2022年机械功与机械能教师 .pdf

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1、机械功与机械能练习一1. 如图所示，用300N 拉力 F 在水平面上拉车行走50m. 已知拉力和水平方向夹角是37，则拉力F 对车做功是_J. 若车受到的阻力是200N，则车克服阻力做功是_J. 答案 : 1. 2104，1. 0 1042. 用与斜面平行的10N 的拉力沿斜面把一个物体从斜面底端拉到顶端需时间2. 5s，已知斜面长3. 0m，物体在斜面顶端时的速度为2. 0m s，在这过程中拉力的平均功率为_w，在斜面顶端的瞬时功率为_w. 【1】答案 : 12，203. 关于功率的概念，下列说法中正确的是( ). 【1】( A ) 功率是描述力对物体做功多少的物理量( B) 由 P=W/

2、t可知，功率与时间成反比( C) 由 P=Fv 可知只要F 不为零， v 也不为零，那么功率P 就一定不为零( D) 某个力对物体做功越快，它的功率就一定大答案 : D4. 如图所示，物体质量为2kg，光滑的动滑轮质量不计，今用一竖直向上的恒力向上拉，使物体匀速上升4m 距离，则在这一过程中拉力做的功为_J. 【1】答案 : 805. 关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法中正确的是( ). 【1】( A ) 当作用力做正功时，反作用力一定做负功( B) 当作用力不做功时，反作用力也不做功( C) 作用力与反作用力所做的功一定是大小相等、正负相反的( D) 作用力做正功时，反作用力也可以做正

3、功答案 : D6. 如图所示，两个互相垂直的力F1和 F2作用在同一物体上，使物体运动，物体发生一段位移后，力F1对物体做功为4J，力 F2xkb 对物体做功为 3J，则力 F1与 F2的合力对物体做功为( ). 【1. 5】( A ) 7J( B) 5J( C) 3. 5J( D) 1J答案 : A7. 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，则摩擦力做功的情况是( ). 【 1】( A) A、B 都克服摩擦力做功( B) 摩擦力对A 不做功， B克服摩擦力做功( C) 摩擦力对A 做功， B 克服摩擦力做功( D) 摩擦力对A、B 都不

4、做功答案 : B8. 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将 _，加速度a 将( 选填“增大”或“减小”). 【1】答案 : 减小，减小9. 用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升. 如果前后两过程的运动时间相同，不计空气阻力，则( ). 【1】( A ) 加速过程中拉力做的功比匀速过程中拉力做的功多( B) 匀速过程中拉力做的功比加速过程中拉力做的功多精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 14 页( C) 两过程中拉力做的功一样多( D

5、) 上述三种情况都有可能答案 : D10. 如图所示，质量为m 的物体在与水平方向成 角的拉力作用下，在水平面上匀速移动位移s. 已知物体与平向间的动摩擦因数为 ，则外力做功大小为 ( ). 【2】( A ) mgs ( B) mgscos ( C)sincosmgs( D)sincosmgscos答案 : D11. 关于汽车在水平路上运动，下列说法中正确的是( ). 【1】( A ) 汽车启动后以额定功率行驶，在速率达到最大以前，加速度是在不断增大的( B) 汽下启动后以额定功率行驶，在速度达到最大以前，牵引力应是不断减小的( C) 汽车以最大速度行驶后，若要减小速度，可减小牵引功率行驶(

6、D) 汽车以最大速度行驶后，若再减小牵引力，速率一定减小答案 : BCD14. 一列火车在恒定功率的牵引下由静止从车站出发，沿直轨道运动，行驶5min 后速度达到 20ms，设列车所受阻力恒定，则可以判定列车在这段时间内行驶的距离( ).【1. 5】( A ) 一定大于3km( B) 可能等于3km( C) 一定小于3km( D) 以上说法都不对答案 : A15. 如图所示，质量为m 的物体放在光滑水平面上，都是从静止开始，以相同的加速度移动同样的距离. 第一次拉力F1方向水平，第二次拉力 F2与水平成角斜向上拉 . 在此过程中，两力的平均功率为P1和P2，则 ( ). 【1. 5】( A )

7、 P1P2( B) P1=P2( C) P1P2( D) 无法判断答案 : B16. 轮船以恒定的功率加速行驶，当其速度为4ms 时的加速度为a，当其速度增加到8ms 时其加速度减为a4，如果轮船行驶时所受的阻力不变，那么该轮船行驶的最大速度为_ms. 【2】答案 : 1217. 一列质量为2103t 的列车，以36kmh 的速度匀速驶上坡度为0. 01 的坡路 ( 即每前进100m 升高1m) ，如果列车受到的阻力是车重的0. 005 倍，那么机车的功率是_kW .【2】答案 : 100018. 汽车发动机的额定功率为60kW，满载时在水平直路上最大的行驶速度可达20ms，这时汽车所受阻力为

8、_N，若汽车实际速度保持15ms 的速度不变，则汽车发动机实际功率是 _kW ( 设汽车所受阻力不变). 【2】答案 : 3103, 4519. 在水平直轨道上，机车牵引着质量为m=5000kg 的车厢，以v=36kmh 的速度匀速行精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 14 页驶，机车对车厢的输出功率P=5000W. 如果使车厢与动力车脱开，车厢将滑行多长的距离而停止 . 【2. 5】答案 : 50020. 如图所示，劈a 放在光滑的水平面上，斜面光滑，把b 物体放在斜面的顶端由静止开始滑下，则在下滑过程中，a 对 b 的弹

9、力对b 做的功为W1对 a 的弹力对a做的功为W2，下列关系中正确的是( ).【1. 5】( A ) W1=0，W2=0( B) W10，W2=0( C) W1=0，W20( D) W10， W20答案 : D21. 如图所示，木块M 上表面是水平的，当木块m 置于M 上，并与M一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中( ).【2】( A ) 重力对 m 做正功( B) M 对 m 的支持力做负功( C) M 对 m 的摩擦力做负功( D) m 所受的合外力对m 做负功答案 : AB22. 设在平直公路上以一定速度行驶的自行车，所受阻力约为车、人总重力的0. 02 倍，则骑车人的最接近

10、于( ). 【2】( A ) 10-1kW( B) 10-3kW( C) 1kW ( D) 10kW答案 : A23. 如图所示，质量为m 的小滑块，由静止开始从倾角为 的固定的光滑斜面顶端A 滑至底端B，A 点距离水平地面的高度为h，求 : ( 1) 滑块从 A 到 B 的过程中重力的平均功率. ( 2) 滑块滑到B 点时重力的瞬时功率. 【3】答案 : ( 1)sin2ghmg21( 2)sin2ghmg24. 如图所示，一恒力F 通过一定滑轮拉物体沿光滑水平面前进了s，在运动过程中，F 与水平方向保持角，则拉力F 对物体做的功为 ( ). 【3】( A ) Fscos ( B) 2Fsc

11、os( C) Fs( 1+cos )( D)22Fscos2答案 : CD25. 汽车质量为m，额定功率为P，在水平长直路面上从静止开始沿直线行驶，设行驶中受到的恒定阻力为f. ( 1) 求汽车所能达到的最大速度maxv. ( 2) 求汽车从一开始即以加速度a作匀加速运动，汽车能保持匀加速运动的最长时间maxt. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 14 页( 3) 汽车在maxt后，加速度和速度分别是怎样变化的【3. 5】答案 : ( 1)fP( 2)2mafaP( 3) 加速度变小，最后变为零；速度不断增大，最后匀速26

12、. 汽车发动机的功率为60kW，汽车的质量为4t，当它行驶在坡度为0.02 的长直公路上时，所受阻力为车重的0. 1 倍( g取 10ms2) ，问 : ( 1) 汽车所能达到的最大速度maxv多大 ? ( 2) 若汽车从静止开始以0. 6ms2的加速度作匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间? ( 3) 当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功多少? ( 4) 在 10s末汽车的即时功率为多大?【 5】答案 : ( 1) 12. 5m/ s( 2) 14s( 3)4. 2105J( 4) 43. 2kW27. 跳绳是一种健身运动. 设某运动员的质量是50kg，他1min 跳绳 180 次

13、，假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的52，则该运动员跳绳时，克服重力做功的平均功率是多大?【5】答案 : 75W练习二1. 有两个物体甲、乙，它们在同一直线上运动，两物体的质量均为m，甲速度为v，动能为 Ek；乙速度为 - v，动能为Ek，那么 ( ). 【0. 5】( A ) Ek= - Ek( B) Ek= Ek(C) Ek Ek答案 : B2. 一个质量是2kg 的物体以3ms的速度匀速运动，动能等于_J. 【1】答案 : 93. 火车的质量是飞机质量的110 倍，而飞机的速度是火车速度的12 倍，动能较大的是_. 【1】答案 : 飞机4. 两个物体的质量之比为10

14、0: 1，速度之比为1: 100，这两个物体的动能之比为_.【1】答案 : 1: 1005. 一个物体的速度从0 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 _. 【1】答案 : 1: 36. 甲、乙两物体的质量之比为2:1m:m乙甲，它们分别在相同力的作用下沿光滑水平面从静止开始作匀加速直线运动，当两个物体通过的路程相等时，则甲、乙两物体动能之比为_. 【 1】答案 : 1: 17. 自由下落的物体，下落1m 和 2m 时，物体的动能之比是_；下落1s和 2s 后物体的动能之比是 _. 【1. 5】答案 : 1: 2；1: 48. 甲、乙两物体的质量比m1: m2=

15、2: 1，速度比v1: v2=1: 2，在相同的阻力作用下滑行至停止精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 14 页时通过的位移大小之比为_. 【 1. 5】答案 : 1: 29. 一颗质量为10g 的子弹，射入土墙后停留在0. 5m 深处，若子弹在土墙中受到的平均阻力是 6400N. 子弹射入土墙前的动能是_J，它的速度是 _ms. 【 1. 5】答案 : 3200， 80010. 甲、乙两个物体的质量分别为甲m和乙m，并且甲m=2乙m，它们与水平桌面的动摩擦因数相同，当它们以相同的初动能在桌面上滑动时，它们滑行的最大距离之比

16、为( ). 【 1. 5】( A ) 1: 1( B) 2: 1( C) 1: 2( D)2:1答案 :11. 两个物体a 和 b，其质量分别为ma和 mb，且 mamb，它们的初动能相同. 若它们分别受到不同的阻力Fa和 Fb的作用，经过相等的时间停下来，它们的位移分别为sa和 sb，则 (). 【1. 5】( A ) FaFb，sasb( B) FaFb，sasb( C) Fasb( D) FaFb，savbvc(B)va=vbvc(C)vavb=vc(D)va=vb=vc答案 :D 14.质量为m 的物体 ,以初速度v0由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑动,在滑动过程中 ,当高度为 h

17、时,该物体具有的机械能为( ).【1.5】(A)20mv21(B)mghmv2120(C)mgh (D)mgh-mv2120答案 :A 15.如图所示 ,质量相同的两个小球,分别用长l 和 2l 的细绳悬挂在天花板上,分别拉起小球使线伸直呈水平状态,然后轻轻释放.当小球到达最低位置时().【2】(A) 两球运动的线速度相等(B) 两球运动的角速度相等(C)两球的向心加速度相等(D)细绳对两球的拉力相等答案 :CD 16.当重力对物体做正功时,物体的 ( ).【1.5】(A) 重力势能一定增加,动能一定减少(B) 重力势能一定减少,动能一定增加精选学习资料 - - - - - - - - - 名

18、师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 14 页(C)重力势能一定减少,动能不一定增加(D)重力势能不一定减少,动能一定增加答案 :C 17.以下运动中机械能守恒的是( ).【1.5】(A) 物体沿斜面匀速下滑(B) 物体从高处以g/3 的加速度竖直下落(C)不计阻力 ,细绳一端拴一小球,使小球在竖直平面内作圆周运动(D)物体沿光滑的曲面滑下答案 :CD 18.图中的四个选项,木块均在固定的斜面上运动,其中图 (A)(B)(C) 中的斜面是光滑的,图(A)(B)中的 F 为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图(A)(B)(D) 中的木块向下运动,图(C)中的木块向上运动 .在这

19、四个图所示的运动过程中,机械能守恒的是图( ).(2002 年全国春季高考试卷)【1.5】答案 :C 19.跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内,下列说法中正确的是().(2001 年上海高考试卷)【1.5】(A) 空气阻力做正功(B) 重力势能增加(C)动能增加(D)空气阻力做负功答案 :CD 20.如图所示 ,一艘快艇发动机的冷却水箱离水面的高度为0.8m,现用导管与船底连通到水中,要使水能流进水箱(不考虑导管对水的阻力),快艇的航行速度至少应达到( ).【1.5】(A)2.0m/s(B)4.0m/s(C)6.0m/s(D)8.0m/s 答案 :B 21.枪竖直向上以初速度

20、v0发射子弹 ,忽略空气阻力,当子弹离枪口距离为_时 ,子弹的动能是其重力势能的一半.【1.5】答案 :3gv2022.如图所示 ,一根长 l 的细线 ,一端固定在顶板上,另一端拴一个质量为m 的小球 .现使细线偏离竖直方向=60角后 ,从 A 点处无初速地释放小球.试问 : (1)小球摆到最低点O 时的速度多大 ? (2)小球摆到左方最高点的高度(相对最低点 )多高 ? (3)若在悬点正下方处有一钉子,O P=l/3,不计悬线与钉碰撞时的能量损失 ,则小球碰钉后向左摆动过程中能达到的最大高度有何变化 ?【3】答案 :(1)gl(2)l/2(3) 仍与 A 点等高精选学习资料 - - - -

21、- - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 14 页23.如图所示 ,一小球从倾角为30 的固定斜面上的A 点水平抛出 ,初动能为 6J,问球落到斜面上的B 点时动能有多大?【4】答案 :14J 24.如图所示 ,通过定滑轮悬拌两个质量为m1、 m2的物体 (m1m2),不计绳子质量、绳子与滑轮问的摩擦,在 m1向下运动一段距离的过程中,下列说法中正确的是( ).【2】(A)m1势能的减少量等于m2动能的增加量(B)m1 势能的减少量等于m2势能的增加量(C)m1机械能的减少量等于m2机械能的增加量(D)m1机械能的减少量大于m2机械能的增加量答案 :C 25

22、.一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于 ( ).(1999 年全国高考试卷)【2】(A) 物体势能的增加量(B) 物体动能的增加量(C)物体动能的增加量加上物体势能的增加量(D)物体动能的增加量加上克服重力所做的功答案 :CD 26.如图所示 ,一轻质弹簧竖直放置,下端固定在水平面上,上端处于a 位置,当一重球放在弹簧上端静止时,弹簧上端被压缩到b 位置 .现将重球(视为质点 )从高于 a 位置的 c 位置沿弹簧中轴线自由下落,弹簧被重球压缩到最低位置d.以下关于重球运动过程的正确说法应是( ).【 3】(A) 重球下落压缩弹簧由a至 d的过程中

23、 ,重球作减速运动(B) 重球下落至b 处获得最大速度(C)由 a 至 d 过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c 下落至d 处时重力势能减少量(D)重球在 b位置处具有的动能等于小球由c 下落到 b 处减少的重力势能答案 :BC 27.如图所示 ,长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架,在 A 处固定质量为2m 的小球 ,B 处固定质量为m 的小球 ,支架悬挂在O 点,可绕过 O 点并与支架所在平面相垂直的同定轴转动.开始时OB 与地面相垂直 ,放手后支架开始运动,在不计任何阻力的情况下,下列说法中正确的是 ( ).(2000 年上海高考试卷)【2.5】(A)A 球到达最低点时速度为零(B

24、)A 球机械能减少量等于B 球机械能增加量(C)B 球向左摆动所能达到的最高位置应高于A 球开始运动时的高度(D)当支架从左向右返回摆动时,A 球一定能回到起始高度答案 :BCD 28.如图所示 ,一个粗细均匀的U 形管内装有同种液体,在管口右端盖板A密闭 ,两液面的高度差为h,U 形管内液柱的总长度为4h.现拿去盖板 ,液体开始运动 ,当两液面高度相等时,右侧液面下降的速度为( ).【3】精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 14 页(A)gh21(B)gh41(C)gh61(D)gh81答案 :D 29.如图所示 ,粗细

25、均匀、全长为h 的铁链 ,对称地挂在轻小光滑的定滑轮上.受到微小扰动后,铁链从静止开始运动,当铁链脱离滑轮的瞬间,其速度大小为( ).【3】(A)gh(B)gh21(C)2gh21(D)2gh答案 :C 30.长 l 的线的一端系住质量为,的小球 ,另一端固定 ,使小球在竖直平面内以绳的固定点为圆心恰能作完整的圆周运动,卜列说法中正确的是( ).【3】(A) 小球、地球组成的系统机械能守恒(B) 小球作匀速圆周运动(C)小球对绳拉力的最大值与最小值相差6mg (D)以最低点为参考平面,小球机械能的最小值为2mgl 答案 :AC 31.如图所示 ,小球质量为m,用长为 l 的细绳悬挂在一枚细钉上

26、,用一大小为 F 的水平恒力拉球,至细绳偏转角度为( 90 )时撤去F,如在运动中绳子始终处于伸直状态.求 :(1)小球能上升的最大高度.(2)小球又回到最低点时 ,细绳上张力的大小.【4】答案:(1)当sinmgF时,mgFlsinh。当2 s in5 mgF时,h=2l(2)mg+2Fsin 32.质量为 m 的物体 ,从静止开始 ,以 g/2 的加速度竖直下落h 的过程中 ( ).【 4】(A) 物体的机械能守恒(B)物体的机械能减少2mgh(C)物体的重力势能减少2mgh(D) 物体克服阻力做功为2mgh答案 :BD 33.如图所示 ,在竖直平面内固定着光滑的1/4 圆弧槽 ,它的末端

27、水平 ,上端离地高H,一个小球从上端无初速滚下.若小球的水平射程有最大值,则圆弧槽的半径为 ( ).【4】(A)H/2(B)H/3(C)H/4(D)H/6 答案 :A 34.某消防队员从一平台上跳下,下落2m 后双脚着地 ,接着他用双腿弯曲的方法缓冲 ,使自身重心又下降了0.5m,由此可估计在着地过程中,地面对他双脚的平均作用为自身所受重力的( ).【3】(A)2 倍(B)5 倍(C)8 倍(D)10 倍答案 :B 35.如图所示 ,电梯质量为M,它的水平地板上放置一质量为m 的物体 ,电梯在钢索的拉力作用精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -

28、-第 12 页，共 14 页下由静止开始竖直向上加速运动.当上升高度为H 时 ,电梯的速度达到v,则在这段过程中,下列说法中正确的是( ).【3】(A) 电梯地板对物体的支持力所做的功等于2mv2(B) 电梯地板对物体的支持力所做的功大于2mv2(C)钢索的拉力所做的功等于MgH2Mv2(D)钢索的拉力所做的功大于MgH2Mv2答案 :BD 36.如图所示 ,一根轻的刚性杆长为2l,中点 A 和右端点B 各固定一个质量为 m,的小球 ,左端O 为水平转轴 .开始时杆静止在水平位置,释放后将向下摆动 .问杆从开始释放到摆到竖直位置的过程中,杆对B 球做了多少功?【5】答案 :mgl52练习四1.

29、 改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化. 在下列几种情况中，关于汽车的动能的说法正确的是( ). ( A ) 质量不变，速度增大到原来的2 倍，汽车的动能变为原来的2 倍( B) 速度不变，质量增大到原来的2 倍，汽车的动能变为原来的2 倍( C) 质量减半，速度增大到原来的4 倍，汽车的动能不变( D) 速度减半，质量增大到原来的4 倍，汽车的动能不变答案 : BD2. 一质量为2kg 的小球从10m 高的塔顶以某一初速下落，当下落2m 后，速度达到7ms，此时小球的动能大小为_J，重力势能为_J，机械能为 _J. 答案 : 49, 160, 2093. 如图所示，质量分别为m1和

30、 m2的两个物体，m1W2( B) W1W2( C) W1=W2( D) 条件不足，无法确定答案 : C4. 下列情况中，运动物体机械能一定守恒的是( ). ( A ) 作匀速直线运动的物体( B) 作平抛运动的物体( C) 物体不受摩擦力( D) 物体只受重力答案 : BD5. 两立方体金属块密度之比为1: 2，体积之比为1: 4，将它们放在离开地面同样高的地方，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 14 页则所具重力势能大小之比是_. 答案 : 1: 86. 如图所示，质量为m 的小物体相对静止在楔形物体的倾角为的光滑斜

31、面上，楔形物体在水平推力F 作用下向左移动了距离s，在此过程中，楔形物体对小物体做的功等于( ). ( A ) 0( B) mgscos ( C) Fs( D) mgstan答案 : D( 提示 : 利用楔形物体对小物体的支持力的竖直方向的分力与重力平衡条件，可求出支持力的大小 ) 7. 快艇在水上行驶，所受水的阻力和艇的速度平方成正比. 若快艇以速度v 行驶时，发动机的功率为 P，当快艇的速度为3v 时，发动机的功率应为( ). ( A ) 3P( B) 9P( C) 27P( D) 81P答案 : C( 提示 : 快艇以某一速度运动时，牵引力与阻力平衡，即vPF，f=kv2, F=f, 所

32、以3vP) 8. 如图所示，在水平桌面上的A 点有一个质量为m 的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，当它到达B 点时，其动能为( ). ( A )mgHmv2120( B)mghmv2120( C) mgH- mgh( D)h)-mg(Hmv2120答案 : B(提示 : 利用动能定理9. 子弹以700ms 的速度射穿一块木板后速度减为500ms，则继续射穿完全相同的第二块木板后的速度将减为_ms. 答案 :100( 提示 : 利用动能定理，子弹射穿两块木板时阻力所做的功相同，动能的减少量相同) 10. 一位搬运工人在10min 内，将质量为25kg 的面粉40 袋搬到1. 5m 高的卡车

33、上，那么这位搬运工人所做的功是_J，其做功的功率是_W. 答案 : 1. 5104，2511. 质量为 150kg 的摩托车，由静止开始沿倾角为10的斜坡以1ms2. 的加速度上行驶，若所受阻力是车重的0. 03 倍，则行驶12. 5m 时摩托车的功率为多少?若摩托车的额定功率为 4. 5kW ，它能维持匀加速行驶的时间是多少( sin10= 0. 17)? 答 案 : ( 1) 摩 托 车 行 驶12. 5m 时 的 速 度 大 小 为s/5m2asv， 牵 引 力 大 小 为makmgmgsin10F代入数据得F=450N. 此时摩托车的功率为P=Fv=2. 25103W( 2)摩托车作匀加速度运动时的牵引力大小为F=450N ，则作匀加速运动的最大速度为s/10mFPv，则摩托车作匀加速运动的时间10stvt精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 14 页