m高处自由下落,下落1 s时,小球具有的动能为_______J,重力势能为________J,此时小球的机械能是_______J;小球下落的动能和重力势能相等,此时重力做的功为________J。(以地面为零势能面)
【答案】
50,150,200,10,100
171.将同一物体分两次举高,每次举高的高度相同,则( )
(A)不论选取什么参考平面,两种情况中,物体的重力势能的增加量相同
(B)不论选取什么参考平面,两种情况中,物体最后的重力势能相等
(C)不同的参考平面,两种情况中,重力做的功不等
(D)不同的参考平面,两种情况中,物体最后的重力势能肯定不等
【答案】
A
质量为500 g的物体从2 m的高处落到地板上,又被弹回到1.5 m的高度。在整个过程中,求:(1)重力对物体所做的功;(2)物体的重力势能的变化。
【答案】
(1)2.5 J
(2)减少了2.5 J
173.在距地面100 m处无初速释放一小球,小球质量为500 g,不计空气阻力,取小球释放处所在水平面为零势能面。求:
(1)在第3 s末小球的重力势能;
(2)在第4 s内重力所做的功和重力势能的变化。
【答案】
(1)-225 J
(2)175 J,重力势能减少了175 J
174.力对物体做多少功,物体的动能就_______多少;物体克服阻力做多少功,物体的动能就______多少。(均选填“增加”或“减少”)
【答案】
增加,减少
175.用20 N的水平力将重为50 N的物体沿光滑水平面拉动2 m,此过程中,拉力所做的功是______J,该物体获得的动能是_______J。
【答案】
40,40
176.两个物体的质量之比为2∶3,若将它们以相同的速度竖直上抛,不计空气阻力,则它们上升的最大高度之比为_______。
【答案】
1∶1
177.一物体做自由落体运动,下落1 m时物体的动能与下落2 m时物体的动能之比为_____;下落l s时物体的动能与下落2 s时物体的动能之比为________。
【答案】
1∶2,1∶4
178.下列有关功和能的理解中,正确的是( )
(A)功就是能,能就是功 (B)功是物体能量变化的量度
(C)做功越多,物体的能量越大 (D)外力对物体不做功,物体就不会有能量
【答案】
B
179.甲、乙两物体在同一水平面上,若甲的动能大,则下列判断正确的是( )
(A)甲的质量一定比乙大 (B)甲的速度一定比乙大
(C)甲能够做的功一定比乙多 (D)以上说法都不对
【答案】
C
180.质量为2 kg的滑块,以3 m/s的速度在光滑水平面上向右滑行,从某一时刻起,在滑块上施加一水平向左的作用力,经过一段时间,滑块的速度方向为向左,大小仍是3 m/s,在这段时间里水平力对滑块做的功为( )
(A)0 (B)8 J (C)16 J (D)32 J
【答案】
A
181.关于做功和物体动能变化的关系,下列说法正确的是( )
(A)只要动力对物体做功,物体动能增加
(B)只要物体克服阻力做功,它的动能减少
(C)外力对物体做功的代数和等于物体动能的变化
(D)动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化
【答案】
C
182.速度为v的子弹,恰可穿透一块固定着的木板,如果子弹的速度为2v,子弹穿透木板时阻力视为不变,则可穿透同样的木板( )
(A)1块 (B)2块 (C)3块 (D)4块
【答案】
D
184.一质量为2 kg的物体在15 N的拉力下由静止开始运动,已知该物体所受的摩擦力为5 N。若物体运动了5 m后撤去拉力,求撤去拉力后:
(1)物体获得的最大速度;
(2)物体在水平面上还能滑行多远?
【答案】
(1)5m/s
(2)10 m
185.质量为m的物体在运动时,其所受的摩擦力是其自身重的\(\frac{1}{4}\),当它在水平面上滑行了s后停下,则这个物体的初速度为_______。
【答案】
\(\frac{{\sqrt {2gs} }}{2}\)
186.木块受水平力F作用,在水平面上由静止开始运动,前进s后撒去F,木块又沿原方向前进3s停止,则摩擦力f=_______,木块的最大动能为______。
【答案】
\(\frac{1}{4}\)F,\(\frac{3}{4}\)Fs
187.质量为 10 g的子弹以 200 m/s 的速度水平射入树干中,射入深度为 20 cm,树干对子弹的平均阻力为______N;若用同样的子弹,以 100 m/s 的速度水平射入同一树干,则射入深度为______cm。
【答案】
1000,5
188.如图所示,质量m=2 kg的物体静止在水平面上,在外力F=15 N的作用下开始运动,已知F与水平方向的夹角为37°,物体移动的位移为2 m时,具有21.8 J的动能。此过程中物体克服摩擦力做的功为______J。
【答案】
2.2
189.将一个力作用在一个静止的物体上,使物体开始运动,则下列说法正确的是( )
(A)物体的速度一定发生变化
(B)当力减小时,物体的动能也一定会同时减小
(C)当物体的加速度减小时,物体的动能也一定会减小
(D)当物体所受的力发生变化时,物体的动能也一定发生变化
【答案】
A
190.在距地面30 m高处,某人将一质量为5 kg的物体以2 m/s的速度抛出,则此人对物体所做的功是( )
(A)0 J (B)10 J (C)60 J (D)150 J
【答案】
B
191.两物体质量之比为2∶3,它们距离地面高度之比也为2∶3,现让它们在各自所处的高度处自由下落,则它们落地时的动能之比为( )
(A)2∶3 (B)3∶2 (C)4∶9 (D)9∶4
【答案】
C
192.两个材料相同的物体,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
【答案】
A
193.子弹在枪膛内受火药爆炸后产生的气体的平均推力是800 N,已知子弹的质量为20 g,枪膛长50 cm,则子弹从枪膛射出时的速度为( )
(A)100 m/s (B)200 m/s (C)300 m/s (D)400 m/s
【答案】
B
194.质量为4 kg的物体以200 J的初动能在粗糙的水平面上滑行,其动能与位移的关系如图所示,则物体在水平面上滑行的时间为( )
(A)1 s (B)2 s (C)3 s (D)4 s
【答案】
D
195.质量为2 kg的物体在大小为200 J的水平恒力作用下.由静止开始沿水平面运动10 m时,速度达到10 m/s。求:
(1)此时物体的动能;
(2)在这一过程中水平恒力做的功;
(3)在这一过程中物体克服摩擦阻力做的功。
【答案】
(1)100 J
(2)200 J
(3)100 J
196.重力做正功,重力势能______;重力做负功,或者说物体克服重力做功,重力势能_______。(均选填“增加”或“减少”)
【答案】
减少,增加
197.______是物体能量变化的量度,是与物理过程相联系的物理量,它是个________量;能是与物体状态相联系的物理量,它是个______量。
【答案】
功,过程,状态
198.质量为0.5 kg的梨具有6 J的重力势能,则该梨在树上悬挂的高度为_______m,若此时一只小鸟将这个梨啄下,使之下落,则当梨到达地面时,重力做的功为_______J。
【答案】
1.2,6
199.用 100 N 的拉力将地面上的一个质量为 8 kg 的物体提升 3 m,则拉力对物体所做的功为______J;物体被提高后具有的重力势能为________J,物体被提高后具有的动能为______J。(以地面为零势能面,空气阻力忽略不计)
【答案】
300,240,60
200.下列有关重力势能的说法中,正确的是( )
(A)重力做功引起重力势能的变化
(B)重力势能是由重物本身因素决定的
(C)重力势能有负值,因此说重力势能是矢量
(D)重力做功才有重力势能,重力不做功,物体就不具有重力势能
【答案】
A
204.质量为m的的小球,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)
【答案】
D
205.质量为 1 kg的物体从 100 m高处自由下落,求在下列状态时它的动能和重力势能:
(1)刚开始下落时;
(2)下落 1 s时;
(3)到达地面时。( g 取 10 m/s2)
【答案】
(1)0 J,1000 J
(2)50 J,950 J
(3)1000 J,0 J
208.某人将2 kg的物体由静止向上提起3 m,这时物体的速度是1 m/s,则人对物体做的功是______J。
【答案】
61
209.粗细均匀,长为6 m、质量为80 kg的电线杆被台风刮倒,横在水平地面上。若将它竖直立起,至少要做______J的功。
【答案】
2400
210.下列说法正确的是( )
(A)自由落体运动的物体,在第1 s内与第2 s内重力势能的减少量之比为1∶3
(B)做竖直上抛运动的物体,从抛出到返回抛出点的过程中,重力对物体所做的功为零
(C)物体做匀速直线运动时重力势能一定不变
(D)在平衡力的作用下运动的物体,重力势能一定不变
【答案】
AB
211.若物体克服重力做功,则物体的( )
(A)重力势能一定减少,动能可能减少 (B)重力势能一定增加,动能可能不变
(C)重力势能一定减少,机械能可能不变 (D)重力势能一定增加,机械能一定增加
【答案】
B
213.某人用手将一质量为m的物体由静止竖直向上以加速度a匀加速提升了h,则在这个过程中( )
(A)手对物体做的功为m(g+a)h (B)合外力对物体做的功为mah
(C)物体克服重力做的功为mgh (D)物体的重力势能增加了m(g+a)h
【答案】
ABC
214.质量为m的滑块沿高为h,长为l的粗糙斜面匀速下滑,在滑块从斜面顶端滑至底端过程中( )
(A)重力对滑块所做的功为mgh (B)滑块克服摩擦所做的功为mgh
(C)滑块的机械能保持不变 (D)滑块的重力势能增加了mgh
【答案】
AB
215.质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放,落在地面后出现一个深度为h的坑,如图所示,在此过程中( )
(A)重力对物体做的功为mgH
(B)重力对物体做的功为mg(H+h)
(C)外力对物体做的总功为零
(D)地面对物体的平均阻力为\(\frac{{mg(H + h)}}{h}\)
【答案】
BCD
218.力在一个过程中对物体所做的功等于________________________,这个结论叫做动能定理,可用公式表述为W=______,其中Ek1表示_______,Ek2表示_________,W表示_______;若物体受到几个力的作用,则动能定理中的W表示_____________。
【答案】
物体在这个过程中动能的变化,Ek2-Ek1,初动能,末动能,力做的功,合力做的功
219.物体的动能增加,合外力对物体做______功;反之,物体的动能减少,合外力对物体做_______功。(选填“正”或“负”)
【答案】
正,负
223.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)与它运动的时间t成正比
(C)与它通过的位移的平方成正比 (D)与它运动的时间的平方成正比
【答案】
AD
225.某人用手将质量为 4 kg 的物体由静止向上提升了 1 m,这时物体的速度是 1 m/s,则下列说法正确的是(g 取 10 m/s2)( )
(A)手对物体做功为 42 J (B)合外力对物体做功为 2 J
(C)合外力对物体做功为 42 J (D)物体克服重力做功为 40 J
【答案】
ABD
228.已知两物体的质量之比为2∶3,它们距离地面高度之比为1∶2。若让它们自由下落,则它们落地时的动能之比为_______。
【答案】
1∶3
234.将质量为0.5 kg的物体以10 m/s的速度竖直向上抛出。若物体落回原处的速率为6 m/s,则在此过程中物体克服阻力所做的功为( )
(A)2 J (B)8 J (C)16 J (D)32 J
【答案】
C
237.甲、乙两个物体的质量分别为m1和m2,且m1=4m2,若它们以相同的动能在动摩擦因数相同的水平面上运动,则它们的滑行距离之比s1∶s2和滑行时间之比t1∶t2分别为( )
(A)1∶2,2∶1 (B)4∶1,1∶2 (C)2∶1,4∶1 (D)1∶4,1∶2
【答案】
D
240.动能和势能统称为_______。在做功的过程中,动能、重力势能和弹性势能之间可以________。
【答案】
机械能,相互转化
241.在只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量__________,这个规律叫做_________。
【答案】
不变,机械能守恒定律
242.一个质量为m的物体,以初速度v0沿光滑斜面向上滑行,当滑到高为h处时,该物体的机械能为________。
【答案】
\(\frac{1}{2}\)mv02
244.下列关于机械能守恒的说法中,正确的是( )
(A)物体所受的合力为零,机械能一定守恒
(B)物体所受合力不为零,机械能一定不守恒
(C)物体受到重力、弹力以外的力作用时,机械能一定不守恒
(D)物体在重力、弹力以外的力做功时,机械能一定不守恒
【答案】
D
245.下列几种运动过程中,遵守机械能守恒的是( )
(A)自由落体运动 (B)匀变速直线运动
(C)在竖直方向做匀速直线运动 (D)在光滑的水平面上做匀速圆周运动
【答案】
AD
246.下列各式中,能正确表示机械能守恒定律的是( )
(A)Ek+Ep=恒量 (B)ΔEp=-Ek
(C)Ep1+Ek1=Ep2+Ek2 (D)ΔE机=恒量
【答案】
A
247.一个物体从10 m高处以2 m/s的速度竖直上抛,空气阻力不计。则当物体抛出1 s和2 s时,下列物理量中相同的是( )
(A)位移 (B)路程 (C)速度 (D)机械能
【答案】
D
248.如图所示,一小球落在轻质弹簧上,将弹簧压缩后又弹起(在弹性限度内)。下列说法正确的是( )
(A)小球在整个过程中的机械能守恒
(B)在与弹簧接触前,小球的机械能守恒
(C)小球和弹簧共同组成的系统机械能守恒
(D)小球和弹簧在相互作用过程中,没有发生能量的转化
【答案】
BC
249.如图所示,在学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”中,为了研究势能与动能转化时的规律,需要按正确的实验步骤来完成。
(1)请按正确的实验顺序填写下列步骤:___________。
①开启电源,运行DIS应用软件,点击实验条目中的“研究机械能守恒定律”的软件界面。
②卸下“定位挡片”和“小标尺盘”,安装光电门传感器并接入数据采集器。
③摆锤置于A点,点击“开始记录”,同时释放摆锤,摆锤通过D点的速度将自动记录在表格的对应处。
④把光电门传感器放在大标尺盘最底端的D点,并以此作为零势能点。A、B、C点相对于D点的高度已事先输入,作为计算机的默认值。
⑤点击“数据计算”,计算D点的势能、动能和机械能。
⑥依次将光电门传感器放在标尺盘的C、B点,重复实验,得到相应的数据。
(2)在实验过程中,是否有重要的实验步骤遗漏?若有,请写出该步骤的内容:__________________________________________________________________;
(3)由该实验得到的结论是:_____________________________________________。
【答案】
(1)②①④③⑥⑤
(2)有。测量摆锤的直径Δs及其质量m,并将数据输入软件界面内
(3)在只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能相互转化,机械能总量保持不变
250.如图所示,质量m=70 kg的运动员以10 m/s的速度,从高h=10 m的滑雪场A点沿斜坡自由滑下,一切阻力可忽略不计,以地面为零势能面。求:
(1)运动员在A点时的机械能;
(2)运动员到达最低点B时的速度大小;
(3)若运动员继续沿斜坡向上运动,他能到达的最大高度。(g取10 m/s2)
【答案】
(1)10500 J
(2)10\(\sqrt 3 \)m/s
(3)15 m
251.匀速上升的热气球的机械能是_______的;沿固定光滑斜面加速下滑的物体的机械能是______的。(均选填“守恒”或“不守恒”)
【答案】
不守恒,守恒
252.质量为 5 kg 的物体从倾角为 30°,高 3 m 的光滑斜面由静止开始下滑,则当它滑到斜面中点时所具有的机械能为______J。(以地面为零势能面,g 取 10 m/s2)
【答案】
150
253.质量为m的物体以速度v0沿着光滑斜面上升,则它上升的最大高度为________。
【答案】
\(\frac{{v_0^2}}{{2g}}\)
254.质量为5 kg的物体从高空中自由下落,已知该物体落地时的动能为200 J,则该物体下落时的高度为______m。(g取10 m/s2)
【答案】
4
255.下列有关机械能是否守恒的叙述中,正确的是( )
(A)做匀速运动的物体,其机械能可能守恒
(B)外力对物体做功为零时,机械能一定守恒
(C)做匀速直线运动的物体,其机械能一定守恒
(D)只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒
【答案】
AD
257.如图所示,小球由最高点摆动到最低点的过程中(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
(A)动能减少,重力势能增加,机械能不变
(B)动能增加,重力势能减少,机械能不变
(C)动能不变,重力势能增加,机械能不变
(D)动能不变,重力势能增加,机械能增加
【答案】
B
258.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的某一点时,它的( )
(A)重力势能为mg(H-h) (B)动能为mgh+\(\frac{1}{2}\)mv2
(C)动能的增加量mg(H-h) (D)机械能为mgH+\(\frac{1}{2}\)mv2
【答案】
C
260.用“DIS实验系统研究机械能守恒定律”的实验装置如图所示。
(1)图中甲为________,乙为_________传感器;
(2)本实验中,先选取零势能面再进行实验,零势能面位置的选取对验证摆锤动能与重力势能之和为常数________影响(选填“有”或“无”);
(3)每次都准确从同一位置静止释放摆锤,改变传感器安装的高度,以同一零势能面测得四个不同位置的重力势能和动能数据如下表:
位置 |
动能/×10-2 J |
重力势能/×10-2 J |
机械能/×10-2 J |
A |
0.00 |
7.50 |
7.50 |
B |
2.46 |
5.00 |
7.46 |
C |
4.91 |
2.50 |
7.41 |
D |
7.34 |
0.00 |
7.34 |
分析实验数据可以发现,动能与势能之和(机械能)随测量位置的不同而不断减小,其可能的原因是_________。
【答案】
(1)摆锤释放器,光电门
(2)无
(3)摆动过程中克服空气阻力做功
261.如图所示,为一条崎岖不平的雪道,A处比B处高15.8 m。B处比C处低10.8 m。为了保证滑雪者能滑到A处,求滑雪者在C处的速度至少为多大?(滑雪道的摩擦不计)
【答案】
10 m/s
266.质量为2 kg的物体从距地面5 m高处自由下落,当物体落至距地面2 m处时,该物体的所具有的机械能为_______J,当物体落到地面时,该物体的速度大小为______m/s。(以地面为零势能面,g取10 m/s2)
【答案】
100,10
268.下列有关机械能守恒的说法中,正确的是( )
(A)物体处于平衡状态时机械能一定守恒
(B)物体机械能守恒时,一定只受重力和弹力的作用
(C)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
(D)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
【答案】
CD
269.在下列的实例中,机械能守恒的是( )
(A)火箭加速升空 (B)物体沿光滑的斜面匀速上升
(C)跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降 (D)物体在竖直光滑圆弧面自由运动
【答案】
D
270.物体从高度相同、倾角不同的光滑斜面顶端由静止开始下滑,对于物体到达斜面底端时的速度,下列说法正确的是( )
(A)倾角越小速度越大 (B)倾角越大速度越大
(C)倾角是45°时最大 (D)无论倾角多大,速度都一样大
【答案】
D
272.在竖直平面内放置着一个半径R=2 m的光滑的圆弧轨道,底端恰水平,且处于高h=3 m的光滑平台边缘,如图。让质量m=2 kg的小球沿圆弧轨道顶端由静止开始下滑,求:
(1)小球在圆弧轨道顶端的机械能;
(2)小球离开平台边缘时速度的大小;
(3)小球落地时速度的大小。(以地面为零势能面,g取10 m/s2)
【答案】
(1)100 J
(2)2\(\sqrt {10} \)m/s
(3)10 m/s
274.某人将一质量为1 kg的小球从地面竖直上抛,若不计空气阻力,小球上升的最大高度为6 m,则此人对小球做的功为_______J,小球离开人的手时的速度大小为________m/s。(以地面为零势能面,g取10 m/s2)
【答案】
60,2
275.一个物体的质量为5 kg,从地面以大小为10 m/s的初速度竖直向上抛出,空气阻力不计,当它到达离地高为3 m处时物体的机械能为______J,此时物体的速度大小为______m/s。(g取10 m/s2)
【答案】
250,6.32
278.将物体由地面竖直上抛,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,它的动能是重力势能的2倍,则这一位置的高度为______。(以地面为零势能面,空气阻力不计)
【答案】
\(\frac{H}{3}\)
281.滚摆运动过程中,每次上升的高度逐渐降低。则下列说法错误的是( )
(A)滚摆运动到最高处时,动能为零
(B)滚摆下落至最低点的过程中,动能逐渐增大
(C)滚摆运动过程中克服阻力做功,机械能不断减小
(D)滚摆运动过程中的重力势能不变
【答案】
D
282.如图所示,质量相同的两个物体A和B静止在同一高度处。现让A物体自由下落,B物体沿光滑斜面下滑,不计空气阻力,则它们到达地面时( )
(A)速率相同,动能相同
(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
【答案】
AC
285.关于功,下列说法正确的是( )
(A)力做功多,则说明受力物体的位移一定大
(B)力对物体不做功,则物体一定没有位移
(C)解放军战士肩扛步枪站岗,战士用了力,所以战士对步枪做了功
(D)汽车抛锚时,人用了很大的力推车,才能使车缓慢移动,人对车做了功
【答案】
D
286.下列的实例中,机械能守恒的是( )
(A)不计空气阻力小球在光滑曲面上滑动 (B)拉着物体沿光滑的斜面匀速上升
(C)跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降 (D)飞行的子弹击中一木块
【答案】
A
287.下列有关功率的说法中,正确的是( )
(A)功率是描述物体做功快慢的物理量
(B)汽车的实际功率越大,其做功就一定多
(C)从公式P=Fv可知,汽车的发动机功率可以随速度的不断增大而增大
(D)当轮船航行时,若牵引力与阻力相等,合外力为零,则此时发动机的实际功率为零,所以船行驶的速度也为零
【答案】
A
288.一个高中学生以通常的速度沿楼梯步行上楼,则该学生所用力的功率大约为( )
(A)2×103 W (B)2×102 W (C)20 W (D)2 W
【答案】
B
289.力F沿水平方向使质量为m的物体在水平面上力的方向上移动了s,做功为W1;用同样大的力F沿平行于斜面向上拉质量2m的物体移动了s,做功为W2;用同样大的力F竖直向上拉质量为3m的物体移动了s,做功为W3。则下列判断正确的是( )
(A)W1<W2<W3 (B)W1>W2>W3
(C)W1=W2=W3 (D)W1<W2<W3
【答案】
C
292.下列叙述错误的是( )
(A)拉长的弹簧一定比压缩的弹簧弹性势能大
(B)高速飞行的子弹一定比缓慢航行的轮船的动能大
(C)甲物体小于乙物体被举的高度,则甲物体的重力势能比乙物体大
(D)汽车在平直的公路上以很大的速度匀速行驶,它的动能和势能都保持不变
【答案】
ABC
293.质量为m的物体在水平力F的作用下,沿粗糙的水平面运动。下列说法正确的是( )
(A)若物体做加速直线运动,F一定对物体做正功
(B)若物体做减速直线运动,F一定对物体做负功
(C)若物体做减速直线运动,F也可能对物体做正功
(D)若物体做匀速直线运动,F一定对物体做正功
【答案】
ACD
294.质量为m的物体从距地面为h高处以\(\frac{1}{3}\)g的加速度由静止开始竖直下落,当该物体落到地面时,下列说法正确的是( )
(A)重力做的功为mgh (B)物体的动能增加了\(\frac{1}{3}\)mgh
(C)物体的机械能减少了\(\frac{2}{3}\)mgh (D)物体的重力势能减少了\(\frac{1}{3}\)mgh
【答案】
ABC
296.一个质量为m的小球,从高h处自由下落,则下落过程中重力对小球做功的平均功率是________;落地时重力的瞬时功率是_______。
【答案】
mg\(\sqrt {\frac{{gh}}{2}} \),mg\(\sqrt {2gh} \)
298.某人在距地面10 m高处以10 m/s的速度抛出一个质量为1.5 kg的物体,不计空气阻力,则此人对物体做的功为_______J,物体落地时的速度为_____m/s。
【答案】
75,10\(\sqrt 3 \)
300.如图所示,质量为m的滑块,由半径为R的半球面的顶端A开始下滑,在下滑过程中所受到的摩擦力的大小恒为f,滑块由A滑到最低端B的过程中,重力做的功为_______,弹力做的功为________,摩擦力做的功为_______。
【答案】
mgR,0,-\(\frac{{\pi Rf}}{2}\)
302.用F=50 N的力拉一个物体在水平面上做匀速运动,F的方向与水平面的夹角为37°,物体的质量为10 kg,若物体前进了10 m,求:
(1)拉力F做的功;
(2)重力做的功;
(3)支持力做的功;
(4)摩擦力做的功。
【答案】
(1)400 J
(2)0
(3)0
(4)-400 J
303.如图所示,一棵树上有一个质量为0.2 kg的熟透了的苹果P,该苹果有可能被一个人用篮子在与B等高处接住,也可以落到地面C,还可能落到地面后滚入沟底D。(各点间的距离如图所示,忽略空气阻力的影响)
(1)请分别以A、D、E为零势面,算出该苹果在P处没有落下时的重力势能;
(2)若以C为零势面,求苹果从P处下落到B处时的动能、重力势能和机械能;
(3)求苹果落在C处时的速度大小。
【答案】
(1)0、10.4 J、-3.2 J
(2)1.4 J、3 J、4.4 J
(3)2\(\sqrt {11} \)m/s
305.一辆质量为2.0×103 kg的汽车以额定功率为6.0×104‑W在平直公路上行驶,汽车受到的阻力恒为2.0×103 N。求:
(1)汽车所能达到的最大速度是多大?
(2)当汽车的速度为10 m/s时的加速度是多大?
(3)若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小为1.0 m/s2,则这一过程最多能保持多长时间?
(4)若汽车从静止开始达到最大速度的过程中,通过的路程为300 m,则这一过程总用时为多少秒?(说明:g取10 m/s2)
【答案】
(1)30 m/s
(2)2 m/s2
(3)15 s
(4)25 s
【解析】
(3)当以1.0 ms2匀加速起动时,匀加速时的末速度为v2,用时为t2,依据牛顿第二定律知:\(\frac{P}{{{v_2}}}\)-f=ma,由匀变速速度公式知:v2=at2,联立以上两式代入数据得t2=15 s
(4)对车,从刚起动到达到最大速度过程中,依据动能定理得:Pt-fs=\(\frac{1}{2}\)mvm2,代入数据解得t=\(\frac{{mv_m^2 + 2fs}}{{2P}}\)=25 s,即从起动到达到最大速度总用时25 s
306.下列说法正确的是( )
(A)物体没有做功,则物体就没有能量
(B)动摩擦力只能做负功
(C)重力对物体做功,物体的重力势能一定减少
(D)重力对物体做功,物体的重力势能可能增加
【答案】
D
307.下列关于机械能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)做匀变速直线运动的物体机械能可能守恒
(C)外力对物体做功为零时,物体的机械能一定守恒
(D)只有重力对物体做功,物体的机械能一定守恒
【答案】
BD
308.物体A、B质量相同,A放在光滑的水平面上,B放在粗糙的水平面上,在相同的力F作用下,由静止开始都通过了相同的位移s,如图所示,那么( )
(A)力F对A做功较多,做功的平均功率也较大
(B)力F对B做功较多,做功的平均功率也较大
(C)力F对A、B做的功和做功的平均功率都相同
(D)F对A、B做功相等,但对A做功的平均功率较大
【答案】
D
310.汽车发动机的额定功率为P1,它在水平路面上行驶时受到的阻力f大小恒定,汽车在水平路面上从静止开始做直线运动,最大车速为v,汽车发动机的输出功率随时间变化的图像如图所示,则( )
(A)开始汽车做匀加速运动,t1时刻速度达到v,然后做匀速直线运动
(B)开始汽车做匀加速直线运动,t1时刻后做加速度逐渐减小的直线运动,速度达到v后做匀速直线运动
(C)开始时汽车牵引力逐渐增大,t1时刻牵引力与阻力大小相等
(D)开始时汽车牵引力恒定,t1时刻牵引力与阻力大小相等
【答案】
B
312.关于动能、势能和机械能,下列说法正确的是( )
(A)动能、势能和机械能都是标量 (B)动能、势能和机械能都和零点选取有关
(C)动能、势能和机械能都有正负 (D)动能、势能和机械能的变化都和做功有关
【答案】
AD
314.一个物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如图。在A点,物体开始与弹簧接触;到B点,物体速度为零,然后被弹回。下列说法正确的是( )
(A)物体从A下降到B的过程中,动能不断变小
(B)物体从B上升到A的过程中,动能先变大后变小
(C)物体从A下降到B的过程中,弹簧对物体做负功
(D)物体在B点时,所受合外力大于物体的重力
【答案】
BCD
316.在计算功的一般公式中,α_____时,W是正值,力对物体做正功;α_____时,W是负值,力对物体做负功。
【答案】
<90°,>90°
317.一本质量为0.4 kg的书,从离地面1.8 m高的书架上掉到地上,若以1 m高的桌面为零势面,书本下落过程中重力势能减少了______J;若忽略空气阻力的影响,书本的机械能的改变量为_________J。
【答案】
7.2,0
318.用一水平拉力拉着质量为50 kg的物体沿水平路面上匀速运动了20 m,若物体受到的拉力为100 N,则此过程中阻力对物体做的功为______J,合力对物体做的功为______J。
【答案】
-2000,0
319.自由下落的物体,下落1 m和2 m时,物体的动能之比是_________;下落1 s和2 s后物体的动能之比是_________。
【答案】
1∶2,1∶4
320.在20 m高的平台上,弹簧手枪将质量为10 g的子弹以15 m/s的速度水平射出。若不计空气阻力,子弹落地速度大小为______m/s,弹簧手枪对子弹做的功是________J。
【答案】
25,1.125
321.有一种清洗车辆用的手持式喷水枪,设枪口的横截面积为0.6 cm2,喷出水的速度为20 m/s,水的密度为1×103 kg/m3。则利用上述物理量写出t时间内所射出水的动能公式Ek=_______。如果这把喷水枪的动能是由电动机的电能转化而来,如果转化的效率为80%,由题目所给已知数值求出喷水枪电功率P的值为________W。
【答案】
240t,300
323.重20 N的铁球从离地面10 m高处由静止开始下落,若空气阻力是球重的0.02倍,那么该球从下落到着地的过程中。求 :
(1)重力对小球做的功;
(2)空气阻力对小球做的功;
(3)合外力对小球做的功。
【答案】
(1)200 J
(2)-4 J
(3)196 J
324.若汽车的质量为1 t,额定输出功率是20 kW,行驶中受到的阻力为车重的0.1倍。求:
(1)汽车能获得的最大车速为多少km/h?
(2)汽车在10 min内做的功。
【答案】
(1)72 km/h
(2)1.2×107 J
325.一台起重机以2.1×103 N的牵引力,将质量为200 kg的货物从静止起匀加速竖直向上提升,经过一段时间,速度达到2 m/s,如果该起重机的额定功率是5×103 W。求:
(1)在此过程中起重机的平均功率;
(2)在此过程中起重机的最大瞬时功率;
(3)若要此货物匀速上升,则上升的速度是多大?
【答案】
(1)2.1×103 W
(2)4.2×103 W
(3)2.5 m/s
326.如图所示,某人乘雪橇沿雪坡从距水平路面高为20 m的A点以2.0 m/s的初速度滑下,滑至B点,接着沿水平路面做匀减速运动滑至C点停止。已知人与雪橇的总质量为70 kg,雪橇在雪坡AB上滑行时,所受阻力大小不变。表中记录了沿雪坡滑下过程中的有关数据,请根据图表中的数据解决下列问题:
位置 |
A |
B |
C |
速度 / m·s-1 |
2.0 |
12.0 |
0 |
时刻 / s |
0 |
4 |
10 |
(1)若以水平路面为零势面,人与雪橇在A点处具有的机械能为多少?
(2)人与雪橇在BC间做匀减速运动,人与雪橇在BC间所受阻力为多大?
(3)人与雪橇从A到B的过程中,克服阻力做了多少功?
(4)若此人想要到达D点,已知BC=CD,应以多大的初速度从A点下滑。
【答案】
(1)14140 J
(2)140 N
(3)9100 J
(4)12.17 m/s
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