2022版第七章机械能守恒定律

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1.关于功的概念,下列说法正确的是(    )

A.功有正、负,但正、负不表示方向,而表示大小

B.物体受力越大,位移越大,力对物体做功越多

C.力对物体不做功,说明物体一定没有移动

D.合外力对物体不做功,物体不一定处于平衡状态

【答案】

D

 

2.如图,运动员在体能训练时,拖着沙袋沿平直路面跑了一段距离,下列说法正确的是(     )

A.重力对沙袋做了正功

B.支持力对沙袋做了正功

C.绳子拉力对沙袋做了正功

D.摩擦力对沙袋做了正功

【答案】

C

 

3.起重机以加速度 a 竖直向上加速吊起质量为 m 的重物,若物体上升的高度为 h,重力加速度为 g,则起重机对货物所做的功是(     )

A.mgh         B.mah         C.mgah           D.mg + ah

【答案】

D

 

4.下列关于做功的说法中,正确的是(    )

(A)有力作用在物体上,这个力一定对物体做了功

(B)物体发生了位移,说明一定有力对物体做了功

(C)物体受力的同时又有位移发生,则这个力一定对物体做了功

(D)物体受力且在力的方向上发生了位移,则这个力一定对物体做了功

【答案】

D

 

5.力 F1 做功 10 J,力 F2 做功 − 15 J,则(     )

A.F1 做功多                                          B.F2 做功多

C.两力做功一样多                                 D.无法比较两力做功的多少

【答案】

B

 

6.下列有关摩擦力做功的说法正确的是(    )

(A)滑动摩擦力一定做负功

(B)静摩擦力和滑动摩擦力都可能做正功

(C)静摩擦力阻碍物体间的相对运动,但一定不做功

(D)在物体的总位移为零的过程中,滑动摩擦力做的总功一定为零

【答案】

B

 

7.对于作用力与反作用力做功,下列说法正确的是(    )

(A)当作用力不做功时,反作用力也不做功

(B)当作用力做正功时,反作用力一定做负功

(C)作用力做正功时,反作用力也可以做正功

(D)作用力与反作用力所做的功一定是大小相等的

【答案】

C

 

8.汽车急刹车时,车上的司机会向前倾。下列对刹车过程分析正确的是(    )

A.司机前倾是由于惯性,车对人不做功

B.汽车减速,人对车做负功

C.人始终在车中,车对人不做功

D.人减速,车对人做负功

【答案】

D

 

9.关于 1 J 的功,下列说法正确的是(    )

(A)把质量为 1 kg 的物体沿力F的方向移动 1 m,力F所做的功等于 1 J

(B)把质量为 1 kg 的物体竖直匀速举高 1 m,举力所做的功等于 1 J

(C)把重为 1 N 的物体沿水平方向移动 1 m,水平推力所做的功为 1 J

(D)把重为 1 N 的物体竖直匀速举高 1 m,克服重力所做的功为 1 J

【答案】

 D

 

10.力 作用在一物体上使其在力的方向上移动了一段距离 s,则有关力F做功大小的说法正确的是(    )

(A)加速运动时做的功最多

(B)减速运动时做的功最少

(C)匀速运动时比减速运动时做的功要多

(D)做功的多少只与力、位移及其夹角相关,而与物体的运动状态无关

【答案】

D

 

11.起重机起吊货物使货物上升了 5 m,是_______力对_________做了功;一块石头从悬崖边掉下,是________力对________做了功;射箭运动员,用弓将箭射出,是弓的弹力对______做了功。

【答案】

拉,货物,重,石头,箭

 

12.在茫茫雪原上,两只狗拉着一个雪橇正向前运动,这两只狗对雪橇做的是_________,地面对雪橇做的是__________。(均选填“正功”或“负功”)

【答案】

正功,负功

 

13.用 150 N 的水平推力,使重为 600 N 的物体沿水平地面移动了 30 m。则在这一过程中,重力对物体做的功为______J,水平地面对物体的支持力所做的功为_______J,推力对物体做的功为_______J。

【答案】

0,0,4500

 

14.如图所示,某高炉的料车轨道与水平面成60°角,全长80 m,车与料的总质量为8 t。已知轨道对车的摩擦阻力为4 000 N,料车用绳索牵引并做匀速运动。求每提升一车料时,

(1)绳索的拉力所做的功;

(2)车克服重力所做的功;

(3)车克服摩擦力所做的功;

(4)轨道对车的支持力所做的功。

【答案】

(1)5.86×106 J

(2)5.54×106 J

(3)3.2×105 J

(4)0

 

15.一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼,一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼。下列关于两人受到的力做功判断正确的是(     )

A.支持力对女士做正功            B.支持力对男士做正功

C.摩擦力对女士做负功            D.摩擦力对男士做负功

【答案】

A

 

16.如图所示,站在做匀速直线运动的车厢里的人向前推车厢壁,关于人对车做功的说法正确的是(    )

(A)做正功        (B)做负功        (C)不做功        (D)无法确定

【答案】

C

 

17.如图所示,用同样的力 F 拉同一物体,在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通过同样的距离,则对于拉力 F 的做功情况,下列判断正确的是(    )

(A)甲做功最少        (B)丁做功最多        (C)做功一样多        (D)无法比较

【答案】

C

 

18.如图所示,B 物体在拉力F的作用下向左运动,在运动的过程中,A、B 间有相互作用的摩擦力、则摩擦力 f 做功的情况是(    )

(A)A、B 都克服摩擦力f做功

(B)摩擦力 f 对A、B都不做功

(C)摩擦力 f 对A做功,B 克服摩擦力 f 做功

(D)摩擦力 f 对 A 不做功,B 克服摩擦力 f 做功

【答案】

D

 

19.如图所示,有一根轻绳拴了一个物体,若悬点O以加速度a向下做减速运动时,作用在物体上的各力做功情况是(    )

(A)重力做正功,拉力做负功,合外力做负功

(B)重力做正功,拉力做负功,合外力做正功

(C)重力做正功,拉力做正功,合外力做正功

(D)重力做负功,拉力做负功,合外力做正功

【答案】

A

 

20.如图,光滑斜面放在水平面上,斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的重球。当整个装置沿水平面向左匀速运动的过程中,下列说法正确的是(     )

A.重力不做功

B.斜面对球的弹力不做功

C.斜面对球的弹力做正功

D.挡板对球的弹力做负功

【答案】

ACD

 

21.如图,某商场售货员在倾角为 30° 的斜面上,用平行于斜面向下的推力匀速推动一木箱。若推力大小为80 N,木箱的质量为 4 kg,g 取 10 m/s2,则在木箱沿斜面向下移动 2 m 的过程中(     )

A.推力对木箱做功为 80 J               B.摩擦力对木箱做功为 200 J

C.重力对木箱做功为 40 J               D.合外力对木箱做功为 400 J

【答案】

C

 

22.以前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,假设驴拉磨的力大小始终为 500 N,运动半径为 1 m,则驴拉磨转动一周所做的功为(     )

A.0 J           B.500 J        C.500π J             D.1 000π J

【答案】

D

 

23.运动员用 150 N 的力将质量为 0.6 kg 的足球踢出 50 m 远,则运动员对球做的功为(    )

(A)4 500 J         (B)7 500 J         (C)没有做功            (D)无法确定

【答案】

D

 

24.物体在两个相互垂直的力的作用下运动,力 F1 对物体做功 6 J,物体克服力 F2 做功 8 J,则 F1F2 的合力对物体做的功为(    )

(A)14 J             (B)12 J             (C)2 J        (D)-2 J

【答案】

D

 

25.一恒力 F 作用于质量为 20 kg 的物体上,使其以 2 m/s 的速度匀速竖直上升,不计空气阻力。则 5 s 内恒力 F 做的功为(g 取 10 m/s2)(    )

(A)400 J           (B)500 J           (C)1 000 J         (D)2 000 J

【答案】

D

 

26.一张桌子始终静止在地面上,一根木棒沿着水平桌面从 A 运动到 B,发生的位移为 s,如图所示。若棒与桌面间的摩擦力大小为 F,则棒对桌面的摩擦力和桌面对棒的摩擦力做的功各为(    )

(A)-Fs,-Fs        (B)Fs,-Fs

(C)0,-Fs              (D)-Fs,0

【答案】

C

 

27.某人用手将 2 kg 物体由静止向上匀加速提起 2 m,此时速度为 2 m/s,g 取 10 m/s2。则下列说法正确的是(     )

A.手对物体做功 40 J        B.合外力做功 4 J

C.合外力做功 44 J           D.物体克服重力做功 4 J

【答案】

B

 

28.如图,将同一物体分别由 B、C 沿光滑斜面匀速拉动到 A,平行于斜面的拉力大小分别为 FBFC,拉力做功分别为 WB、WC。则它们的大小关系正确的是(     )

A.FB < FCWB > WC                B.FB < Fc,WB = WC

C.FB = FCWB > WC                D.FB = FCWB = WC

【答案】

B

 

29.如图,若物体沿不同路径 I 和 Ⅱ 从 A 滑到 B,路径 I、Ⅱ 与物体间的动摩擦因数相同,则沿路径 I 和 Ⅱ 运动过程中,重力做功__________,摩擦力做功_________(均选填“相同”或“不同”)

【答案】

相同,相同

 

30.重 10 N 的物体由静止开始从空中某处下落,若空气阻力为物体重力的 0.1 倍,物体下落 2 s 过程中,重力对物体做的功为____J,合外力对物体做功______J。(g 取 10 m/s2

【答案】

180,18,162

 

31.一质点在 xOy 平面内的运动轨迹如图。质点从坐标原点 O 开始运动,运动过程中受到两个大小分别为 F1F2 的恒力作用,最后到达 P 点。已知恒力 F1 沿 x 轴正方向,恒力 F2 沿 y 轴负方向。O、P 两点间距离为 l,O、P 两点连线与 x 轴的夹角为 θ。则在这一运动过程中,恒力 F1 做的功为__________,恒力 F2 做的功为________。

【答案】

F1lcosθ,− F2lsinθ

 

32.用 10 N 的力 F 拉一个质量为 10 kg 的物体使其在水平地面上做匀速直线运动,如图所示。若物体前进了 25 m,在这一过程中,求:

(1)拉力 F 做的功 WF

(2)重力 G 做的功 WG

(3)物体克服摩擦阻力 f 做的功 Wf

(4)物体受到的各力对物体做的总功。

(参考数据:sin37°=0.6,cos37°=0.8)

【答案】

(1)200 J

(2)0

(3)200 J

(4)0

 

33.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为 h,空气阻力的大小恒为 f,则从抛出点至落回到原出发点的过程中,重力对小球所做的功和空气阻力对小球所做的功分别为(     )

A.0,0        B.mgh,− mgh           C.0,− 2fh          D.− 2mgh,− 2fh

【答案】

C

 

34.一物体在水平拉力 F 的作用下沿水平面运动。已知拉力 F 随物体运动位移 x 的变化情况如图,则在 0~8 m 的运动过程中,拉力 F 做的功为 (    )

A.6 J           B.18 J          C.20 J          D.22 J

【答案】

B

 

35.木箱前端连有一滑轮,绕过滑轮的绳的一端系往右面的墙上,另一端穿过滑轮用恒力F拉住并保持两股绳之间的夹角θ不变,如图所示。若不计绳重和摩擦,则当用力拉绳使木块前进s时,力F对木块做的功是(    )

(A)Fscosθ         (B)Fs(1+cosθ)            (C)2Fscosθ       (D)2Fs

【答案】

B

 

36.如图,用大小不变、方向始终与物体运动方向一致的力 F,将质量为 m 的小物体沿半径为 R 的固定圆弧轨道从 A 点推到 B 点,圆弧对应的圆心角为 60°,则在此过程(     )

A.力 F 对物体做的功为FR sin60°          B.力 对物体做的功为 \(\frac{{mgR}}{2}\)

C.力 F 对物体做的功为 \(\frac{{\pi RF}}{3}\)                   D.力 F 是变力,无法计算做功大小

【答案】

C

 

37.如图,摆球质量为 m,悬线长度为 L,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从 A 点运动到 B 点的过程中空气阻力的大小 F 不变,则下列说法正确的是(    )

A.重力做功为 mgL                         B.悬线的拉力做功为零

C.空气阻力做功为 − mgL               D.克服空气阻力做功为 \(\frac{1}{2}\)FπL

【答案】

ABD

 

38.如图,假设一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块,并留在木块中, 在此过程中子弹钻入木块的深度为 d,木块的位移为 l,木块对子弹的摩擦力大小为 f,则木块对子弹的摩擦力做的功为___________,子弹对木块的摩擦力做的功为___________。

【答案】

fl + d),fl

 

39.一物体在推力 F 作用下克服恒定的阻力运动,其 v-t 图和 F-x 图如图(a)、图(b),则在第一个 5 s、第二个 5 s、第三个 5 s 内,力 F 对物体做的功分别为_________J,__________J,__________J;在 15 s 内阻力共做功__________J。

【答案】

2,2,0,−4

 

40.如图,一位质量 m = 50 kg 的滑雪运动员从高度 h = 30 m 的斜坡自由滑下(初速度为零)。斜坡的倾角 θ = 37°,滑雪板与雪面滑动摩擦因数 μ = 0.1,g 取 10 m/s2,则运动员滑至坡底的过程中,不计空气阻力,求:

(1)各个力所做的功分别是多少?

(2)合力做了多少功?

【答案】

(1)重力做功为 1.5×104 J,支持力做功为零,摩擦力做功为 − 2×103 J

(2)1.3×104 J

 

42.关于功率,下列说法正确的是(    )

A.由P = \(\frac{W}{t}\),可知力做的功越多,功率越大

B.由P = Fv,可知物体运动得越快,功率越大

C.由W = Pt,可知功率越大,力做的功越多

 D.由P = Fvcosθ,可知某一时刻,即使力和速率都恒大,但功率不一定大

【答案】

D

 

43.如图,一质量为 0.8 kg 的物体从倾角为 30°、长度为 10 m 的光滑固定斜面的顶端由静止开始下滑,g 取 10 m/s2。则(    )

A.整个过程中重力做功 80 J

B.整个过程中合外力做功 80 J

C.整个过程中重力做功的平均功率是 20 W

D.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是 20 W

【答案】

C

 

44.关于功率,下列说法正确的是(     )

A.功率大说明物体做功多               B.功率小说明物体做功慢

C.功率大说明物体受的力大            D.功率小说明物体的位移小

【答案】

B

 

45.若一个力对物体做功的功率在逐渐减小,则一定是这个力(    )

(A)做功变快了               (B)做功变慢了

(C)在逐渐地变小            (D)作用时间变长了

【答案】

B

 

46.如图,物体在恒定拉力 F 的作用下沿水平面做匀速直线运动,运动速度为 v,拉力 F 斜向上与水平面夹角为 θ,则拉力 F 的功率可以表示为(    )

A.Fv           B.Fvcosθ            C.Fvsinθ             D.Fvtanθ

【答案】

B

 

47.小何同学从一楼快步跑上六楼时气喘吁吁,慢步走上时却不会。下列分析正确的是(     )

A.快步跑上时克服重力做功多               B.快步跑上时克服重力做功的功率大

C.慢步走上时克服重力做功多               D.慢步走上时克服重力做功的功率大

【答案】

B

 

48.用水平恒力F作用在一个物体上,使该物体沿光滑水平面在力的方向移动距离 s,恒力F做的功为 W1,功率为 P1;再用同样的水平力 F 作用在该物体上,使该物体在粗糙的水平面上在力的方向上移动距离 s,恒力F做的功为 W2,功率为 P2。则下列关系正确的是(    )

(A)W1 < W2P1 > P2       (B)W1 >W2P1 > P2

(C)W1 = W2P1 > P2       (D)W1 < W2P1 = P2

【答案】

C

 

49.列车售货员用 100 N 的水平力,推着重为 450 N 的售货车在火车过道里前进了 30 m,用了 50 s,则她做的功和功率分别为______J和_______W。

【答案】

3000,60

 

50.有甲、乙两台不同型号的拖拉机,甲所做的功是乙的\(\frac{1}{4}\),而乙做功所用的时间是甲的3倍,则甲、乙的功率之比为_______。

【答案】

3∶4

 

51.举重运动员在 2 s 内将重为 1 000 N 的杠铃举高了 2 m,他对杠铃做______ J 的功,其功率为_______ W;若举起的杠铃在空中停了 3 s,则整个过程的平均功率为______ W。

【答案】

2000,1000,400

 

52.一质量为 1 kg 的小球从距地面 30 m 的高处自由下落。求:

(1)在前 2 s 内重力所做的功;

(2)在这 2 s 内重力做功的平均功率;

(3)在 2 s 末重力做功的瞬时功率。(g 取 10 m/s2

【答案】

(1)200 J

(2)100 W

(3)200 W

 

53.在国际单位制中,功率的单位“瓦”是导出单位,用基本单位表示,正确的是(     )

A.J/s            B.N·m/s           C.kg·m2/s3        D.kg·m/s2

【答案】

C

 

54.一个小孩站在船头,按如图的两种情形用同样大小的拉力拉绳,经过相同时间 t(船未发生碰撞)小孩所做的功 W1W2 及在时刻 t 小孩拉绳的瞬时功率 PlP2 的关系是(    )

A.W1 > W2P1 = P2                        B.W1 = W2P1 = P2

C.W1 < W2P1 < P2                        D.W1 < W2Pl = P2

【答案】

C

 

55.下列有关功和功率的说法中,正确的是(    )

(A)力对物体做的功越大,这个力的功率就越大

(B)力对物体做功的时间越短,这个力的功率就越大

(C)功率是表示做功快慢的物理量,而不是表示做功大小的物理量

(D)力对物体做功小,其功率也可能大;力对物体做功大,其功率也不一定大

【答案】

CD

 

56.如图,两小球 A、B 完全相同,在同一高度处将 A 球以初速度 v0 水平抛出,同时将 B 球由静止释放。A、B 球从开始运动到落地过程(不计空气阻力),下列说法正确的是(    )

A.重力对两球做功相同

B.A 球下落时间比 B 球下落的时间短

C.落地时,重力对两球做功的瞬时功率相同

D.重力对两球做功的平均功率相同

【答案】

ACD

 

57.某拖拉机耕地时的牵引力是 3×104 N,若这台拖拉机每小时行驶 3600 m,则这台拖拉机每小时做功_________J,功率是______W。

【答案】

1.08×108,3×104

 

58.用 300 N 的拉力,斜向上拉质量为 10 kg 的车,沿水平面行驶 10 m 共用 100 s,拉力与水平方向成 37°。则拉力对车做的功为_____ J。若车受到的阻力为 100 N,则车克服阻力做的功为_____ J,拉力做功的平均功率为_____ W。

【答案】

12000,5000,120

 

59.一台起重机匀加速地将质量为 1 t 的货物竖直吊起,在 5 s 末货物的速度为 10 m/s。求:

(1)起重机在这 5 s 内的平均功率;

(2)起重机在 5 s 末的瞬时功率。

【答案】

(1)6×104 W

(2)1.2×105 W

 

60.将小钢球以一定的初速度水平抛出,小钢球运动过程中速度与竖直方向的夹角设为 θ,不计空气阻力,则小钢球运动过程中重力做功的瞬时功率(    )

A.与速度成正比                             B.与cosθ成正比

C.与小钢球下落的高度成正比        D.与小钢球运动的时间成正比

【答案】

D

 

61.一辆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 图像如图。已知汽车的质量 m = 1×103 kg,汽车受到地面的阻力为车重的 0.1 倍,则下列说法正确的是(    )

A.汽车在前 5 s 内的牵引力为 5×103 N

B.汽车速度为 25 m/s 时的加速度为 3 m/s2

C.汽车的额定功率为 80 kW

D.汽车的最大速度为 80 m/s

【答案】

AB

 

62.大型汽车上坡时,司机一般都将变速挡换到低速挡位上,而小型汽车上坡时,司机一般加大油门,这样做主要是为了(    )

A.节省燃料                                                  B.后者使汽车获得较大的功率

C.前者使汽车获得较小的牵引力                   D.后者使汽车获得较小的牵引力

【答案】

B

 

63.某抽水机每秒能将 50 kg 水抽到 20 m 高处,则它在 15 s 内所做的功是______J,该抽水机的功率为_______W。

【答案】

1.5×105,1.0×104

 

64.质量为 1000 kg 的小汽车在水平路面上由静止开始做加速度为 1.5 m/s2 的匀加速直线运动,所受的阻力大小为 1000 N,则汽车启动后 2 s 末牵引力的瞬时功率为(    )

(A)1.5×103 W          (B)2.5×103 W           (C)4.5×103 W           (D)7.5×103 W

【答案】

D

 

65.如图,一质量为 m 的小球用一根不可伸长的绳子系着,将球拉到水平位置由静止释放,则小球运动到最低点的过程中,小球所受重力的功率(    )

A.一直增大        B.一直减小        C.先增大后减小        D.先减小后增大

【答案】

C

 

66.某机器的输出功率为 60 kW,其速度为 15 m/s,则牵引力的大小为______N,在 10 s 内它所做的功为________J。

【答案】

4×103,6×105

 

67.受到恒定阻力 f 的汽车以额定功率 P 启动时,我们发现随着速度 v 增大,牵引力 F 减小,原因是______________________________。从而,根据__________________________,可得加速度 a 变小,直到加速度 a = 0 时,速度达到最大 vm

【答案】

汽车在额定功率下运动,牵引力与速度成反比;根据牛顿第二定律 a = \(\frac{P}{{mv}}\) − \(\frac{f}{{m}}\)

 

68.一台吊车的输出功率 6×104 W,用该吊车将质量为 2 t 的水泥板匀速吊起 15 m 高需要的时间是(    )

(A)3 s        (B)5 s        (C)10 s             (D)15 s

【答案】

B

 

69.若汽车以恒定的功率行驶,行驶过程中阻力不变,则牵引力 F、加速度 a、速度 v 的变化情况是(    )

(A)Fa 不变,汽车做匀加速运动

(B)Fav 都不断增大,最后稳定

(C)Fv 不断增大,a 不断减小,最后匀速运动

(D)Fa 不断减小,v 不断增大,最后匀速运动

【答案】

D

 

70.一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,汽车的功率为 P,某时刻汽车行驶中受到的阻力突然减小为原来的 0.8 倍,若汽车的功率不变,则此后,汽车变速运动过程中(    )

A.汽车的牵引力不断增大        B.汽车的牵引力不断减小

C.汽车的加速度不断增大        D.汽车的加速度不断减小

【答案】

BD

 

71.在一次检测某电动小车时,驾驶员驾车由静止开始沿平直公路做直线运动,直至达到最大速度 30 m/s。在此过程中利用传感器测得各时刻小车的牵引力 F 与对应的速度 v,并描绘出 F-\(\frac{1}{v}\) 图像,如图,已知图中 AB、BO 均为直线,小车质量为 1 000 kg(含驾驶员和测量设备),设小车行驶中受到的阻力大小不变,则该车(    )

A.从A→B过程中,做匀速运动

B.从B→C过程中,做匀加速运动

C.受到的阻力大小为 1 200 N,最大功率为 36 kW

D.当小车速度为 20 m/s 时,小车的加速度为 0.6 m/s2

【答案】

CD

 

72.将50 kg的物体从静止开始以 1 m/s2 的加速度竖直 8 m,拉力做功的平均功率为_____W,到达 8 m 末端时拉力的瞬时功率为_______W。(g 取 10 m/s2

【答案】

1100,2200

 

73.质量为 m 的木块,在水平恒力 F 的作用下从静止开始沿光滑的水平面运动,运动的时间为 t,则在 t s 末恒力 F 的功率为________,在整个t时间内恒力 F 做功的平均功率为______。

【答案】

\(\frac{{{F^2}}}{{m}}\),\(\frac{{{F^2}}}{{2m}}\)

 

74.一列车总质量 M = 500 t,机车发动机的额定功率 P = 6×105 W,在水平轨道上行驶时,轨道对列车的阻力 Ff 是车重的 0.01 倍。

(1)求列车行驶的最大速度度 vm

(2)若发动机以额定功率 P 工作,行驶速度为 v = 1 m/s 时,求列车的瞬时加速度a

(3)若以 36 km/h 速度匀速行驶时,求发动机的实际功率 Pʹ;

(4)若列车从静止开始,保持 0.5 m/s2 的加速度做匀加速运动,求这一过程维持的最长时间 t

【答案】

(1)12 m/s

(2)1.1 m/s2

(3)5×105 W

(4)4 s

 

75.关于物体的动能,下列说法正确的是(    )

A.物体的速度变化,其动能一定变化

B.物体的动能变化,其速度一定变化

C.物体的速度变化越大,其动能变化也一定越大

D.物体所受的合外力不为零,其动能一定变化

【答案】

B

 

76.如图,有一种清洗车辆用的手持式喷水枪。若枪口截面积为 S,喷出水的速度为 v,水的密度为 ρ,则 t s 内喷出水的体积是_____________,每秒喷出水的动能为_____________。

【答案】

Svt,\(\frac{1}{2}\)ρSv3

 

77.下列有关物体动能的说法中,正确的是(    )

(A)物体的动能与它的质量成正比

(B)物体的质量越大,其动能也一定越大

(C)物体的速度越大,其动能也一定越大

(D)质量小的物体,其动能可能比质量大的物体的动能大

【答案】

D

 

78.关于动能,下列说法正确的是(    )

(A)物体下落时具有向下的动能

(B)因速度是矢量,故动能也是矢量

(C)甲物体向东运动,动能大小为200 J;乙物体向南运动,动能大小为200 J;这两个物体的动能不同

(D)以相同的速度大小抛出同一物体,不管是向上抛出,向下抛出,水平抛出还是斜向抛出,物体具有相同的动能

【答案】

D

 

79.两个质量不同的物体,其速度相等且不为零,则这两个物体的动能大小关系正确的是(    )

(A)质量较小的物体,其动能较大        (B)质量较大的物体,其动能较大

(C)两者动能大小相等                          (D)无法确定

【答案】

B

 

80.若甲、乙两个物体的动能相等,则下列判断正确的是(    )

(A)甲、乙两个物体的质量一定相等

(B)甲、乙两个物体的速度一定相等

(C)甲、乙两个物体的质量和速度都相等

(D)有可能甲物体的质量是乙物体的 9 倍,而乙物体的速度为甲物体的 3 倍

【答案】

D

 

81.两物体动能之比为 4∶1,质量之比为 1∶4,则两物体的速度之比为(    )

(A)1∶1            (B)1∶4            (C)2∶1            (D)4∶1

【答案】

D

 

82.质量为 m 的物体绕直径为 D 的圆形轨道做匀速圆周运动,其角速度为 ω,则该物体的动能为(    )

(A)\(\frac{1}{8}\)mωD2             (B)\(\frac{1}{8}\)2D2

(C)\(\frac{1}{2}\)mωD2              (D)\(\frac{1}{2}\)2D2

【答案】

B

 

83.光滑水平面上一运动的磁铁动能为 Ek,若其吸引一静止的相等质量的铁球后,二者共同运动速度变为运动磁铁初始速度的一半,则两物体的总动能为(    )

(A)2Ek             (B)Ek        (C)\(\frac{{{E_k}}}{2}\)              (D)\(\frac{{{E_k}}}{4}\) 

【答案】

C

 

84.当汽车沿蜿蜒的山路以恒定的速率缓慢向前行驶时,其动能是______的;当汽车沿着山坡减速向上行驶时,其动能是__________的。(均选填“增大”“减小”或“不变”)

【答案】

不变,减小

 

85.一个质量为 1 kg 的小球,以 2 m/s 的速度沿水平方向向墙壁运动,碰撞后以原来的速率反向弹回,则在碰撞过程中,小球的速度变化了______m/s,动能变化了______J。

【答案】

4,0

 

86.改变汽车的质量或速度,都能使汽车的动能发生改变,设汽车一开始的动能为 Ek

(1)当汽车质量不变,速度增大到原来的 2 倍时,其动能为_________;

(2)当汽车速度不变,质量增大到原来的 2 倍时,其动能为_________;

(3)当汽车质量减半,速度增大到原来的 4 倍时,其动能为_________;

(4)当汽车速度减半,质量增大到原来的 4 倍时,其动能为_________。

【答案】

(1)4Ek

(2)2Ek

(3)8Ek

(4)Ek

 

87.已知质量为 10 g 的子弹,其飞行速度为 0.8 km/s,质量为 60 kg 的运动员奔跑时的速度为 10 m/s,求子弹和运动员的动能,并通过计算比较哪一个的动能大?

【答案】

子弹的动能为 3.2×103 J,运动员的动能为 3×103 J,子弹的动能大。

 

88.在下列情况下,物体的动能变化最大的是 (    )

A.物体的质量不变,运动速度增大到原来的 2 倍

B.物体的速度不变,质量增大到原来的 2 倍

C.物体的质量变为原来的 3 倍,运动速度减为原来的一半

D.物体的质量变为原来的一半,速度增加为原来的 4 倍

【答案】

D

 

89.李佳同学在学校秋季田径运动会上参加了高一组径赛项目 100 m 的决赛,在终点冲刺时他的动能最接近(    )

A.3×102 J            B.3×103 J            C.3×104 J            D.3×105 J

【答案】

B

 

90.根据我国相关规定,玩具枪要求子弹出枪口时单位面积的动能小于等于 0.16 J/cm2,则对如图的圆柱形玩具子弹(质量为 4 g)允许出枪口时最大速度约为(    )

A.6.3 m/s            B.7.9 m/s            C.8.9 m/s            D.11.2 m/s

【答案】

B

 

91.下列各项中,属于人类利用物体的动能的实例是(    )

(A)自然界中海浪冲击海堤            (B)流动的水推动水轮机

(C)利用下落的重锤打桩               (D)龙卷风把树连根拔起

【答案】

BC

 

92.在一次排球比赛中,一个质量为 300 g 的排球以 3 m/s 的速度向对方场地飞来,排球的动能为________J,此时排球被对方一运动员以 4 m/s 的速度将排球反拍回去,此时排球的动能是原来动能的_______倍。

【答案】

1.35,\(\frac{1}{2}\)

 

93.一个质量为 1 kg 的物体做自由落体运动,在它下落的过程中,其动能是_______(选填“逐渐减小”“不变”或“逐渐增大”),在开始下落的第 3 s 末,物体的动能为_______J。

【答案】

逐渐增大,450

 

94.甲、乙两物体的质量之比为 2∶1,它们运动的速度之比为 2∶3,则甲、乙两物体的动能之比为_______;若使它们的速度都增加一倍,则此时甲、乙两物体的动能之比为_______。

【答案】

8∶9,8∶9

 

95.下列关于运动物体所受的合力、合力做功和动能变化的关系,正确的是(    )

A.物体所受的合力为零,则合力对物体做的功一定为零

B.合力对物体做的功为零,则合力一定为零

C.合力做功越多,则动能一定越大

D.合力做正功,物体动能可能减小

【答案】

A

 

96.一个人把质量为 m 的物体由静止举高 h,并使物体获得 v 的速度,则下列说法正确的是(    )

A.人对物体做功为 mgh                         B.人对物体做功为 mgh + \(\frac{1}{2}\)mv2

C.合外力对物体做功为 \(\frac{1}{2}\)mv2                D.合外力做功为 mgh + \(\frac{1}{2}\)mv2

【答案】

BC

 

97.如图,一质量为 m 的物体从高为 h 的斜面顶端 A 点自静止开始下滑,最后停在平 面上的 C 点。A 点离地面的高度为 h,AC 的水平距离为 s,已知物体与斜面、水平面之间的动摩擦因数相等,则该动摩擦因数 μ = _________。若用始终和接触面平行的力将物体从 C 点再拉回到 A 点,则拉力至少需要做的功 W = _________。

【答案】

\(\frac{h}{s}\) ,2mgh

 

98.如图,一质量为 m 的质点在半径为 R 的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的 A 点滑下,到达最低点 B 时,它对容器的正压力为 FN。重力加速度为 g,则质点自 A滑 到 B 的过程中,摩擦力对其所做的功为(    )

A. \(\frac{1}{2}\)RFN − 3mg)                        B. \(\frac{1}{2}\)R(2mgFN

C. \(\frac{1}{2}\)RFN − mg)                          D. \(\frac{1}{2}\)RFN − 2mg

【答案】

A

 

99.下列有关物体做功和动能定理的说法中,正确的是(    )

(A)外力对物体做的总功等于物体动能的变化

(B)在物体动能不变的过程中,动能定理不适用

(C)某过程中外力的总功等于各力做功的代数之和

(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

【答案】

AC

 

100.在光滑的地板上,若用水平拉力分别使两个物体由静止获得相同的动能,则下列说法正确的是(    )

(A)水平拉力一定相等                          (B)两物体的质量一定相等

(C)两物体的速度变化一定相等            (D)水平拉力对两物体做的功一定相等

【答案】

D

 

101.质量不等,但有相同动能的两个物体,在动摩擦因数相同的水平地面上滑行,直至静止,则(    )

A.质量大的物体滑行的距离大               B.质量小的物体滑行的距离小

C.它们滑行的距离一样大                      D.它们克服摩擦力所做的功一样多

【答案】

D

 

102.如图,某同学用绳子拉动木箱,使木箱从静止开始沿水平路面移动一段距离 l。拉力 F 大小恒定,与水平方向的夹角为 α,路面对木箱的摩擦力大小为 f,则木箱获得的动能一定(    )

A.等于 Flcosα           B.小于 Flcosα

C.等于 fl            D.大于 fl

【答案】

B

 

103.如图,一质量为 m 的小球自松软泥土的地面上方高为 h 处自由下落,小球最终陷入泥土的深度为 d,不计空气阻力,重力加速度为 g,则泥土对小球的平均阻力大小为(    )

A.\(\frac{{mgh}}{d}\)                B.\(\frac{{mg(h + d)}}{d}\)             C.\(\frac{{mgd}}{h}\)                D.\(\frac{{mg(h + d)}}{h}\)

【答案】

B

 

 

104.在游泳比赛中,假设运动员的质量为 m,从起跳到入水身体重心下降了 h,获得的速度大小为 v,克服水的阻力做功为 W,重力加速度为 g,空气阻力不计。则此过程中运动员  自身做的功为(    )

A. \(\frac{1}{2}\)mv2 + W + mgh                     B. \(\frac{1}{2}\)mv2Wmgh

C. \(\frac{1}{2}\)mv2 + Wmgh                      D. \(\frac{1}{2}\)mv2W + mgh

【答案】

C

 

105.机车在水平公路上行驶,在某个过程中,合外力做了 6.0×106 J的功,则机车的动能增加了__________J,若机车的初动能为 4.0×106 J,则机车的末动能为__________J。

【答案】

6.0×106,1.0× 107

 

106.质量 m = 1 kg 的物体,在水平拉力 F 的作用下,沿粗糙水平面运动,经过位移 4 m 时,拉力 F 停止作用,运动到位移是 8 m 时物体静止,运动过程中 Ek -x 的图像如图,g 取10 m/s2。求:

(1)物体初速度的大小;

(2)物体和水平面间的动摩擦因数;

(3)拉力 F 的大小。

【答案】

(1)2 m/s

(2)0.25

(3)4.5 N

 

107.子弹以水平速度 v 射入一树干,射入深度为 s,设子弹在树中运动的阻力是恒定的。那么,子弹以 \(\frac{1}{2}\)v 的速度水平射入树干中,射入深度为(    )

A.s                B.\(\frac{s}{2}\)              C.\(\frac{s}{3}\)              D.\(\frac{s}{4}\)

【答案】

D

 

108.如图,一物体以 6 J 的初动能从 A 点沿 AB 圆弧下滑,滑到 B 点时动能仍为 6 J。若物体以 8 J 的初动能从 A 点沿同一路线滑到 B 点,则物体滑到 B 点时的动能(    )

A.小于8 J            B.等于 8 J           C.大于 8 J           D.不能确定

【答案】

A

 

109.一个质量为 2 kg 的物体在空中从静止开始下落,受到的空气阻力与速度的关系为 f = 0.5v2,下落 20 m 高度时速度已达最大,则这一过程克服空气阻力做的功为(g 取 10 m/s2) (    )

A.360 J         B.400 J         C.300 J         D.40 J

【答案】

A

 

110.质量为 m 的物体静止在粗糙的水平地面上,若物体受水平力 F 的作用,从静止开始通过位移 s 时的动能为 E1,当物体受水平力 2F 的作用,从静止开始通过相同位移 s,它的动能为 E2,则(    )

A.E2 = E1                                                            B.E2 = 2E1

C.E2 > 2E1                                              D.E1 < E2 < 2E1

【答案】

C

 

111.如图,将质量为 m 的小物体放在半径为 R 的光滑固定 \(\frac{1}{2}\) 圆轨道的 A 点,用水平恒力 F = 3mg 将物体由静止以 A 推到 B。已知重力加速度大小为 g,则小物体运动到 B 点的速度大小为(    )

A.0                B.\(\sqrt {gR} \)          C.2\(\sqrt {gR} \)                 D.3\(\sqrt {gR} \)

【答案】

C

 

112.质量为 m 的物体沿倾角为 θ、长为 L 的斜面顶端由静止开始下滑,已知滑至斜面底端时的动能为 Ek,不计空气阻力,下列结论正确的是 (    )

A.物体所受外力的合力做的功为 Ek

B.物体所受各力做的功的代数和为 Ek

C.物体所受摩擦力、重力的合力做的功为 Ek

D.摩擦力对物体做功为 mgLsinθEk

【答案】

ABC

 

113.从地面竖直向上抛出一物体,其动能 Ek 随它离开地面的高度 h 的变化如图,g 取 10 m/s2。由图中数据可得 (    )

A.物体落地时速度大小为 6 m/s

B.物体初速度大小为 10 m/s

C.物体的质量为 0.9 kg

D.物体受到空气阻力的大小为 3 N

【答案】

CD

 

114.水平地面上固定着一块木板,一颗质量 m=10 g 的子弹以 v0 = 800 m/s 的水平速度射穿这块木板后速度变为 vt = 700 m/s。在子弹穿过木板的过程中,子弹克服阻力做的功为_______J。若子弹以 v0′ = 400 m/s 的水平速度射穿这块木板,则射出时的速度_______m/s。

【答案】

750,100

 

115.在光滑水平面上有一个初动能 Ek0 = 8 J 的物体,在与水平面成 θ  = 37° 角斜向上的拉力F作用下移动距离 s = 0.5 m 时,动能变为 Ek = 16  J,则力F所做的功为_______J,力 F 的大小为_______N。

【答案】

8,20

 

116.一列车的质量为 5×105 kg,在平直的轨道上以额定功率 3 000 kW 加速行驶,当速度由 10 m/s 加速到所能达到的最大速率 30 m/s 时,共用了 2 min,若阻力保持不变,则列车受到的阻力为_______N,在这段时间内列车前进的距离为_______m。

【答案】

105,1600

 

117.在如图的光滑轨道中,长为 2R 的水平面 AB 与半圆形轨道相接触,直径 BC 竖直,圆形轨道半径为 R。一个质量为 m 的物体放在点 A 处,物体在水平恒力 F 的作用下由静止开始运动.当物体运动到 B 点时撤去水平外力,物体恰好从圆形轨道的顶点 C 水平抛出,求水平力 F 的大小。

【答案】

\(\frac{5}{4}\)mg

 

118.关于重力势能,下列说法正确的是 (    )

A.物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定

B.在地面上的物体,它具有的重力势能一定等于零

C.一个物体的重力势能从 − 5 J 变化到 − 3 J,重力势能增加了

D.物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大

【答案】

C

 

119.如图,质量为 m 的小球,从距桌面 h1 高处的 A 点自由下落到地面上的 B 点,桌面离地高为 h2,选择桌面为参考平面,则小球(   )

A.在 A 点时的重力势能为 mgh1 + h2

B.在 A 点时的重力势能为 mgh1

C.落到 B 点时的重力势能为零

D.落到 B 点时的重力势能为 mgh2

【答案】

B

 

120.下列各物体中,既有动能又有重力势能的是(    )

(A)墙上挂着的空调

(C)放在桌面上的水杯

(B)在空中飞行的鸽子

(D)在草地上滚动的足球

【答案】

B

 

121.将一个物体由 A 移至 B,则重力做的功(    )

(A)与物体沿直线或曲线运动有关

(B)与物体初、末位置高度差有关

(C)与运动过程中是否存在阻力有关

(D)与物体是做加速、减速或匀速运动有关

【答案】

B

 

122.下列有关重力势能的说法正确的是(   )

A.质量大的物体重力势能一定大

B.重力势能是物体本身的,与地球无关

C.不同的物体中,离地面最高的物体重力势能最大

D.离地面有一定高度的物体,其重力势能可能为零

【答案】

D

 

123.关于重力势能,下列说法正确的是(   )

A.重力势能Ep1 = 2 J,Ep2 = − 3 J,则Ep1Ep2的方向相反

B.同一物体重力势能 Ep1 = 2 J,Ep2 = − 3 J,则Ep1 > Ep2

C.在同一高度的质量不同的两个物体,它们的重力势能一定不同

D.重力势能是标量,负值没有意义

【答案】

B

 

124.井深 12 m,井上支架高 3 m,在支架上用一根绳子系着一个质量为 2 kg 的水桶,此时系水桶的绳子长为 5 m,则该水桶的重力势能为(    )

(A)100 J           (B)-200 J        (C)400 J           (D)无法确定

【答案】

D

 

125.将质量相等的一个实心铁球和一个实心木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木球的重力势能

D.上述三种情况都有可能

【答案】

B

 

126.如图所示,虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹,则从起跳至入水的过程中,该运动员的重力势能(    )

(A)一直减小                   (B)一直增大

(C)先增大后减小            (D)先减小后增大

【答案】

C

 

127.以海平面为零势能面,将同一块石头放在山顶上比放在山脚下具有的重力势能_______(选填“大”或“小”);若以山顶所在的平面为零势能面,则处在山脚下的石头的重力势能是_______(选填“正”或“负”)的。

【答案】

大,负

 

128.如右图所示,将质量为 5 kg 的物体,放在高 1.5 m 的桌面上时具有的重力势能为______J,放在地面上时具有的重力势能为_______J,当放在深 1.5 m 的沟底时具有的重力势能为______J。(选取地面为零势能面)

【答案】

75,0,-75

 

129.如图,质量为 m 的物体,从地面被竖直向上抛出,经过 A、B 和最高点 O,三个位置距地面的高度分别为 hAhB hO,物体运动中所受空气阻力大小恒为 f,重力加速度为 g

(1)求物体从 A 向上运动到 B 的过程中,重力所做的功 WG1;和物体从 A 向上运动到O,然后由 O 返回到 B 的过程中,重力所做的功 WG2

(2)求物体从 A 向上运动到 B 的过程中,空气阻力所做的功 Wf1;和物体从 A 向上运动到 O,然后由 O 返回到 B 的过程中,空气阻力所做的功 Wf2

(3)比较两个过程中空气阻力做功与重力做功的情况,说明为什么不存在与空气阻力对应的“空气阻力势能”的概念?

【答案】

(1)WG1= − mghB-hA),WG2= − mghBhA

(2)Wf1= − fhBhA),Wf2= − f(2hOhBhA

(3)两个过程中,重力做功与路径无关,空气阻力做功与路径有关,故不存在与空气阻力对应的“空气阻力势能”的概念。

 

130.如图所示,幼儿园的一位小朋友分别从斜梯、旋梯和直杆的顶端滑到地面,则有关重力做功的说法中,正确的是(    )

(A)沿直杆下滑时,重力做的功最小

(B)沿旋梯下滑时,重力做的功最大

(C)无论沿哪个路径下滑,重力做的功都一样

(D)条件不足,无法判断重力做功的大小

【答案】

C

 

131.如图,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 两处同时无初速度释放,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 两处无初速度释放时,重力势能相等

【答案】

D

 

132.将一块砖分别平放、竖放、侧放在水平地面上,对这三种情况中重力势能的大小关系说法中,正确的是(    )

(A)平放时最大        (B)侧放时最大        (C)竖放时最大        (D)三种放法相同

【答案】

C

 

133.甲、乙两物体的质量之比为 1∶4.它们距离地面的高度之比也为 1∶4,以地面为零势能面,则甲、乙两物体的重力势能之比为(    )

(A)1∶4            (B)1∶1            (C)1∶16          (D)16∶1

【答案】

C

 

134.物体做自由落体运动,Ep 表示重力势能,h 表示下落的距离,以水平地面为零势能面,下列图像中,能正确反映 Eph 之间关系的是(    )

【答案】

B

 

135.以 10 m/s 的初速度水平抛出一个质量为 2 kg 的小球(可视为质点),小球落地时的速度与水平方向成 45° 角,以地面为零势能参考面,则小球的速度与水平方向成 30° 角时的重力势能为(不计空气阻力,g 取 10 m/s2)(    )

A.25 J         B.\(\frac{{200}}{3}\) J              C.75 J          D.\(\frac{{100}}{3}\)  J

【答案】

B

 

136.如图,一小球贴着光滑曲面自由滑下,依次经过 A、B、C 三点,则下列说法正确的是(    )

A.若以地面为参考平面,小球在 B 点的重力势能比 C 点大

B.若以 A 点所在的水平面为参考平面,小球在 B 点的重力势能比 C 点小

C.若以 B 点所在的水平面为参考平面,小球在 C 点的重力势能小于零

D.无论以何处水平面为参考平面,小球在 B 点的重力势能均比 C 点大

【答案】

ACD

 

137.用力将地面上的一个质量为 10 kg 的物体提升 10 m,速度达到 10 m/s,物体被提高后具有的重力势能为_______J(以地面为零势能参考面);物体被提高后具有的动能为________J。

【答案】

1 000,500

 

138.以 10 m/s 的速度将质量为 m 的物体竖直向上抛出,若空气阻力忽略,则物体上升的最大高度为_______m,当物体上升至高度为_______m 时重力势能和动能相等。

【答案】

5,2.5

 

138.如图所示,有一段长为 1.8 m、质量为 2.4 kg 的链条,放在高为 1 m 的水平桌面上,有 \(\frac{1}{3}\) 吊在桌面边缘。

(1)以桌面为零势能面,求链条的重力势能;

(2)以地面为零势能面,求链条的重力势能。

【答案】

(1)-2.4 J

(2)21.6 J

 

139.一个 100 g 的球从 1.8 m 的高处落到一个水平板上又弹回到 1.25 m 的高度,则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g 取 10 m/s2)    (     )

A.重力做功为 1.8 J                             C.重力势能一定减少0.55 J

B.重力做了 0.55 J 的负功                 D.重力势能一定增加 1.25 J

【答案】

C

 

140.如图,一个物体以速度 v0 冲向一端固定在墙壁上的弹簧,弹簧在被压缩的过程中,下列说法正确的是    (    )

A.弹簧被压缩得越短,弹性势能越大

B.弹簧的弹力做正功,弹簧的弹性势能增加

C.弹簧的弹力做负功,弹簧的弹性势能减小

D.弹簧的弹性势能不变

【答案】

A

 

141.关于弹性势能,下列说法正确的是    (    )

A.只要发生形变,物体就具有弹性势能

B.某一弹簧的长度越长,其弹性势能就越大

C.在弹性限度内,弹簧的弹性势能大小与弹簧形变量有关

D.弹簧的弹力做正功,其弹性势能增加

【答案】

C

 

142.宋代诗人苏轼的名句“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”中蕴含了一些物理知识。在人将弓拉开的过程中,下列说法正确的是(    )

A.人对弓的拉力做负功,弓的弹性势能变大

B.人对弓的拉力做负功,弓的弹性势能变小

C.人对弓的拉力做正功,弓的弹性势能变大

D.人对弓的拉力做正功,弓的弹性势能变小

【答案】

C

 

143.物体在运动过程中克服重力做的功为 50 J,则下列判断正确的是(    )

(A)物体的动能一定增加 50 J

(B)物体的动能一定减小 50 J

(C)物体的重力势能一定增加了 50 J

(D)物体的重力势能一定减小了 50 J

【答案】

C

 

144.“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图所示,一端系住人的腰部、另一端系于跳台的是一根弹性橡皮绳。当人下落至图中的 Q 点时,橡皮绳刚好被拉直。则在人越过 Q 点继续向下直到最低点的过程中,橡皮绳的弹性势能将(    )

(A)不变            (B)变大            (C)变小            (D)先变大后变小

【答案】

B

 

145.同一物体从 A 点分别沿粗糙面 AB 与光滑面 AC 滑到同一水平面上的 B 点与 C 点,则下列说法正确的是(    )

(A)沿 AB 面重力做的功多

(B)沿两个面重力做的功相同

(C)沿 AB 面重力势能减少的多

(D)沿两个面减少的重力势能相同

【答案】

BD

 

146.一根粗细均匀的长直铁棒重 600 N,平放在水平地面上。现将一端从地面抬高 0.5 m,而另一端仍在地面上,则(    )

A.铁棒的重力势能增加了 300 J

B.铁棒的重力势能增加了 150 J

C.铁棒的重力势能增加量为零

D.铁棒重力势能增加多少与参考平面选取有关,所以无法确定

【答案】

B

 

147.从深为 h 的井底提升一质量为 m 的水桶,若所用绳索质量不计,则把此水桶提到井口的过程中,重力做的功为___________,水桶的重力势能增加了___________。

【答案】

mghmgh

 

148.在离地面 50 m 高处有一质量为 0.5 kg 的小球,开始做自由落体运动,在第 1 s 末重力做的功为__________J,在第 2 s 内重力做的功为______J,从开始下落到落地时重力做的功为______J,重力势能______了________J。

【答案】

25,75,250,减少,250

 

149.如图所示,一条铁链长为 4 m,质量为 12 kg,放在水平地面上,拿住一端缓慢提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间,求:

(1)物体克服重力做的功;

(2)物体的重力势能变化了多少?(g 取 10 m/s2

【答案】

(1)240 J

(2)重力势能增加了 240 J

 

150.同一物体,第一次被匀速提升到 10 m 高处,第二次被沿着倾角为 30° 的光滑斜面拉到位移为 20 m 处,那么,在这两次过程中(    )

A.第一次增加的重力势能大                          B.第二次增加的重力势能大

C.两次物体克服重力做功值不相等               D.两次增加的重力势能一样大

【答案】

D

 

151.如图,在光滑的水平面上有一物体,它的左端连一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力 F 作用下物体处于静止状态。当撤去 F 后,物体将向右运动,在物体向右运动过程中,下列说法正确的是(    )

A.弹簧的弹性势能逐渐减小

B.弹簧的弹性势能逐渐增大

C.弹簧的弹性势能先增大再减小

D.弹簧的弹性势能先减小再增大

【答案】

D

 

152.一根弹簧的弹力 F 与位移 x 图像如图,那么弹簧由伸长量 8 cm 到伸长量 4 cm 的过程中,弹力做功和弹性势能的变化量为(    )

A.3.0 J,− 3.0 J          B.− 3.0 J,3.0 J          C.− 1.8 J,1.8 J          D.1.8 J,− 1.8 J

【答案】

D

 

153.如图,一长度为 L、质量均匀分布的画竖直悬挂在墙上。现画家缓慢地竖直向上把画从下向上卷起来,已知画的质量为 m,画下端画轴的质量为 1.5 m,重力加速度为 g,则在此过程中,画家克服重力做的功为(    )

A.2mgL              B.\(\frac{3}{2}\)mgL             C.mgL         D.\(\frac{1}{2}\)mgL

【答案】

A

 

154.如图,身长为 3L,质量为 m 的毛毛虫外出觅食,缓慢经过一边长为 L 的等边三角形小石块。从头部刚到达最高点开始,到身体中点刚刚到达最高点的过程中,毛毛虫的重力势能的变化量是(假设毛毛虫能一直贴着小石块前行)(    )

A.\(\frac{1}{3}\)mgL            B.\(\frac{1}{6}\)mgL             C.\(\frac{\sqrt{3}}{6}\)mgL          D.\(\frac{\sqrt{3}}{12}\)mgL

【答案】

D

 

155.下列情况中,物体的重力势能一定发生变化的是(    )

A.物体的速度发生了变化               B.重力对物体做了功

C.物体的位置发生了变化               D.物体克服重力做了功

【答案】

BD

 

156.将重为 50 N 的物体匀速地竖直向上拉起 10 m 高,此过程中物体的重力势能变化了______J,拉力对物体做的功为______J。若物体以1 m/s2的加速度上升了10 m,此过程中物体的重力势能变化______J,拉力对物体做的功为_______J。

【答案】

500,500,500,550

 

157.如图,是一根自由悬挂的链条,王同学将它的中点缓慢竖直向上拉动一小段距离,此过程中链条的重力势能_______;刘同学将它的中点缓慢竖直向下拉动一小段距离,此过程中链条的重力势能_______。(均选填“增大”“减小”或“不变”)

【答案】

增大;增大

 

158.如图所示,总长为2 m的光滑匀质铁链,质量为10 kg,跨过一光滑的轻质定滑轮。开始时铁链的两底端相齐。当略有扰动时某一端开始下落,则从铁链刚开始下落到铁链刚脱离滑轮这一过程中,重力对铁链做了多少功?重力势能如何变化?

【答案】

50 J,减少50 J

 

159.下列过程中,机械能一定守恒的是(    )

A.子弹射穿木块的过程

B.树叶在空中缓缓飘落的过程

C.木箱沿固定的光滑斜面向上滑动的过程

D.跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降的过程

【答案】

C

 

160.如图,一物体沿粗糙斜面从 A 点由静止开始下滑,一直滑到斜面底端 B。物体由 A 滑到 B 的过程中,下列说法正确的是    (    )

A.物体所受重力做的功等于物体重力势能的减少量

B.物体克服摩擦力做的功等于物体机械能的减少量

C.合力对物体做的功等于物体动能的改变

D.由于下滑过程中,物体的动能增加,重力势能减少,所以物体的机械能保持不变

【答案】

ABC

 

161.如图,质量为 m 的物体,以速度 vA 从离地为 H 的 A 点抛出,当它落到距离地面高为 h 的 B 点时,速度为 vB,在不计空气阻力的情况下,下列说法正确的是(取地面为零势能面)(    )

A.物体在 A 点的机械能是 mgh + \(\frac{1}{2}\)mvB2

B.物体在 B 点的机械能是 mgh + \(\frac{1}{2}\)mvB2

c.物体着地时的机械能是 mgh + \(\frac{1}{2}\)mvA2

D.物体着地时的机械能是 mgH + \(\frac{1}{2}\)mvA2

【答案】

ABD

 

162.在下列的能量转化中,属于弹性势能转化为动能的是(    )

(A)将弹簧门推开的过程                             (B)用力拉橡皮绳的过程

(C)弹簧气枪将“子弹”射出去的过程        (D)跳水运动员将跳板踏弯的过程

【答案】

C

 

163.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

 

164.下列几种运动过程中,遵守机械能守恒的是(    )

A.平抛运动                                    B.匀变速直线运动

C.在竖直方向做匀速直线运动        D.在竖直平面上做匀速圆周运动

【答案】

A

 

165.在高空飞翔的两只小鸟,若它们具有相同的机械能,则(    )

(A)它们的质量一定相等        (B)它们的速度一定相等

(C)它们的高度一定相等        (D)它们具有的动能与势能之和一定相等

【答案】

D

 

166.如图,细绳一端固定在天花板上,另一端拴一质量为 m 的小球,使小球在竖直平面内摆动,经过一段时间后,小球停止摆动。下列说法正确的是(      )

A.小球机械能守恒

B.小球能量正在消失

C.小球摆动过程中,只有动能和重力势能在相互转化

D.总能量守恒,但小球的机械能减少

【答案】

D

 

167.如图,质量为 m 的小球放在竖直的轻弹簧上,并向下压缩到 A 位置,迅速松手后,小球上升的最高位置为 C,途中经过位置 B 时弹簧恰好处于自由状态,下列说法正确的是(    )

A.小球上升过程机械能守恒

B.小球经过 B 位置时动能最大

C.小球从 A 位置到 B 位置的过程中在 B 位置时的机械能最大

D.小球从 A 位置到 B 位置的过程中小球和弹簧的势能之和一直减小

【答案】

C

 

168.如果除了重力和弹力外,还有其他外力对物体做功或物体克服其他外力做功,机械能的总量将发生变化,这时机械能______(选填“守恒”或“不守恒”),机械能和其他形式的能量将发生__________。

【答案】

不守恒,转化

 

169.打桩机重锤的质量是 200 kg,将它提升到离地面 10 m 高处,然后让它自由落下。则(以地面为零势能面,不考虑摩擦和空气阻力,g 取 10 m/s2

(1)重锤在最高点时,重力势能为_______J,动能为_______J,机械能为_______J;

(2)重锤下落 5 m 时,重力势能为_______J,动能为_______J,机械能为_______J;

(3)重锤下落到地面时,重力势能为_______J,动能为_______J,机械能为_______J。

【答案】

(1)2×104,0,2×104

(2)1×104,1×104,2×104

(3)0,2×104,2×104

 

170.物体在平衡力作用下,下列说法正确的是(    )

A.物体的机械能一定不变               B.物体的机械能一定增加

C.物体的机械能一定减少               D.以上说法都不对

【答案】

D

 

171.某同学在学校篮球场上将一篮球斜向上抛出,最后落回地面。篮球脱手后,在空中运动过程中,篮球所受空气阻力不能忽略不计,则篮球的机械能(    )

A.不断减小        B.保持不变        C.先增大后减小        D.先减小后增大

【答案】

A

 

172.如图,质量为 m 的苹果从距离地面高度为 H 的树上由静止开始下落,树下有一深度为 h 的坑。以地面为零势能参考平面,忽略空气阻力,则苹果(    )

A.落到与地面等高时,动能为 mgH + h

B.落到与地面等高时,机械能为 mgH + h

C.即将落到坑底时,动能为 mgH + h

D.即将落到坑底时,机械能为 mgH + h

【答案】

C

 

173.如图,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是(    )

A.图甲中,物体 A 将弹簧压缩的过程中,物体A的机械能守恒

B.图乙中,物体 B 在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时,机械能守恒

C.图丙中,不计任何阻力时 A 加速下落、B 加速上升的过程中,A、B 组成的系统机械能守恒

D.图丁中,小球由水平位置 A 处静止释放,运动到 B 处的过程中,机械能守恒

【答案】

CD

 

174.将一个小球从距地面 10 m 高处以 6 m/s 的速度斜向上抛出,若空气阻力不计,则其经过抛出点上方 1 m 高处时的速度大小为______m/s,落地时的速度大小为______m/s。(g 取 10  m/s2

【答案】

4,2\(\sqrt {59} \)

 

175.如图,水平地面上固定一光滑曲面,质量为 m 的小球从曲面上滑下。当它到达高度为 h1 的位置 A 时,速度的大小为 v1 ;当它继续滑下到高度为 h2 的位置 B 时,速度的大小为 v2 。选取水平地面为参考平面。

(1)求小球在位置 A 时机械能的表达式;

(2)根据动能定理和重力做功与重力势能的关系,推导小球在 A、B 两位置机械能的关系。

【答案】

(1)EA = EpA + EkA = mgh1 + \(\frac{1}{2}\)mv12

(2)EA = EB,小球在 A、B 两位置机械能相等。

 

176.如图,水平地面上有一光滑弧形轨道与半径为 r 的光滑圆轨道相连,且固定在同一个竖直面内。将一质量为 m 的小球由弧形轨道上某一高度处无初速度释放。为使小球在沿圆轨道运动时始终不脱离轨道,这个高度 h 的取值可以为(    )

A.2.2r         B.1.2r          C.1.6r          D.0.8r

【答案】

D

 

177.如图,将长为 2L、质量为 m 的均匀链条放在高 4L 的光滑桌面上,开始时链条的一半长度处于桌面,其余从桌边下垂,取桌面为零势能面,则此时链条的机械能为__________;从此状态释放链条,设链条能平滑地沿桌边滑下,则链条下端触地时的速度为__________。

【答案】

− \(\frac{{mgL}}{4}\),\(\sqrt {5.5gL} \)

 

178.两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,则下列说法正确的是(    )

(A)它们到达底部时动能相等

(B)它们到达底部时速率相等

(C)下滑过程重力所做的功相等

(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

【答案】

BD

 

179.质量为 1 kg 的物体从倾角为 30°、长为 2 m 的光滑固定斜面的顶端由静止开始下滑,若选初始位置为零势能面,当它滑到斜面中点时具有的机械能和重力势能分别是(g 取 10 m/s2)(    )

A.0,− 5 J          B.0,− 10 J         C.10 J,5 J         D.20 J,− 10 J

【答案】

A

 

180.如图,从竖直平面上大圆的最高点 A,引出两条不同的光滑轨道,端点都在大圆上,同一物体由静止开始,从 A 点分别沿两条轨道滑到底端,则(    )

A.到达底端的动能相等                   B.机械能相同

C.重力做功都相同                          D.所用的时间不相同

【答案】

B

 

181.如图,质量为 m 的足球静止在水平地面上的位置 1,其被运动员踢出后落到水平地面上的位置 3。足球在空中到达最高点 2 时的高度为 h,速度为 v,已知重力加速度为 g,足球运动过程中空气阻力可忽略,则(    )

A.运动员对足球做的功为 mgh + \(\frac{1}{2}\)mv2

B.足球落到位置 3 时的动能为 mgh

C.足球刚离开位置 1 时的动能大于 mgh + \(\frac{1}{2}\)mv2

D.足球在位置 2 时的动能等于其在位置 3 时的动能

【答案】

A

 

182.如图,ABCD 是竖直面内的固定光滑轨道,其中 BCD 是圆心为 O、半径为 R 的半圆弧,BD 为直径,OC 为水平半径,A、D 在同一高度。将一小球从 A 点由静止释放沿轨道运动,则(    ) 

A.小球恰能运动到 D 点

B.小球能通过 D 点后做平抛运动

C.小球在 C、D 之间某处离开轨道

D.小球运动到半圆弧轨道的某一点后沿原路返回到 A 点

【答案】

C

 

183.如图所示,轻弹簧一端与墙相连,质量为 1 kg 的小块,沿光滑水平面以 5 m/s 的速度运动,并压缩弹簧,则弹簧在被压缩过程中最大弹性势能为_______J,弹簧对小球做的功是_________J。

【答案】

50,50

 

184.如右图所示,一小球用长为 l 的轻绳拴住,轻绳另一端固定在天花板上。将小球托至轻绳水平位置时释放,则小球下摆到轻绳与竖直方向成 45° 角时的动能与小球摆到最低点时的动能之比为______。

【答案】

1∶\(\sqrt {2} \)

 

185.如图,ACB 为一光滑的斜面,ADECFB 为一光滑曲面,BB1 为一水平面,A 点离地面高为 h,E 点离地面高为 0.6h,C 点离地面高为 0.5h,D 点离地面高为 0.2h,AB 与水平面的夹角为 θ。一质量为 m 物体从静止开始沿 ACB 斜面滑下。(选取地面为零势能面)

(1)求物体到达 B 点的速度大小;

(2)若物体从静止沿 ADECFB 曲面下滑,求到达 C 点的速度大小,并求到达 D 点的机械能为多少;

(3)在 B 点至少有多大的初动能才能使物体沿 BFCEDA 曲面到达 D 点。

【答案】

(1)\(\sqrt {2gh} \)

(2)\(\sqrt {gh} \),mgh

(3)0.6mgh

 

186.如图,以相同大小的初速度 v0 将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑,不计空气阻力,这三种情况到达的最大高度分别为 h1h2h3,则(    )

A.h1 = h2 > h3             B.h1 = h2 < h3

C.h1 = h3 < h2             D.h1 = h3 > h2

【答案】

D

 

187.如图,总长为 L 的光滑匀质铁链,跨过一个光滑的轻质小定滑轮,开始时底端相平,当略有扰动时,某一端下落,则铁链刚脱离滑轮的瞬间,其速度为(    )

A.\(\sqrt {gL} \)              B.\(\sqrt {\frac{{gL}}{2}} \)            C.\(\sqrt {\frac{{gL}}{4}} \)            D.\(\sqrt {\frac{{gL}}{8}} \)

【答案】

B

 

188.将一个物体以一定的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,上升过程中,物体的动能为 Ek,上升高度为 h,物体的重力势能为 Ep,运动的速度为 v,物体的机械能为 E。下列描述上述物理量关系的图像正确的是(    )

【答案】

ACD

 

189.如图,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 点无初速度释放,让它自由摆下,不计空气阻力。在重物由 A 点摆向最低点 B 的过程中,下列说法正确的是(    )

A.重物的机械能守恒

B.重物的机械能减少

C.重物的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变

D.重物与弹簧组成的系统机械能守恒

【答案】

BD

 

190.如图,固定在竖直平面内的圆管形轨道的外轨光滑,内轨(内圆)粗糙。一小球从轨道的最低点以初速度 v0 向右运动,球的直径略小于圆管形轨道的直径,球运动的轨道半径为 R,空气阻力不计,重力加速度大小为 g,下列说法一定正确的是  (      )

A.若 v0 < \(\sqrt {5gR} \),小球不可能到达圆管形轨道的最高点

B.若 v0 < 2\(\sqrt {gR} \),小球不可能到达圆管形轨道的最高点

C.若 v0 < \(\sqrt {2gR} \),小球运动过程中机械能守恒

D.若 v0 > \(\sqrt {5gR} \),小球运动过程中机械能不守恒

【答案】

BC

 

191.如图所示,一根长为l的细线,一端固定在顶板Oʹ处,另一端拴一个质量为m的小球。现使细线偏离竖直方向α角后,从A处无初速地释放小球。求:

(1)小球摆到最低点O时的速度;

(2)小球摆到左方最高点的高度(相对最低点);

(3)若在悬点正下方P处有一个钉子,OʹP=\(\frac{l}{3}\),问小球碰钉后向左摆动过程中能达到的最大高度有何变化?

【答案】

(1)\(\sqrt {2gl(1 - \cos \alpha )} \)

(2)l(1-cosα)

(3)不变

【解析】

(1)设位置A相对最低点 O 的高度为 h,取过O点的水平面为零势能面,由机械能守恒得mghmgl(1-cosα)= \(\frac{1}{2}\)mv2,所以v=\(\sqrt {2gl(1 - \cos \alpha )} \)

(2)设位置B相对最低点 O 的高为 hʹ,由于摆到左方最高点B时的速度为零,小球在 B 点时只有势能。由机械能守恒得 mgh = mgh′,得 B 点相对最低点的高度也为 h,即 h′ = l(1-cosα)

(3)当钉有钉子P时,悬线摆至竖直位置碰钉后,将以 P 为中心继续左摆。由机械能守恒可知,小球摆至左方最高点B'时仍与AB等高,如图所示。

 

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