机械能功和功率单元试题及答案点拨详解
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八年级物理下册《第十一章 功和机械能》单元测试卷(附带答案)一、单选题(每题3分,共30分)1.如图所示的情景中,关于力对物体做功的叙述,正确的是( )A . 起重机吊着重物水平移动,钢丝绳的拉力对重物做了功B . 举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃做了功C . 足球在水平地面上滚动,足球的重力对足球做了功D . 大力士表演拉汽车前行,此时人拉车的力做了功2.秋季运动会上,李明同学在中学男子5kg 级铅球项目中创造了15.0m 的新纪录。
若他破纪录的一掷,用力平均大小是500N ,则他对铅球做的功是( )A .7500JB .750JC .0JD .条件不足,无法判断3.如图甲所示,物体A 分别在水平推力1F 、2F 的作用下,在粗糙程度不变的水平地面上做直线运动。
物体运动的路程和时间图像如图乙所示,两次推力的功率分别为1P 、2P 。
则( )A .12F F =;12P P >B .12F F =;12P P <C .12F F >;12P P >D .12F F <;12P P >4.某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试,甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动,且v 甲<v 乙,若不计空气阻力,则汽车匀速行驶时的功率P 甲和P 乙以及牵引力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系正确的是()A.P甲<P乙,W甲<W乙B.P甲>P乙,W甲>W乙C.P甲>P乙,W甲<W乙D.P甲=P乙,W甲=W乙5.如图甲所示,用水平拉力F拉置于水平地面上的物体,在此过程中,拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示,物体运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示,下列说法中()①0~1s物体受到的摩擦力为100N①1~3s物体受到的摩擦力为300N①5~6s物体受到的摩擦力为零①3~5s推力F对物体做的功是200JA.只有①正确B.只有①①正确C.只有①①①正确D.只有①①①正确6.关于功和功率,下列说法正确的是()A.力对物体做功的多少,由力的大小和物体移动的距离共同决定B.当力的大小一定时,力对物体做的功越多,力的功率也就越大C.一台机器的功率是150W,表示这台机器每秒所做的功为150JD.自由下落的物体,速度越来越快,重力对物体做功的功率变小7.小明发现荡秋千时如果不推的话,秋千会慢慢停下来,他用小球模拟荡秋千,如图所示,小球在A点由静止开始释放,向右侧摆动,B点是小球摆动的最低点,C点是小球摆到右侧的最高点,且A、C两点到B 点的竖直距离h A>hc.在此过程中,下列说法不正确的是()A.从A点到B点时小球的重力势能有一部分转化为动能B.小球在B点时的机械能大于C点时的机械能C.绳的拉力对小球不做功D.小球在A点的动能大于C点的动能8.如图所示,轻质弹簧一端固定在墙上,弹簧自由伸长时右端刚好在A点处。
机械功单元测试题姓名 班级一、单项选择题。
共21分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的答案,选对的得3分,选错的或不答的得0分。
1.在图13-1所示的四种情形中,人对物体做功的是:5m , A .( )C ( )800 N 的重物提升了l m 。
A 800 JC 机械效率是80%6.下列现象中物体动能和重力势能都发生变化的是A .跳伞运动员在空中匀速下降B .空中加速下落的冰雹C .匀速上坡的汽车D .在水平轨道上加速行驶的列车7.如图13-4所示,物体A 通过动滑轮在水平拉力F 作用下沿水平面以2m/s 的速度匀速运动,此时弹簧测力计的示数是8N ,若滑轮绳子、弹簧测力计的重力和摩擦力均不计,那么物体A 与水平面的摩擦力以及2S 内F 所做的图13-1图13-2 图13-3图13-4功分别为( )A 、8N ,32JB 、16N ,32JC 、8N ,64JD 、16N ,64J二、双项选择题。
共12分。
在每小题给出的四个选项中,有两个选项是正确的答案,选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
8.工人用如图13-5所示的滑轮组提升重物,在10S 内将质量为100kg 的物体匀速提升2m ,已知工人向下的拉力为480N ,则下列说法正确的是 ( )A. 绳子自由端被拉下6mB.工人所做的额外功为1960J ,总功为2880JC.工人做功的功率是288WD.滑轮组的机械效率为51% 9.在下列情况下,力对物体做功的说法错误的是 ( )A 、铅球出手后,水平方向移动7mB 、用30N 的水平推力,将重为180NC 、关闭发动机后,火车仍向前滑行50m 10AC24分。
11. 或者____________影响运动物体动能大小的因素有 __________ 和,弹性势能决定12. ________能,在下降过能。
M ;·S________;(4)N ·M/S_________。
【物理】初中物理功和机械能常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析一、功和机械能选择题1.如图所示,水平地面上放着一只重1000N 的木箱,用100N 的水平推力,将木箱沿力的方向,匀速向前推动1m ,则有( )A .重力所做的功是1000JB .推力所做的功是1000JC .摩擦力所做的功是100JD .推力所做的功是100J【答案】D【解析】A 、由题意可知,木箱没有在重力的方向上通过距离,根据做功的两个必要条件可知,重力做功为0J .故A 错误;BD 、推力做功:1001100W Fs N m J ==⨯=.故B 错误,D 正确.C 、因为物体在水平面上做匀速直线运动,所以摩擦力f=F=100N ,方向与F 相反,由于木箱沿力F 的方向移动,物体移动的距离与摩擦力的方向相反,则1001100W fs N m J '==⨯-=-(),故C 错误.故选D .【点睛】此题考查功的计算,力是否做功的判断,关键是掌握做功的两个必要条件.注意水平方向运动的物体,重力是不做功的.2.在学习和生活中,我们要善于发现,善于思考。
下列对身边物理量估测的数据,你认为符合实际的是A .八年级物理教科书重约100NB .人从一楼上到三楼做的功约3000JC .标准大气压约1×103PaD .多数人脉搏跳动100次用时约15min【答案】B【解析】【详解】A 、八年级物理教科书的质量在0.2kg 左右。
受到的重力在左右,故A 不符合实际;B 、初中生的体重在500N 左右,一楼到三楼的高度在6m 左右,人从一楼上到三楼做的功约为左右,故B 符合实际;C 、标准大气压约1×105Pa ,故C 不符合实际;D 、正常情况下,人的脉搏跳动一次的时间接近1s ,跳动100次的时间在左右,故D不符合实际。
故选:B。
【点睛】此类型的题目要求对所学的物理量有熟悉的认知,特别是单位大小要认识清楚,能对生活中常见的物理量进行估计,要多注意理论联系实际,生活中留心积累。
初二物理功和机械能单元测试附解析一、选择题1.如图所示,重为G的物体在拉力F的作用下,以速度v匀速运动距离为s,已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的n分之一,不计绳重、轮与轴间的摩擦,下列说法正确的是()A.使用该滑轮组一定省力B.拉力的功率为FvC.额外功为1n(2nF﹣G)s D.滑轮组的机械效率为2GF2.如图所示,形状规则、密度均匀的木板AB放在水平桌面上,OA=2OB.当B端挂30 N 的重物G时,木板A端刚刚开始翘起,木板重为A.10 N B.15 N C.30 N D.60 N3.如图,在竖直向上的力F的作用下,重为10N物体A沿竖直方向匀速上升。
已知重物上升速度为0.4m/s,不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重,则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为()A.5N 0.8m/s B.20N 0.8m/s C.5N 0.2m/s D.20N 0.2m/s 4.如图所示,轻质均匀杠杆分别挂有重物G A和G B(G A>G B),杠杆水平位置平衡,当两端各再加重力相同的物体后,杠杆A.仍能保持平衡B.不能平衡,左端下沉C.不能平衡,右端下沉D.不能确定哪端下沉5.如图所示,用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度,已知物体受到的重力G A>G B,滑轮组的机械效率η甲<η乙(忽略绳重和摩擦).下列判断正确的是()A.两滑轮组绳端移动的距离相等B.甲滑轮组的有用功比乙的少C.甲滑轮组的总功率比乙的小D.甲滑轮组的动滑轮比乙的重6.如图所示,边长为a、密度均匀的正方体物块静止于河岸边,在BB′边上施加一个力F 使其绕DD′边转动掉落于河水中,它漂浮时露出水面的高度为h,水的密度为ρ,则下列说法中不正确的是A.物块的密度为a haρ-()B.物块的重力为(a﹣h)ρgaC.物块漂浮在水面时底面受水的压强为ρg(a﹣h)D.为了使物块掉落于河水中,力F至少是2 24a h a g ρ-()7.如图所示,一根直硬棒被细绳系在O点吊起.A处挂一实心金属块甲,B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡.不计硬棒与悬挂的细绳质量,下列推断合理的是A.甲的质量和密度都比乙大B.O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和C.如果甲浸没在水中,硬棒会逆时针转动D.如果甲浸没在水中,要使硬棒水平平衡,可将乙向右移动8.如图所示,斜面长s=4m,高h=2m,用平行于斜面向上的7.5N的拉力将10N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,则()A.斜面的机械效率是75% B.物体所受的额外功为20JC.物体所受的摩擦力等于拉力 D.斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度有关9.关于功率和机械效率,下列说法正确的是A.机械效率高的机械,功率一定大B.做功时间长的机械,功率一定小C.所有机械的机械效率都小于1D.功率大的机械,做功一定多10.如图,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则()A.W1=W2η1=η2 B.W1<W2η1<η2 C.W1>W2η1>η2 D.W1<W2η1>η2二、填空题11.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A点处挂一个重为60N的物体,物体G的底面积为200cm2,B点处加一个竖直向上的力F杠杆在水平位置平衡,且OB∶AB=2∶1。
中考物理功和机械能知识点-+典型题及解析一、选择题1.关于功、功率和机效率,下列说法中正确的是()A.做功多的机械,功率一定大B.功率大的机械,做功一定快C.做功快的机械,机械效率一定高D.精密的机械,机械效率能达到100%2.下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是A.机械效率越高,机械做功一定越多B.机械做功越多,机械效率一定越高C.功率越大的机械,做功一定越快D.做功越快的机械,机械效率一定越高3.材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端,O为支点(OA<OB),如图所示,杠杆处于平衡状态.如果将甲、乙物体(不溶于水)浸没于水中,杠杆将会A.A端下沉B.B端下沉C.仍保持平衡D.无法确定4.如图所示,一轻质杠杆支在支架上,OA=20cm,G1为边长是5cm的正方体,G2重为20N,当OC=10cm时,此时G1对地面的压强为2×104Pa,现用一水平拉力,使G2以2cm/s 的速度向右匀速速运动,当G1对地面的压力恰好为0时,经过的时间是( )A.25s B.30s C.35s D.40s5.如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。
已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%。
若人以0.6m/s 的速度匀速前行,经100s将货物拉出仓库。
人拉货物的过程中,分析正确的是()A.货物移动距离为20m B.工人的拉力为400NC.工人做的有用功为43.610J⨯D.工人拉力的功率为360W6.如图所示,一块厚度很薄、质量分布均匀的长方体水泥板放在水平地面上,若分别用一竖直向上的动力F1、F2作用在水泥板一端的中间,欲使其一端抬离地面,则()A.F1>F2,因为甲中的动力臂长B.F1<F2,因为乙中的阻力臂长C.F1>F2,因为乙中的阻力臂短D.F1=F2,因为动力臂都是阻力臂的2倍7.如图所示,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,当杠杆静止时,弹簧测力计示数为10N;若将弹簧测力计改为斜向上拉,使弹簧测力计的轴线与杠杆垂直,当杠杆静止时,弹簧测力计的示数A.大于10N B.小于10N C.等于10N D.无法判断8.如图所示,边长为a、密度均匀的正方体物块静止于河岸边,在BB′边上施加一个力F 使其绕DD′边转动掉落于河水中,它漂浮时露出水面的高度为h,水的密度为ρ,则下列说法中不正确的是A.物块的密度为a haρ-()B.物块的重力为(a﹣h)ρgaC.物块漂浮在水面时底面受水的压强为ρg(a﹣h)D.为了使物块掉落于河水中,力F至少是2 24a h a g ρ-()9.下列有关甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是A.撞击锤柄,锤柄停止运动后,锤头由于惯性作用继续向下运动便紧套在柄上B.近视眼原来成像在视网膜之后,佩戴凹透镜以后得到了矫正C.竖直挂在小车顶部的小球与车厢壁刚好接触,小球随小车一起向右做匀速直线运动,此时小球只受到绳子的拉力和重力2个力的作用D.每个滑轮重3牛,物体重6牛,不计绳力和摩擦,物体静止时拉力F为3牛10.关于功率和机械效率,下列说法正确的是A.机械效率高的机械,功率一定大B.做功时间长的机械,功率一定小C.所有机械的机械效率都小于1D.功率大的机械,做功一定多二、填空题11.如图所示为探究滑轮组作用的实验装置,每个钩码重2N。
一、初中物理功和机械能问题1.如图所示是学校田径运动会时跳远运动的几个阶段,则运动员()A.助跑阶段机械能不变B.起跳时机械能为零C.经过最高点时动能最大D.经过最高点时重力势能最大【答案】D【解析】【分析】影响动能大小的因素:质量、速度;质量越大,速度越大,动能越大;影响重力势能大小的因素:质量、被举的高度;质量越大,高度越大,重力势能就越大;机械能等于动能和势能之和。
【详解】A.助跑阶段,运动员的质量不变,速度逐渐增大,因此动能增大;运动员的高度不变,则重力势能不变,机械能等于动能和势能的和,动能增大,重力势能不变,所以机械能增大,故A错误;B.起跳时,运动员的速度达到最大值,动能达到最大值,重力势能不变,机械能达到最大值,故B错误;C.上升过程中,动能转化为重力势能,所以经过最高点时,动能减小,重力势能最大,故C错误;D.最高点时,高度达到最大值,因此重力势能也达到最大值,故D正确。
故选D。
【点睛】影响动能大小的因素有质量和速度,分析动能的变化就是分析质量和速度的变化;影响重力势能的因素是质量和高度,分析重力势能的变化就是分析质量和高度的变化。
解题时注意抓住表示物体运动状态变化的关键字词,从中找出表示“质量、速度、高度、弹性形变”变化的字眼,从而分析机械能的变化情况。
2.如图所示,粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面上,小球由A点以速度v沿轨道滚下,经过另一侧高点B后到达最高点C.下列分析不正确的是()A .小球在A 、B 、C 三点的速度大小关系是C B A v v v <<B .小球在A 、B 两点的动能之差等于小球从A 点到B 点克服摩擦力做的功C .小球在A 、B 两点具有的重力势能相同D .整个过程只有重力对小球做功【答案】D【解析】【分析】【详解】A .小球运动过程中会克服摩擦力做功,且质量不变,故从A 运动到C 的过程中,机械能减小,小球在A 与B 点的势能相同,故在A 点的动能大于B 点的动能,C 点最高,故小球在C 点的势能最大,动能最小,所以C B A v v v <<,故A 正确,不符合题意; BC .A 、B 两点高度相同,小球的质量不变,故小球的重力势能相同,小球从A 点运动到B 点,会克服摩擦力做功,动能减小,动能之差等于克服摩擦力所做的功,故B 、C 正确,不符合题意;D .整个过程中,摩擦力也会对小球做功,故D 错误,符合题意。
专题20 功和功率机械能【思维导图】【知识点回顾】一、机械能考点1识别动能、重力势能和弹性势能1.动能是物体由于________而具有的能。
2.势能①重力势能:物体由于________而具有的能叫做重力势能。
②弹性势能:物体由于________而具有的能叫做弹性势能。
考点2知道动能大小跟质量、速度的定性关系动能的大小与物体的________及物体运动的________有关。
质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越________;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越________。
考点3知道重力势能大小跟质量、举高高度的定性关系重力势能的大小与物体的________及物体所处的________有关。
考点4知道弹性势能大小跟弹性形变的定性关系弹性势能的大小跟物体的材料以及________的大小有关,弹性形变越大,物体的弹性势能就越________。
考点5举例说出动能和势能的相互转化单摆:将摆锤拉高一定的高度后放手。
摆锤在向下摆动的过程中________转化为____ ____,在摆锤摆过中点后向上摆动的过程中________转化为________。
考点6描述机械能守恒的含义动能和势能统称为________。
动能和势能之间可以________。
如果没有摩擦等阻力,那么在势能和动能的相互转化中,机械能的________,即机械能守恒。
(注意不考虑阻力)考点7利用机械能守恒解释简单的现象1.如果没有摩擦阻力,动能和势能在相互转化的过程中,机械能总量________。
2.如果存在摩擦阻力,动能和势能在相互转化的过程中,机械能的总量会减少。
减少的机械能转化为摩擦产生的________能。
二、机械功考点8理解功的概念1.做功的两个必要因素:________和________。
2.功是作用于物体的力和物体在力的方向上移动的________的________。
考点9知道功的单位功的单位:________,简称焦,符号是J。
一、选择题1.关于功、功率和机效率,下列说法中正确的是()A.做功多的机械,功率一定大B.功率大的机械,做功一定快C.做功快的机械,机械效率一定高D.精密的机械,机械效率能达到100%2.如图所示,A物体受到的重力是 100N,在拉力F 的作用下,能以 0.2m/s 的速度在水平地面上向左匀速直线运动。
已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为 80%,则下列说法正确的是()A.拉力F 的功率是 1W B.2s 内绳子自由端移动的距离是 1.2m C.5s 内拉力所做功的大小是 15J D.物体 A受到水平地面的摩擦力大小是 8N 3.端午节是我国的传统节日,很多地方举行了赛龙舟活动,极大丰富了人们的文化生活,关于赛龙舟活动,以下分析不正确的是()A.运动员划水的船桨是费力杠杆B.龙舟漂浮在水面上,说明龙舟受到的浮力大于重力C.运动员向后划水,龙舟向前运动,说明力的作用是相互的D.划船时,水既是受力物体同时也是施力物体G=,拉力大4.用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进,已知小车的重力10N F=,该装置的机械效率是60%,则小车与地面之间摩擦力为()小15NA.27N B.36N C.18N D.270N5.用图所示装置提升重为350 N的箱子,动滑轮重50N,不计绳重和一切摩擦,下列说法正确的是A.该装置不仅省力,还省距离B.箱子匀速上升时,人对绳子的拉力为200 NC.箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度D.此过程装置的机械效率约为58.3%6.小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动.活动要求是:家庭成员中的任意两名成员分别站在如图所示的木板上,恰好使木板水平平衡.若小兰和爸爸的体重分别为400N 和800N,小兰站在距离中央支点2米的一侧,爸爸应站在距离支点l米的另一侧,木板水平平衡.现在他们同时开始匀速相向行走,小兰的速度是0.5米/秒,则爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏?A.1.0米/秒B.0.75米/秒C.0.5米/秒D.0.25米/秒7.以下几个验证性小实验,其中有错误的是A.冬天将玻璃片从室外拿到室内,发现它上面有一层雾,说明降低温度可以使气体液化B.将滚摆从最高点放手后,发现它上下运动,说明动能和重力势能可以相互转化C.用弹簧测力计沿着木板将物体匀速拉动到某一高度,发现用长木板比短木扳拉动时测力计示数小,说明相同情况下斜面越长越省力D.在水平桌面上用弹簧测力计拉着小车做匀速直线运动,发现车轮朝下比车轮朝上拉动时测力计示数小,说明相同条件下接触面越光滑摩擦力越小8.某同学自制了一架天平,由于制作粗糙,天平两侧长度不同.当将一物体放在天平的左盘时,右侧砝码的质量为m1,恰好平衡;当将该物体放在天平的右盘时,左侧砝码的质量为m2,天平才平衡.则该物体的质量应为:()A.B.C.D.无法确定9.关于功率和机械效率,下列说法正确的是A.机械效率高的机械,功率一定大B.做功时间长的机械,功率一定小C.所有机械的机械效率都小于1D.功率大的机械,做功一定多10.如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒C点受到石块的压力是1800N,且AB=1.8m,BD=0.6m,CD=0.4m,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于A.600N B.400N C.150N D.200N二、填空题11.如图甲所示为一种搬运建筑材料的机械装置,A B是个杠杆,O为支点,杠杆平衡时,B端受到的向下的拉力________A端受到的向下拉力(选填“大于”、“小于”或“等于”);用于装载货物的小车自重为500N,若搬运2000N的货物,电动卷扬机拉钢丝绳的力F甲=1600N,该滑轮组的效率η甲=________;若用同样的滑轮按乙图组装,匀速提升相同的货物,电动卷扬机拉钢丝绳的力为F乙,乙滑轮组的效率为η乙,考虑实际情况,则F甲________F乙,η甲________η乙(选填“>”、“<”或“=”).12.如图所示为探究滑轮组作用的实验装置,每个钩码重2N。
初中物理功和机械能解题技巧讲解及练习题(含答案)及解析一、功和机械能选择题1.如图所示,用滑轮组提升重物时,重200N的物体在5s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中A.绳子自由端被拉下3m B.拉力F做的功为200JC.滑轮组的机械效率是83.3% D.拉力F的功率是40W【答案】C【解析】【详解】A、物重由两段绳子承担,因此,当物体提升1m时,绳子的自由端应被拉下2m,故A错误;B、拉力为120N,绳子的自由端应被拉下2m,则拉力做功为:,故B错误;C、滑轮组的机械效率,故C正确;D、拉力F的功率,故D错误.故选C.【点睛】涉及机械效率的问题时,关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪,特别要清楚额外功是对谁做的功,弄清楚这些功后,求效率和功率就显得简单了。
2.下列说法中正确的是()A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手竖直向上的拉力对水桶做了功C.用手从地面竖直提起水桶,手竖直向上的拉力对水桶做了功D.用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功【答案】C【解析】A. 抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,已经脱离手,所以推力对它不再做功,向前运动是因为惯性,故A错误;B. 提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力向上,而桶水平运动,所以拉力不做功,故B错误;C. 用手从地面提起水桶,手的拉力向上,水桶向上运动,符合做功的条件,所以拉力做功,故C正确;D. 用力推一辆汽车,汽车静止不动,距离为零,所以不做功,故D错误.选C.点睛:重点是是否做功的判断,要牢记做功的两个要素,即力和距离,且距离必须是在力的作用下通过的距离.当距离为零时,用再大的力,做功也是零.3.如图是一个光滑的轨道.某小球从轨道的O点出发,由静止开始下滑,小球始终没有离开轨道,你认为小球最远可以运动到A.a点B.b点C.c点D.d点【答案】C【解析】【详解】本实验中,由于轨道是光滑的,没有摩擦力,所以小球的机械能守恒。
物理功和机械能知识点-+典型题附解析一、选择题1.要用30N的力刚好提起40N的物体,若不计机械本身重力和摩擦,则下列简单机械可以采用的是()A.一个定滑轮B.杠杆C.一个动滑轮D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组2.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是()A.此滑轮组动滑轮的重力为 2NB.当G物=6N 时,机械效率约为η=66.7%C.同一滑轮组η随G物的增大而增大,最终将超过 100%D.G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改变3.如图所示,A物体受到的重力是 100N,在拉力F 的作用下,能以 0.2m/s 的速度在水平地面上向左匀速直线运动。
已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为 80%,则下列说法正确的是()A.拉力F 的功率是 1W B.2s 内绳子自由端移动的距离是 1.2m C.5s 内拉力所做功的大小是 15J D.物体 A受到水平地面的摩擦力大小是 8N 4.如图在水平力F的作用下,使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向转动,在棒与竖直方向的夹角 逐渐增大的过程中,下列说法中正确的是()A.拉力F不变,F的力臂变大B.拉力F变大,F的力臂变小C.重力G不变,G的力臂变小D.重力G变小,G的力臂变大5.关于功、功率、机械效率的说法中,正确的是A.功率大的机械,机械效率一定高B.机械做功时,做的有用功越多,机械效率越大C.机械做功时,工作时间越短,功率一定越大D.利用机械做功时可以省力或省距离,但不能省功6.如图所示,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,当杠杆静止时,弹簧测力计示数为10N;若将弹簧测力计改为斜向上拉,使弹簧测力计的轴线与杠杆垂直,当杠杆静止时,弹簧测力计的示数A.大于10N B.小于10N C.等于10N D.无法判断7.如图所示,不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦,三个弹簧测力计拉力F A、F B、F c三者的关系正确的是A.F A:F B:F c=3:2:1 B.F A:F B:F c=1:2:3C.F A:F B:F c=6:3:2 D.F A:F B:F c=2:3:68.如图所示,在水平拉力F的作用下重100 N的物体A,沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧测力计B的示数为10 N,则拉力F的大小及物体A与水平桌面的摩擦力大小分别为( )A.200 N,10 N B.200 N,20 NC.20 N,10 N D.20 N,20 N9.分别用如图所示的两个滑轮组,将同一物体提升到相同高度.若物体受到的重力为100N,动滑轮的重力为20N.在把物体匀速提升1m的过程中,(不计绳重和摩擦)下列说法正确的是A.甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100JB.甲滑轮组所做的有用功为200J ,乙滑轮组所做的有用功为300JC.甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等D.甲、乙两滑轮组的机械效率不相等10.小华分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,分别在相同时间内将同一重物匀速提升了不同的高度h1和h2(h1<h2),每个滑轮的重均相等,不计绳重及摩擦.针对这一现象,小明得出了以下4个结论:①F1做的功等于F2做的功;②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率;③使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力;④F1做功的功率大于F2做功的功率,其中正确的结论有A.1个B.2个C.3个D.4个二、填空题11.如图所示,小超同学用滑轮组匀速提升重200N的物体,若每个滑轮均重10N,绳重和摩擦忽略不计,则他对绳子的拉力是_____N。
简单机械、功和功率测试题及答案学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、选择题(每题2分)1.图中所示的简单机械,在使用中属于省力杠杆的是2.升国旗的旗杆顶端有个重要的装置是()A.定滑轮 B.动滑轮 C.滑轮组 D.省力杠杆3.图中四个机械属于费力机械的是A.动滑轮B.订书机C.灭火器手柄D.镊子4.如图所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d,足球()A.在 b、d 两点动能相等B.在 a、d 两点动能相等C.从 b 到 c 的过程机械能减少D.从 c 到 d 的过程重力势能减少5.小明学了物理知识后,对图中钢丝钳的构造和外形设计,做了以下分析,其中分析错误的是()A.钳把上的花纹主要是为了美观 B.钳把用塑料制成,可以防止触电C.钢丝钳是省力杠杆 D.钳口较细是为了增大压强6.如图所示的生活用具中,使用时属于费力杠杆的是()A.瓶起子B.镊子C.钢丝钳子 D.剪纸剪刀7.玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁,她在把水从井底提上来的过程中,下列关于做功的说法中正确的是A. 对桶所做的功是有用功B. 对水所做的功是额外功C. 对水所做的功是有用功D. 对水所做的功是总功8.在图17中,要将一圆柱体重物推上台阶,最小的作用力应是()A.F1 B.F2C.F3 D.F49.如图所示是正在工作的挖掘机,下列说法错误的是()A.机械臂A被液面压杆撑起时,相当于省力杠杆B.挖掘机的两条履带,可以减小挖掘机对地面的压强C.挖掘臂水平转动时,挖掘铲内土的重力没有做功D.挖掘铲的前端做成齿状,是为了增大压强10.如图所示,小刚对子弹击穿木板靶心前后,子弹能量变化的问题进行了思考,有以下四点看法:①动能减少,是因为有部分机械能转化成内能②动能减少,是因为子弹的机械能增加了③动能减少,是因为子弹克服摩擦做了功④动能减少,是因为子弹的机械能不变你认为他的看法中,正确的是A.①② B.②③ C.①③ D.③④11.下面四幅图描述的情景中属于动能转化为重力势能的是()A.小刚用弹弓上行变的橡皮条将“子弹”弹射出去B.小明脚踩滑板从高处滑下C.上海“明珠线”上的轻轨车无动力滑上站台D.子弹水平穿过苹果的瞬间12.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为60%,则下列选项错误的是A.拉力大小一定是125NB.有用功一定是150JC.总功一定是250JD.动滑轮重一定是100N13.如图是汽车、摩托车油量表(实际上就是电流表)原理示意图,R′是定值电阻,R 是滑动变阻器,则A.向油箱里加油时,电流表示数变大B.燃油消耗下降时,电流表示数变大C.燃油全部耗尽时,电流表将被烧坏D.油箱加油过满时,电流表将被烧坏14.如图所示,甲、乙两物体在A、B两水平桌面上做匀速直线运动,可以确定A.甲的速度一定小于乙的速度B.F甲所做的功一定小于F乙所做的功C.甲、乙的运动状态发生改变D.甲受到的摩擦力一定小于乙受到的摩擦力15.如图所示情景是一种游戏,叫做蹦极。
初三物理功和机械能答题技巧及练习题( 含答案 ) 含分析一、功和机械能选择题1.下边说法中正确的选项是A.从 P=W/t 可知,功率跟功成正比,所以只需做功多,功率就大B.功率跟时间成反比,所以只需时间短,功率就大C.甲每小时做的功比乙每小时做的功多,甲的功率比乙的功率大D.功率大的机器比功率小的机器做功多【答案】 C【分析】【详解】AB 、从公式间的比,故可知功率的大小与做功的多少和做功的时间相关,大小等于做的功与时A 、B 错误,C、甲每小时做的功比乙每小时做的功多,依据知知,甲的功率比乙的功率大,故C 正确;D、依据知,做功多少与功率与做功时间都相关系,只知道功率,不可以说做的功就多,故 D 错误;应选 C.2.2017 年春天,共享单车投向襄阳市场,为创立文明城市增添了一道亮丽的景色线.以下对于自行车的说法正确的选项是()A.较宽的坐垫能够增大压强B.轮胎表面凹凸的花纹能够减少摩擦C.骑车在水平路面上匀速行驶机遇械能增大D.迅速骑车时,刹车后还会持续向前运动是因为人和车拥有惯性【答案】 D【分析】【详解】A.较宽的坐垫是为了在压力一准时,经过增大受力面积,进而减小压强,故 A 错误;B.自行车轮胎上的花纹是为了在压力一准时,经过增大接触面的粗拙程度,进而增大摩擦,故 B 错误;C.骑车在水平路面上匀速行驶时,质量和速度都不变,则动能不变,高度不变,势能不变,则机械能不变,故 C 错误;D.骑着自行车的人本来处于运动状态,刹车时,人和车因为惯性仍保持本来的运动状态持续向前运动,所以不可以立刻停下来,故 D 正确.3.甲、乙、丙、丁四位同学进行攀岩竞赛,他们做的功W 与时间 t 的关系如下图。
若规定做功最快的获胜,则最后胜出的必定是A.甲B.乙C.丙D.丁【答案】 A【分析】【详解】在相同时间内,做功越多,功率越大,也就是做功越快。
由图像知,当时间相同时,甲做功最多,所以由公式 P WA 切合题意。
一、初中物理功和机械能问题1.如图所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞。
将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿人罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。
做好后将它从不太陡的斜面滚到水平面。
下列说法正确的是()A.罐子从斜面滚下,重力势能只转化为动能B.罐子从斜面滚下的过程中,只有动能和弹性势能的相互转化C.因为能量之间可以相互转化,所以罐子滚下后可能再次滚上斜面D.如果水平面是光滑的,则罐子会一直滚动下去【答案】C【解析】【分析】【详解】A.罐子从斜面滚下,要克服摩擦力做功而使重力势能转化为内能,故A错误;B.罐子从斜面滚下的过程中,重力势能转化为动能和内能,故B错误;C.罐子从不太陡的斜面上滚下,罐子的高度减小,速度先增大后减小,橡皮筋的弹性形变逐渐增大,则罐子的重力势能减小,动能先增大后减小,橡皮筋的弹性势能增大,即该过程中罐子的重力势能会转化为动能和橡皮筋的弹性势能;发生形变的橡皮筋由于要恢复原状,故罐子可能再次滚上斜面,故C正确;D.罐子在滚动的过程中,由于和斜面之间存在摩擦,机械能会转化为内能,所以整个罐子的机械能不守恒,机械能会逐渐变小,最终罐子会停止运动,故D错误。
故选C。
2.下列说法中正确的是()A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对它做了功B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力对水桶做了功C.用手从地面提起水桶,手的拉力对水桶做了功D.用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功【答案】C【解析】【分析】【详解】A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力已经不存在了,推力对它没有做功,A错误;B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力是竖直向上的,水桶在竖直方向上没有移动距离,即水桶在拉力的方向上没有移动距离,那么手的拉力对水桶没有做功,B 错误;C.用手从地面提起水桶,手的拉力是向上的,水桶在拉力的方向上移动了距离,所以手的拉力对水桶做了功,C正确;D.用力推一辆汽车,汽车静止不动,汽车在推力的方向上没有移动距离,那么推力在这个过程中对汽车没有做功,D错误。
九年级物理功和机械能常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析一、功和机械能选择题1.如图所示的装置中,物体A重100N,物体B重10N,在物体B的作用下,物体A在水平面,上做匀速直线运动,如果在物体A上加一个水平向左的拉力F,拉力的功率为30W,使物体B匀速上升3m所用的时间为(不计滑轮与轴之间的摩擦,不计绳重)A.1s B.2s C.3 s D.4s【答案】B【解析】分析:(1)物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动,A受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力,可求出摩擦力。
(2)拉动A向左运动,A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡,可求出拉力。
(3)利用滑轮组距离关系,B移动的距离是A移动距离的3倍,求出A移动的距离,则拉力所做的功为,再利用求出做功时间。
解答:不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时,。
拉动A向左运动时,A受到向右的拉力不变,摩擦力的方向向右,此时受力如图:;,则,因此拉力F做功:,所用时间为。
故选:B。
【点睛】此题注意分析滑轮组的绳子段数,确定所使用的公式,做好受力分析是解题关键。
2.下列事例中,有力对物体做功的是A.小明背着书包在水平路面上前进B.跳水运动员从跳台跳下C.举重运动员举起杠铃停在空中不动D.足球被踢出后在草地上滚动【答案】B【解析】A 、背着书包在水平路面上前进,移动的方向和受力方向垂直,在力的方向上没有移动距离,不做功,不符合题意;B 、跳水运动员从跳台跳下,受重力的作用,并且在重力的方向移动了距离,重力对人做功,符合题意.C 、举重运动员举起杠铃停在空中,有力作用在物体上,但是没有移动距离,没有力做功,不符合题意.D 、足球在光滑水平面上,依靠的是足球的惯性,水平方向上虽然移动了距离,但是没有力的作用,不做功,不符合题意.故选B .3.用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N 的物体A ,使物体A 在4s 内匀速前进了4m ,物体A 受到地面的摩擦力f =300N ,所用拉力F =120N ,忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦.下列说法中正确的是A .绳子自由端在4s 内移动了8mB .物体A 重力做功的功率为1000WC .物体A 克服摩擦力做的功为480JD .滑轮组的机械效率约为83.3%【答案】D【解析】【详解】A .由题图可知,承担物体拉力的绳子的股数n =3,因此物体A 在4s 内匀速前进了4m ,则 绳子自由端在4s 内移动了s 绳子=3×4m=12m 。
初中物理功和机械能单元测试(含答案)一、选择题1.非洲旱季,常用Hipporoller(中间有转轴的塑料桶)运水.如图所示,小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水,在粗糙的程度相同的水平地面上匀速行走相同路程,她对满桶水做功最多的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】物理学中规定,功等于力跟物体在力的方向上移动距离的乘积.先判断力的大小、物体在力的方向上移动的距离相同,利用功的公式W=Fs分析判断.【详解】由图可知,AB中小华是用背背、用手抱,此时力的方向向上,桶是在水平方向上移动的距离,即沿向上的方向没有移动距离,因此不做功;C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力,所以C中拉力大于D中拉力,由于所移动的距离s 相同,由W=Fs可知C做功最多,故ABD不合题意,C符合题意.【点睛】本题考查影响物体做功大小的因素(力的大小和物体在力的方向上移动距离).2.水平课桌桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下,沿拉力的方向移动一段距离,则下列判断正确的是A.文具盒所受重力做了功B.文具盒所受拉力做了功C.文具盒所受支持力做了功D.没有力对文具盒做功【答案】B【解析】试题分析:由题知,文具盒在水平桌面上运动,在重力的方向上没有移动距离,所以重力不做功;在支持力的方向上没有移动距离,所以支持力不做功;在拉力的方向上移动了距离,所以拉力做功(B正确).故选B.考点:力是否做功的判断.点评:明确三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直.3.下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是()A.功率大的机械,做功一定多B.做功多的机械,效率一定高C.做功快的机械,功率一定大D.效率高的机械,功率一定大【答案】C【解析】试题分析:根据功、功率、机械效率的关系分析.功率是单位时间内做的功的多少,机械效率是有用功与总功的比值.解:A、说法错误,功率大,只能说明做功快;B、说法错误,由于机械效率是有用功与总功的比值,故做功多,不一定机械效率就大;C、说法正确;D、说法错误,机械效率高,只能说明有用功在总功中占的比例大.故选C.4.在学习和生活中,我们要善于发现,善于思考。
物理功和机械能题20套(带答案)及解析一、功和机械能选择题1.平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,如果在相同时间内通过的路程比为3 :2,则甲与乙()A.牵引力做功之比为2 :3B.牵引力做功之比为3 :2C.牵引力的功率之比为1 :1D.汽车所受的阻力之比为3 :2【答案】B【解析】【详解】解答:做功之比11223 2W FsW Fs==功率之比11122232WP WtWP Wt===牵引力相等,匀速行驶,所以阻力相等,则阻力之比为1:1.故选B.2.跳远运动的几个阶段(不计空气阻力)如图所示,关于运动员的下列说法正确的是()A.在助跑阶段动能不变B.在起跳时动能最大C.在最高点时势能最小D.落地时势能最大【答案】B【解析】A. 助跑阶段,运动员的质量不变,速度逐渐增大,因此动能增大;运动员的高度不变,因此重力势能不变。
机械能等于动能和势能的和,动能增大,重力势能不变,因此机械能增大,故A错误。
B. 起跳时,运动员的速度达到最大值,动能达到最大值,故B正确。
C. 最高点时,高度达到最大值,因此重力势能也达到最大值,故C错误。
D. 落地时势能最小,故D错误。
点睛:动能与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体的动能也就越大;重力势能与物体的质量和高度有关,质量越大,高度越大,物体的重力势能越大。
3.如图所示,定滑轮重4N,动滑轮重0.5N,在拉力F的作用下,1s内将重为4N的物体A沿竖直方向匀速提高了10cm.如果不计绳重和摩擦.则以下计算结果正确的是A .绳子自由端移动速度为0.3m/sB .拉力F 的大小为4NC .拉力F 的功率为0.45WD .滑轮组的机械效率为75%【答案】C【解析】【详解】由图知道,承担物重的绳子的有效股数是:n =2,A .绳端移动的距离是:s =2h =2×0.1m=0.2m ,绳子自由端移动的速度是: 0.2m 0.2m/s 1s s v t === , 故A 错误; B .不计绳重和摩擦,则拉力()()11=4N 0.5N 2.25N 2F G G n =+⨯+=动, 故B 错误;C .拉力做的总功:W 总 =Fs =2.25N×0.2m=0.45J ,拉力F 的功率: 0.45J 0.45W 1sW P t ===总 , 故C 正确; D .拉力做的有用功W 有 =Gh =4N×0.1m=0.4J ,滑轮组的机械效率是:0.4J 100%100%0.45JW W η=⨯=⨯有总≈88.9%, 故D 错误。
(完整版)⾼⼀物理功和机械能(含详细知识点和试题答案),推荐⽂档⼀、功1.概念:⼀个物体受到⼒的作⽤,并在⼒的⽅向上发⽣了⼀段位移,这个⼒就对物体做了功。
功是能量转化的量度。
2.条件:. ⼒和⼒的⽅向上位移的乘积3.公式:W=F S cos θ——某⼒功,单位为焦⽿()W J ——某⼒(要为恒⼒),单位为⽜顿()F N S ——物体运动的位移,⼀般为对地位移,单位为⽶(m )——⼒与位移的夹⾓θ4.功是标量,但它有正功、负功。
某⼒对物体做负功,也可说成“物体克服某⼒做功”。
当时,即⼒与位移成锐⾓,功为正;动⼒做功;2,0[πθ∈当时,即⼒与位移垂直功为零,⼒不做功;2πθ=当时,即⼒与位移成钝⾓,功为负,阻⼒做功;],2(ππθ∈5.功是⼀个过程所对应的量,因此功是过程量。
6.功仅与F 、S 、θ有关,与物体所受的其它外⼒、速度、加速度⽆关。
7.⼏个⼒对⼀个物体做功的代数和等于这⼏个⼒的合⼒对物体所做的功。
即W 总=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ8 。
合外⼒的功的求法:⽅法1:先求出合外⼒,再利⽤W =Fl cos α求出合外⼒的功。
⽅法2:先求出各个分⼒的功,合外⼒的功等于物体所受各⼒功的代数和。
对功的认识:1. 做功与否的判断问题物体受到⼒的作⽤,如果物体在⼒的⽅向上发⽣位移,我们就说⼒对物体做了功。
可见做功与否的判断,依据的是功的两个要素:⼒与⼒的⽅向上的位移。
2. 做功多少的计算问题做功多少是根据功的公式来计算的,功的公式为:αcos Fs W =,其中各个物理量的含义如下:F 是做功的⼒;s 是⼒所作⽤的那个物体的位移;⽽α则是⼒F 与位移s 之间的夹⾓。
3. 做功快慢的描述问题做功的快慢程度⽤功率来描述,功率的定义式是:tW P =功率的导出式是:αcos Fv P =前者⽤于计算某段时间内的平均功率,后者则⽤于计算某个时刻瞬时功率。
4. 对功的物理含义的理解关于功我们不仅要从定义式αcos Fs W =进⾏理解和计算,还应理解它的物理含义。
机械能功和功率单元试题及答案点拨详解Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.第七章 机械能 功和功率单元测试一、选择题1、关于重力势能,以下说法中正确的是( )A. 某个物体处于某个位置,重力势能的大小是唯一确定的B. 重力势能为0的物体,不可能对别的物体做功C. 物体做匀速直线运动时,重力势能一定不变D. 只要重力做功,重力势能一定变化2 、在h 高处,以初速度v 0向水平方向抛出一个小球,不计空气阻力,小球着地时速度大小为( )A. gh v 20+ B. gh v 20- C. gh v 220+ D. gh v 220-3、 一质量为m 的小球,用长为l 的轻绳悬挂于O 点。
小球在水平拉力F 作用下,从平衡位置P 点很缓慢地移动到Q 点,如图1所示,则拉力F 所做的功为( )A. mgl cos θB. mgl (1-cos θ)C. Fl cos θD. Fl θ4、 如图2所示,固定在地面上的半圆轨道直径ab 水平,质点P 从a 点正上方高H 处自由下落,经过轨道后从b 点冲出竖直上抛,上升的最大高度为32H ,空气阻力不计.当质点下落再经过轨道a 点冲出时,能上升的最大高度h 为( )图2A .h =32H B .h =3H C .h <3H D .3H<h<32H 5、 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 的作用从静止起通过位移s 时的动能为E 1,当物体受水平力2F 作用,从静止开始通过相同位移s ,它的动能为E 2,则: A. E 2=E 1 B. E 2=2E 1 图1 θFOPQlC. E 2>2E 1D. E 1<E 2<2E 1 6、 质量为m 的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为R 的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用。
设某一时刻小球通过轨道最低点,此时绳子的张力为7mg ,此后小球继续做运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力做的功为:A B ..1413mgR mgRC D ..12mgR mgR二、填空题7、 如图3:质量为m 的小球从位置A 运动到位置B 的过程重力所做的功_____J .8、将物体以60 J 的初动能竖直向上抛出,当它上升至某点P 时,动能减少为10J ,机械能损失10 J ,若空气阻力大小不变,则物体落回抛出点时的动能为_____J .9、如图4所示,粗细均匀的U 形管底边宽10cm ,两边液柱高分别为25cm 与5cm ,当将右端塞子打开时左侧液体将向右流动,若一切摩擦不计,则液体流动的最大速度大小等于______________m/s 。
10、如图5所示,AB 与CD 为两个斜面,分别与一个光滑的圆弧形轨道相切,圆弧的圆心角为,半径为R ,质量为m 的物块在距地面高为h 的A 处无初速度滑下,若物块与斜面的动摩擦因数为,物体在斜面上(除圆弧外)共能运动的路程_____m.图511、一架喷气式飞机的质量为×103kg ,起飞过程中受到的牵引力为×104N ,受到的阻力是飞机机重的倍,起飞速度为60m/s ,起飞过程中滑跑的距离_____m.三、计算题12、如图6所示,斜面倾角为 ,质量为m 的滑块距挡板P 为s ,以初速度v 沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为 ,滑块所受摩擦力小于滑块重力沿斜面的分力,若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,求滑块经过的路程有多大图613、物体从高出地面的B 处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落至沙坑表面后又进入沙坑并在A 处停止(如图7)。
求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍。
14.一封闭的弯曲玻璃管处于竖直平面内,其中充满某种液体,内有一个密度为液体宇航局度21的木块,从管的A 端由静止开始运动,木块与管壁间动摩擦因数μ=,管两臂长AB=BC=L=2m ,顶端B 处为一小段光滑圆弧,两臂与水平面成α=37°角,如图8所示,求:(1)木块到达B 点时的速度。
(2)木块从开始运动到最终静止通过的路程。
15 如图9所示,一个质量为m 的圆环套在一根固定的水平直杆上,,环与杆的动摩擦因数为μ,现给环一个向右的初速度v 0,如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F 的作用,且kvF (k 为常数,v 为环的运动速度),试讨论环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功(假设杆足够长)。
参考答案F 图91、解析 由重力势能的表达式E p =mgh 可知,由于高度h 具有相对性,重力势能的大小也具有相对性,即处于某个位置的某个物体,在选择不同的参考平面时,重力势能的大小是不同的。
重力势能的大小具有相对性,其大小与参考平面的选取有关,所以重力势能为0的物体,是指物体处于参考平面上,并不能表明物体不具有做功的本领。
如在地面上流动的一薄层水,若取地面为参考平面,则其重力势能为0,但当这些水流向更低处时仍可对别的物体做功。
物体的重力势能是由物体的重力和物体的高度共同决定的,只要物体的高度发生变化,物体的重力势能就一定发生变化。
例如,当物体沿斜面匀速下滑时,高度减小,重力势能将减小。
重力的方向总是竖直向下的,重力做功时物体的高度肯定发生变化,重力势能也一定发生变化。
可见,正确选项为D 。
2、解析 在小球下落的整个过程中,对小球应用动能定理,有222121mv mv mgh -=, 解得小球着地时速度的大小为 =v gh v 220+。
正确选项为C 。
3、解析 小球受重力、水平拉力和绳子拉力的作用,其中绳子拉力对小球不做功,水平拉力对小球做功设为W ,小球克服重力做功mgl (1-cos θ)。
小球很缓慢移动时可认为动能始终为0,由动能定理 W -mgl (1-cos θ)=0,可得 W = mgl (1-cos θ)。
正确选项为B 。
4、解析:质点P 第一次通过半圆弧的速率大于第二次通过半圆弧的速率,则第一次通过圆弧的压力和摩擦力均大于第二次.则第一次物体克服摩擦力做功W f 1大于第二次克服摩擦力做功W f 2,根据动能定理,有 W f 1=mg (H -32H ) W f 2=mg (32H -h ) 因为W f 1>W f 2,则mg (H -32H )>mg (32H -h ),得h >3H 因为W f 2>0,则h <32H .故3H <h <32H ,故选项D 正确. 答案:D5、解析:正确答案为C 。
解答本题的关键是弄清物体运动过程中受到哪些力和各力做功情况(正功还是负功或不做功),然后由动能定理分析判断。
物体在粗糙的水平面上通过位移s 的过程中,所受到的摩擦力不变,由动能定理可得:水平力为时:F ()F f s E -=1 水平力为时:222F F f s E ()-= 则E F f s fs E fs E 211222=-+=+>()注意:此题列动能定理方程时,易漏掉摩擦阻力的功,误认为Fs 是合外力所做的功。
6、解析:小球从最低点到最高点通过这半个圆周的过程中,空气阻力大小未知,方向始终与速度方向相反,是变力。
求此变力所做的功应从功和能的关系入手,由动能定理求出,但先应分别求出小球在最低点和最高点的动能。
如图所示,小球在最低点A 时,由牛顿第二定律得:712322mg mg m v R E mv mgRA K A A -===,则小球在最高点B 时,由牛顿第二定律得:mg m v R E mv mgRB K B B ===221212,则小球从A 经半个圆周运动到B 的过程中由动能定理 W W E W W E KG K12++=+=…得:阻∆∆即:·阻W mg R mv mv B A -=-2121222∴阻W mgR=-12则:克阻W W mgR==||127、解析:由于重力做功与通过的路径无关,只决定于物体的重力mg 和物体初末位置的高度差,所以物体由A 位置运动到B 位置。
虽然先运动到地面高度再回到B 高度,但初末位置的高度差是H —h ,那么重力做的功就是W =mg (H —h )。
8、解析:物体动能的减少是重力与阻力对物体做负功而引起的,由题意知,ΔE k =50 J =W G +W f ,而W f =10 J 故W G =40 J ,又因二者作用位移相同,故fF G =14,物体上升到最高点的过程中阻力做功为W f ′由动能定理,0-60 J =-5 W f ′,即W f ′=12 J ,而下落过程中阻力做功的值仍为W f ′=12 J ,对全过程(上升与下落)应用动能定理,有E k ′-60=-2 W f ′,故E k ′=60-2×12 J =36 J .答案:369、解析:管中的液体在流动过程中各部分速率是相等的,而且,当两管中液面相平时,其速率最大,设单位长度液体的质量为m ,根据动能定理:240211.010v m mg ⋅⋅=⋅,∴v=0.7m/s 。
10、解析:物块在斜面AB 和CD 上往复运动,摩擦力的方向不断变化,由于摩擦阻力做功,物块每次上滑的最高点不断在降低,当物体在B 点或C 点速度为零时,便在光滑曲面上往复运动,高度不再变化.设物块在斜面上(除圆弧外)运动的总路程为s ,以A 为初位置,B 或C 为末位置,取全过程研究,由动能定理,有W G +W F =0即mg (h -h ′)-mg scos 2θ=0s =2cos)2/cos 1(θμθ--R h答案:[h -R (1-cos/2)]/cos/211、解析:以飞机为研究对象,起飞过程中受力分析如图, F f =kmg =××103×10N=1000N根据动能定理得到F L -F f L =221mv -0由此可得:L =)(22f F F mv -=m )10108.1(260100.53423-⨯⨯⨯=×102m12.解析:由于滑块重力沿斜面向下的分力大于滑块所受摩擦力,所以可断定滑块最终将停靠在挡板处.从以v 向上滑动至最终停下,设滑块经过的路程为l ,则重力做正功,摩擦力做负功.解法一:此过程重力对滑块做功W G =mgss i n , 摩擦力做功W =- mgl co s对滑块由动能定理,有: mgss i n - mgl co s =0-21mv 2解得l =θμθcos 2/sin 2g v gs +13解析:解法一:选物体为研究对象,先研究自由落体过程,只有重力做功,设物体质量为m ,落到沙坑表面时速度为v ,根据动能定理有212mgH mv =- ①再研究物体在沙中的运动过程,重力做正功,阻力 μF 做负功,根据动能定理有2102mgh F h mv μ-=- ②由①②两式解得 F H h mg h μ+=可见物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的H hh +倍。