机械能Word下载.docx
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。
3、在粗糙水平面上运动着的物体,从A点开始在大小不变的水平拉力F作用下做直线运动到B点,物体经过A、B点时的速度大小相等。
则在此过程中
A.拉力的方向一定始终与滑动摩擦力方向相反
B.物体的运动一定不是匀速直线运动
C.拉力与滑动摩擦力做的总功一定为零
D.拉力与滑动摩擦力的合力一定始终为零
4、从离地高为Hm的阳台上以速度v竖直向上抛出质量为m的物体,它上升hm后又返回下落,最后落在地面上,则下列说法中正确的是(不计空气阻力,以地面为参考面)
A、物体在最高点时机械能为mgh B、物体落地时的机械能为mg(H+h)
C、物体落地时的机械能为mgh+1/2mv2 D、物体在落回过程中,机械能不守恒
5、物体以60J的初动能,从A点出发作竖直上抛运动,在它上升到某一高度时,动能损失了40J,而机械能损失了10J,这一过程中合外力对物体所做的功为:
A.40J
B.-40J
C.10J
D.-10J
6、游乐场中的一种滑梯如图3所示。
小朋友从轨道顶端由静止开始下滑,沿水平轨道滑动了一段距离后停下来,则
A、下滑过程中支持力对小朋友做功
B、下滑过程中小朋友的重力势能增加
C、整个运动过程中小朋友的动能一直增加
D、在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功
7、相同的水平恒力F分别作用于相同的物体A和B,使A沿光滑水平面从静止开始移动s的距离,使B沿粗糙水平面从静止开始也移动s的距离。
则这一过程:
A.恒力F对A、B做的功相等
B.恒力F对A做的功大于恒力F对B做的功
C.恒力F对A做的功小于恒力F对B做的功
D.恒力F对A、B做功的平均功率相等
8、在2006年世界杯足球比赛中,英国队的贝克汉姆在厄瓜多尔队禁区附近主罚定位球,并将球从球门右上角擦着横梁踢进球门。
球门的高度为h,足球飞入球门时的速度为v,足球的质量为m,则贝克汉姆将足球踢出时对足球做的功W为(
)(不计空气阻力)
A.等于
B.大于
C.小于
D.因为球的轨迹形状不确定,所以做功的大小无法确定
9、物体在地面附近匀速上升,则在上升过程中,物体机械能的变化是(
A.不变
B.减小
C.增大
D.无法判断
10、在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,物理学中把这种研究方法叫做“微元法”.下列几个实例中应用到这一思想方法的是(
A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用点来代替物体,即质点
B.在“探究弹性势能的表达式”的活动中为计算弹簧弹力所做功,把拉伸弹簧的过程分为很多小段,拉力在每小段可以认为是恒力,用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功
C.一个物体受到几个力共同作用产生的效果与某一个力产生的效果相同,这个力叫做那几个力的合力
D.在探究加速度与力和质量之间关系时,先保持质量不变探究加速度与力的关系,再保持力不变探究加速度与质量的关系
11、如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的v-t图象,Oa为过原点的倾斜直线,ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段,bc段是与ab段相切的水平直线,下述说法正确的是
A.0-t1时间内汽车以恒定功率做匀加速运动
B.t1-t2时间内的平均速度为
C.t1-t2时间内汽车牵引力做功大于
D.在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值
12、一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动,运动过程中保持恒定的牵引功率,其加速度a和速度的倒数(1/v)图象如图所示.若已知汽车的质量,则根据图象所给的信息,不能求出的物理量是(
A.汽车的功率
B.汽车行驶的最大速度
C.汽车所受到阻力
D.汽车运动到最大速度所需的时间
13、质量为m的汽车在平直路面上启动,启动过程的速度图象如图所示.从t1时刻起汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff,则
A.汽车运动的最大速度v2=
B.0-t1时间内,汽车的牵引力等于
C.t1-t2时间内,汽车的功率等于
D.tl-t2时间内,汽车的平均速度小于
14、如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象,Oa为过原点的倾斜直线,ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段,bc段是与ab段相切的水平直线,则下述说法正确的是(
A.0~t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定
B.t1~t2时间内的平均速度为
(v1+v2)
C.t1~t2时间内汽车牵引力做功大于
mv22-
mv12
D.在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值,t2~t3时间内牵引力最小
15、一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机的功率达到最大值P,以后起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到以最大速度v2匀速上升为止,物体上升的高度为h,则整个过程中,下列说法正确的是
A.钢绳的最大拉力为
B.钢绳的最大拉力为mg
C.重物的最大速度v2=
D.重物匀加速运动的加速度为
-g
16、2011年5月27日在国际泳联大奖赛罗斯托克站中,中国选手彭健烽在男子3米板预赛中以431.60分的总成绩排名第一,晋级半决赛。
若彭健烽的质量为m,他入水后做减速运动,设水对他的作用力大小恒为F,在水中重心下降高度h的过程中,他的(
为当地重力加速度)
A.重力势能减少了
B.动能减少了
C.机械能减少了
D.机械能减少了
17、一只排球在A点被竖直抛出,此时动能为20J,上升到最大高度后,又回到A点,动能变为12J,假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定,A点为零势能点,则在整个运动过程中,排球的动能变为10J时,其重力势能的可能值为(
A.10J
B.8J
18、用竖直拉力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升,再接着匀减速上升到速度为零。
如果前后三个过程的运动时间相同,不计空气阻力,三段过程拉力做的功依次为W1、W2和W3,则(
A.W1可能等于W2
B.W1一定大于W3
C.W2可能等于W3
D.可能有W1=W2=W3
19、如图4所示,质量、初速度大小都相同的A、B、C三个小球,在同一水平面上,A球竖直上抛,B球以倾斜角θ斜向上抛,空气阻力不计,C球沿倾角为θ的光滑斜面上滑,它们上升的最大高度分别为hA、hB、hC,则( )
A.hA=hB=hC
B.hA=hB<
hC
C.hA=hB>
hC
D.hA=hC>
hB
20、(2012上海普陀质检)在检测某款电动车性能的实验中,质量为8×
102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为15m/s。
利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出F—1/v图像(图中AB、BO均为直线),假设电动车行驶中所受的阻力恒定,则
(A)在全过程中,电动车在B点时速度最大
(B)电动车做匀加速运动时的加速度为2m/s2
(C)电动车的额定功率为6kW
(D)电动车做匀加速运动所需的时间为1.5s
21、(2012年5月北京海淀区查漏补缺)一根质量为M的直木棒,悬挂在O点,有一只质量为m的猴子抓着木棒,如图甲所示。
剪断悬挂木棒的细绳,木棒开始下落,同时猴子开始沿棒向上爬,设在一段时间内木棒沿竖直方向下落,猴子对地的高度保持不变。
忽略空气阻力。
则图乙的四个图象中能正确反映在这段时间内猴子对木棒做功的功率随时间变化的关系是:
( )
22、
(2012年5月山东省济宁市二模)如图甲所示,静止在水平地面上的物块A,受到水平拉力F的作用,F与时间t的关系如图乙所示。
设物块与地面间的最大静摩擦力Fm的大小与滑动摩擦力大小相等。
则
A.0~t1时间内F对物体做的功为零
B.t2时刻物块A的速度最大
C.t3时刻物块A的动能最大
D.0~t3时间内F对物块A先做正功后做负功
23、(2012山西太原期末)如图(甲)所示,质量m=0.5kg,初速度v0=10m/s的物体,受到一个与初速方向相反的外力F的作用,沿粗糙的水平面滑动,经3s撤去外力,直到物体停止,整个过程物体的v-t图象如图(乙)所示,g取10m/s2,则(
A.物体与地面的动摩擦因数为0.1
B.0~2s内F做的功为-8J
C.0~7s内物体由于摩擦产生的热量为25J
D.0~7s内物体滑行的总位移为29m
24、
(2012·
上海金山高三期末)一木块沿粗糙斜面匀速下滑的过程中( )
A.木块的机械能守恒
B.木块的动能转化为重力势能
C.木块的重力势能转化为动能
D.木块减小的机械能转化为内能
25、(2012全国高考山东卷)将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v-t图象如图所示.以下判断正确的是( )
A.前3s内货物处于超重状态
B.最后2s内货物只受重力作用
C.前3s内与最后2s内货物的平均速度相同
D.第3s末至第5s末的过程中,货物的机械能守恒
26、(2012全国高考广东卷)如图所示是滑道压力测试的示意图,光滑圆弧轨道与光滑斜面相切,滑道底部B处安装一个压力传感器,其示数N表示该处所受压力的大小,某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑,通过B时,下列表述正确的有(
A.
N小于滑块重力
B.
N大于滑块重力
C.
N越大表明h越大
D.
N越大表明h越小
27、(2012陕西省西安八校模拟)质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L的不同长绳上,先将小球拉至同一水平位置如图示从静止释放,当二绳竖直时,则(
A.两球速度一样大
B.两球的动能一样大
C.两球的机械能一样大
D.两球所受的拉力一样大
28、篮球从高处释放,在重力和空气阻力的作用下加速下降过程中
A.合力对篮球做的功等于篮球动能的增加量
B.重力对篮球做的功小于篮球重力势能的减少量
C.篮球重力势能的减少量等于动能的增加量
D.篮球克服空气阻力所做的功等于篮球机械能的减少量
29、一轻弹簧上端固定,在下端系一重物m,用手托住重物,使弹簧处于竖直方向,弹簧的长度等于原长时,突然松手,重物下落的过程中,对于重物、弹簧和地球组成的系统来说,下列说法正确的是
A.重物的动能最大时,重力势能和弹性势能的总和最小
B.重物的重力势能最小时,动能最大
C.弹簧的弹性势能最大时,重物的动能最小
D.重物的重力势能最小时,弹簧的弹性势能最大
30、如图所示,让小球从图中的位置
由静止开始下摆,正好摆到最低点
时摆线被拉断,设摆线长
m,悬点到地面的高度为
m,不计空气阻力,求摆球落地时的速度。
31、一辆汽车质量为
,从静止开始起动,沿水平面前进了s米后,就达到了最大行驶速度
,设汽车的牵引功率保持不变,所受阻力为车重的
倍。
求:
(1)汽车的牵引力功率。
(2)汽车从静止到开始匀速运动所需的时间(提示:
汽车以额定功率起动后的运动不是匀加速运动。
32、质量为M=500t的机车,以恒定功率从静止起动,经过t=5min,在水平轨道上行驶了s=2.25km,速度达到vmax=15m/s。
试求:
(1)机车的功率P
(2)机车运动过程中所受的平均阻力
33、质量为1.0×
103kg的汽车,沿倾角为30°
的斜坡由静止开始运动,汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2000N,汽车发动机的额定输出功率为5.6×
104W,开始时以a=1m/s2的加速度做匀加速运动(g=10m/s2)。
⑴汽车做匀加速运动的时间t1;
⑵汽车所能达到的最大速率;
⑶若斜坡长143.5m,且认为汽车达到坡顶之前,已达到最大速率,则汽车从坡底到坡顶需多少时间?
34、质量为500吨的机车以恒定的功率由静止出发,经5min行驶2.25km,速度达到最大值54km/h,设阻力恒定。
问:
(1)机车的功率P多大?
(2)机车的速度为36km/h时机车的加速度a多大?
35、一质量为m的质点,系于长为R的轻绳的一端,绳的另一端固定在空间的O点,假设绳不可伸长,柔软且无弹性。
质点从O点的正上方离O点距离为
的O1点,以水平速度
抛出,如图13所示,
⑴轻绳即将伸直时,绳与竖直方向的夹角为多少?
⑵当质点到达O点的正下方时,绳对质点的拉力为多大?
36、面对能源紧张和环境污染等问题,混合动力汽车应运而生。
所谓混合动力汽车,是指拥有两种不同动力源(如燃油发动机和电力发动机)的汽车,既省油又环保。
车辆在起步或低速行驶时可仅靠电力驱动;
快速行驶或者需急加速时燃油发动机启动,功率不足时可由电力补充;
在制动、下坡、怠速时能将机械能转化为电能储存在电池中备用。
假设汽车质量为M,当它在平直路面行驶时,只采用电力驱动,发动机额定功率为P1,能达到的最大速度为v1;
汽车行驶在倾角为θ的斜坡道上时,为获得足够大的驱动力,两种动力同时启动,此时发动机的总额定功率可达P2。
已知汽车在斜坡上行驶时所受的阻力是在平直路面上的k倍,重力加速度为g。
求汽车在斜坡道上能达到的最大速度。
37、(2012江西三校联考)一艘质量为m=400t的轮船,以恒定功率P=3.5×
106W从某码头由静止起航做直线运动,经t0=10min后,达到最大速度vm=25m/s。
此时船长突然发现航线正前方x0=520m处,有一只拖网渔船正以v=5m/s的速度沿垂直航线方向匀速运动,且此时渔船船头恰好位于轮船的航线上,船长立即采取制动措施(反应时间忽略不计),附加了恒定的制动力,结果轮船到达渔船的穿越点时,拖网的末端也刚好越过轮船的航线,避免了事故的发生。
已知渔船连同拖网总长L=200m,假设轮船所受阻力不变。
(1)发现渔船时,轮船已离开码头多远?
(2)轮船减速时的加速度多大?
(3)附加的制动力多大?
38、(2012广东惠州检测)质量为1.0×
103kg的汽车,沿倾角为
⑵
汽车所能达到的最大速率;
⑶
若斜坡长143.5m,且认为汽车达到坡顶之前,已达到最大速率,则汽车从坡底到坡顶需多少时间?
39、(2012上海宝山期末)如图a所示,在水平路段AB上有一质量为2×
103kg的汽车,正以10m/s的速度向右匀速运动,汽车前方的水平路段BC较粗糙,汽车通过整个ABC路段的v~t图像如图b所示(在t=15s处水平虚线与曲线相切),运动过程中汽车发动机的输出功率保持20kW不变,假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小。
(1)求汽车在AB路段上运动时所受的阻力f1。
(2)求汽车刚好到达B点时的加速度a。
(3)求BC路段的长度。
(4)若汽车通过C位置以后,仍保持原来的输出功率继续行驶,且受到的阻力恒为f1,则在图b上画出15s以后汽车运动的大致图像。
(解题时将汽车看成质点)
40、如图,从运动员腾空跳起向上运动后再向下落入水中,若不计空气阻力,则运动员的重力势能先
(填“增大”或“减小”或“不变”),后
(填“增大”或“减小”或“不变”)。
运动员的机械能
参考答案
1、D
2、B;
3、C.
4、B、
5、B.
6、D
7、A
8、A
9、C
10、B
11、
CD
12、D
13、A
14、CD
15、CD
16、AD
17、BC
18、AB
19、D
20、
21、答案:
B解析:
根据猴子对地的高度保持不变,猴子受力平衡,木棒对猴子向上的作用力等于猴子重力,由牛顿第三定律,猴子对木棒作用力mg,木棒在重力和猴子作用力作用下向下做匀加速运动,速度v=at,猴子对木棒做功的功率P=Fv=Fat,选项B正确。
22、答案:
AC解析:
0~t1时间内F小于最大静摩擦力,物体静止,F对物体做的功为零,选项A正确;
t3时刻物块A的速度最大,动能最大,选项C正确B错误;
t1~t3时间内F对物块A做正功,选项D错误。
23、答案:
ABD解析:
撤去外力后加速度为,1,物体与地面的动摩擦因数为0.1,选项A正确;
0~2s内加速度为2m/s2,位移x=16m,合外力为ma=1N;
摩擦力f=μmg=0.5N,F=0.5N,F做的功为W=-Fx=0.5×
16m=-8J,选项B正确;
0~7s内物体位移为21m+8m=29m,由于摩擦产生的热量为fx=0.5×
29J=14.5J,选项C错误D正确。
24、解析 木块匀速下滑,动能不变,重力势能减少,转化为内能,机械能不守恒.
答案 D
25、AC [解析]从图象可以看出前3s货物加速向上运动,加速度向上,处于超重状态,故A对.最后2s加速度大小为3m/s2,所以货物受除了受到重力还受到拉力,故B错.前3s和后2s内货物的平均速度都是3m/s,故C对.第3s末至第5秒末货物匀速上升,除了受到重力,货物还受到拉力,拉力做正功,机械能不守恒,故D错.
26、答案:
BC
解析:
滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑到B点,由机械能守恒定律有
,在光滑圆弧轨道上做圆周运动,在B点由牛顿第二定律有
,所以支持力N>
G,且h越大N越大,故选项BC正确。
27、答案:
CD解析:
两球在下落过程中,机械能守恒,刚开始下落时,势能相同,动能都为零,所以机械能相等,下落到最低点时的机械能也一样大,选项C正确;
选取小球A为研究对象,设球到达最低点时的速度大小为vA,动能为EA,球所受的拉力大小为FA,则mgL=
,FA-mg=
,可得:
vA=
,EA=mgL,FA=3mg;
同理可得:
vB=
,EB=2mgL,FB=3mg;
所以,选项AB错误,选项D正确。
28、AD
29、C.D.
30、由于运动小球从
点经
点到落地点
的整个运动过程中只有重力做功,故小球机械能守恒。
确定地面为参考平面。
故
,即
,其中
为摆球的初始高度。
――――(3分)
由数学知识得:
,―――――(3分)
解之得
――(3分)
31、⑴根据
,―――――(2分)
而匀速运动时有
得
―――――(2分)
⑵根据功能关系,牵引力做的功用来增加了汽车的动能和克服阻力做了功,即
,―――――(4分)
解之得时间
―――――(4分)
32、当机车速度达到最大值有:
F=f=P/V..................①----------(3分)
由动能定理有:
Pt=
+fs............②---------(3分)
①
②联立并代入数据计算可得:
f=25000N----------(3分)
P=375000W----------(3分)
33、
又有
代入数值,联立求解得:
t2=15s。
所以汽车总的运动时间为:
t1=t1+t2=22s。
34、以机车为研究对象,机车从静止出发至达速度最大值过程,根据动能定理得
当机车达到最大速度时
由以上两式得
(2)(4分)
当机车速度v=36km/h时机车的牵引力
根据牛顿第二定律
得a=
35、
(1)绳被拉直瞬间机械能有损失,则质点做平抛运动时,设绳即将伸直时,绳子与竖直方向的夹角为
,则:
其中
联立解得:
,
(2)绳绷直时,刚好水平,故绳绷直时
损失,质点仅有速度
且
由机械能守恒:
36、【解析】:
在平直路面行驶,汽车以功率P1匀速行驶时速度最大,设驱动力为F1,阻力为f,则
P1=F1v1
①
F1=f
②
设汽车上坡时驱动力为F2,能达到的最大速度为v2,则
P2=F2v2
③
F2=Mgsinθ+kf
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