5机械能(学生有答案)

机械能守恒定律习题及答案机械能守恒定律习题及答案机械能守恒定律是物理学中的重要概念，它指出在没有外力做功的情况下，一个物体的机械能保持不变。

这个定律在解决各种物理问题时非常有用，下面将介绍一些与机械能守恒定律相关的习题及答案。

习题一：一个小球从高度为h的位置自由落下，落地后以速度v反弹，反弹高度为h/2。

求小球的初始速度。

解答：根据机械能守恒定律，小球在自由落体过程中的机械能等于反弹过程中的机械能。

自由落体过程中，小球的机械能只有动能，反弹过程中，小球的机械能有动能和势能。

在自由落体过程中，小球的动能为mgh，势能为0。

在反弹过程中，小球的动能为mv^2/2，势能为mgh/2。

根据机械能守恒定律，可以得到以下等式：mgh = mv^2/2 + mgh/2化简后可得：gh = v^2/2 + gh/2再次化简可得：gh/2 = v^2/2代入反弹高度为h/2，可得：gh/2 = v^2/2解得：v = sqrt(gh)所以小球的初始速度为sqrt(gh)。

习题二：一个弹簧恢复力常数为k的弹簧，一个质量为m的物体以速度v撞向弹簧，撞击后弹簧被压缩到最大距离x。

求物体的初始动能和弹簧的势能。

解答：在撞击前，物体的动能为mv^2/2，弹簧的势能为0。

在撞击后，物体的动能为0，弹簧的势能为kx^2/2。

根据机械能守恒定律，可以得到以下等式：mv^2/2 = kx^2/2化简后可得：mv^2 = kx^2解得：v = sqrt(k/m) * x所以物体的初始动能为mv^2/2 = kx^2/2，弹簧的势能为kx^2/2。

习题三：一个质量为m的物体以速度v从高度为h的位置滑下，滑到底部后撞击一个质量为M的物体，撞击后两个物体一起向上弹起，达到最高点时的高度为H。

求M与m的比值。

解答：在滑下过程中，物体的机械能只有动能，滑到底部后的动能为mv^2/2。

在弹起过程中，物体的机械能有动能和势能，两个物体的总机械能为(M+m)gH。

题组层级快练(二十一) 功和功率一、选择题1.如图所示，木块B 上表面是水平的，当木块A 置于B 上，并与B 保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中( ) A ．A 所受的合力对A 不做功 B ．B 对A 的弹力做正功 C ．B 对A 的摩擦力做正功 D ．A 对B 做正功 答案 C解析 A 、B 一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，加速度为gsin θ.由于A 速度增大，由动能定理可知，A 所受的合力对A 做功，B 对A 的摩擦力做正功，B 对A 的弹力做负功，选项A 、B 项错误，C 项正确；A 对B 不做功，D 项错误．2．某汽车以恒定功率P 、初速度v 0冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程的v­t 图像不可能是下图中的( )答案 A解析 根据P ＝Fv ，若a ＞0，则物体加速运动，加速度会减小，当加速度减为零时，速度达到最大，故C 项正确，A 项错误；若a ＝0，则物体速度不变，做匀速运动，故B 项正确；若a ＜0，即加速度沿斜面向下，物体减速，故加速度会减小，故D 项正确；本题选不可能的，故选A 项．3．质量为5×103kg 的汽车在水平路面上由静止开始以加速度a ＝2 m/s 2开始做匀加速直线运动，所受阻力是1.0×103N ，则汽车匀加速起动过程中( ) A ．第1 s 内汽车所受牵引力做功为1.0×104J B ．第1 s 内汽车所受合力的平均功率20 kW C ．第1 s 末汽车所受合力的瞬时功率为22 kW D ．第1 s 末汽车所受牵引力的瞬时功率为22 kW 答案 D解析 据牛顿第二定律F －f ＝ma 得牵引力F ＝f ＋ma ＝1.1×104N ．第1 s 内汽车位移x ＝12at 2＝1 m ，第1 s 末汽车速度v ＝at ＝2 m/s ，汽车合力F 合＝ma ＝1×104N ，则第1 s 内汽车牵引力做功：W F ＝Fx ＝1.1×104J ，故A 项错；第1 s 内合力做功：W ＝F 合x ＝1×104J ，平均功率P ＝W t＝1×104W ，故B 项错；1 s 末合力的瞬时功率P 合＝F合v ＝2×104W ，故C项错；1 s 末牵引力瞬时功率P ＝Fv ＝2.2×104W ＝22 kW ，故D 项正确．4．汽车从静止匀加速启动，最后做匀速运动，其速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图像如图所示，其中正确的是( )答案 ACD解析 汽车启动时，由P ＝Fv 和F －F f ＝ma 可知，匀加速启动过程，牵引力F 、加速度a 恒定不变，速度和功率均匀增大，当功率增大到额定功率后保持不变，牵引力逐渐减小到与阻力相等，加速度逐渐减小到零，速度逐渐增大到最大速度，故A 、C 、D 项正确． 5.在9.3阅兵中，20架直升机在空中组成数字“70”字样，而领头的直升机悬挂的国旗让人心潮澎湃．如图所示，为了使国旗能悬在直升机下不致漂起来，在国旗下端还悬挂了重物，假设国旗与悬挂物的质量为m ，直升机质量为M ，并以速度v 匀速直线飞行，飞行过程中，悬挂国旗的细线与竖直方向夹角为α，那么以下说法不正确的是( ) A ．国旗与悬挂物受到3个力的作用 B ．细线的张力做功的功率为mgvcos αC ．国旗与悬挂物所受合力做的功为零D ．国旗与悬挂物克服阻力做功的功率为mgvtan α 答案 B解析 国旗与悬挂物受3个力，重力、细线的拉力、空气阻力，如图：有F ＝mgcos α，则F 的功率为P F ＝Fvsin α＝mgvtan α，克服阻力做功的功率P f ＝fv ＝mgvtan α，由于国旗与悬挂物匀速，故合力做功为零，A 、C 、D 三项正确，B 项错误，故选B 项．6．如图所示，卡车通过定滑轮以恒定的功率P 0拉绳，牵引河中的小船沿水面运动，已知小船的质量为m ，沿水面运动时所受的阻力为f 且保持不变，当绳AO 段与水面的夹角为θ时，小船的速度为v ，不计绳子与滑轮的摩擦，则此时小船的加速度等于( )A.P 0mv －fm B.P 0mv cos 2θ－f m C.f m D.P 0mv答案 A解析 设绳子的拉力为F ，功率P 0＝Fvcos θ，对小船，由牛顿第二定律得加速度a ＝Fcos θ－f m ＝P 0mv －fm，选项A 正确． 7．质量为m 的汽车发动机额定输出功率为P ，当它在平直的公路上以加速度a 由静止开始匀加速启动时，其保持匀加速运动的最长时间为t ，汽车运动中所受的阻力大小恒定，则( )A ．若汽车在该平直的路面上从静止开始以加速度2a 匀加速启动，其保持匀加速运动的最长时间为t 2B ．若汽车以加速度a 由静止开始匀加速启动，经过时间t 2发动机输出功率为12PC ．汽车保持功率P 在该路面上运动可以达到的最大速度为PatP －ma 2tD ．汽车运动中所受的阻力大小为P at答案 BC解析 当以加速度a 加速运动时有：F －f ＝ma ，F ＝f ＋ma ，匀加速达到的最大速度为：v ＝P f ＋ma ，故所需时间为：t ＝v a ＝P a （f ＋ma ），当加速度为2a 时，匀加速达到最大速度为：v ′＝P f ＋2ma ，所需时间为：t ′＝P 2a （f ＋2ma ），故A 项错误；t 2时刻速度为v ′＝a·t 2，故功率为：P ′＝(f ＋ma)·at2，汽车的额定功率为：P ＝(f ＋ma)at ，故B 项正确；根据P ＝(f ＋ma)at ，得f ＝P at －ma ，当牵引力等于阻力时速度最大为：v ＝P f ＝PatP －ma 2t ，故C 项正确，D 项错误．8.如图所示，木板可绕固定水平轴O 转动．木板从水平位置OA 缓慢转到OB 位置，木板上的物块始终相对于木板静止．在这一过程中，物块的重力势能增加了2 J ．用F N 表示物块受到的支持力，用F f 表示物块受到的摩擦力．在此过程中，以下判断正确的是( )A ．F N 和F f 对物块都不做功B ．F N 对物块做功为2 J ，F f 对物块不做功C ．F N 对物块不做功，F f 对物块做功为2 JD ．F N 和F f 对物块所做功的代数和为0 答案 B解析 由做功的条件可知：只要有力，并且物块沿力的方向有位移，那么该力就对物块做功．由受力分析知，支持力F N 做正功，但摩擦力F f 方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功．由动能定理W －mgh ＝0，故支持力F N 做功为mgh ，B 项正确．9．(2014·课标全国Ⅱ)一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F 1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度为v ，若将水平拉力的大小改为F 2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v ，对于上述两个过程，用W F1、W F2分别表示拉力F 1、F 2所做的功，W f1、W f2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则( ) A ．W F2＞4 W F1，W f2＞2 W f1 B ．W F2＞4 W F1，W f2＝2 W f1 C ．W F2＜4 W F1，W f2＝2 W f1 D ．W F2＜4 W F1，W f2＜2W f1答案 C解析 由题意可知，两次物体均做匀加速运动，则在同样的时间内，它们的位移之比为x 1：x 2＝v 2t ∶2v2t ＝1∶2；两次物体所受的摩擦力不变，根据功的公式，则有滑动摩擦力做功之比W f1：W f2＝fx 1∶fx 2＝1∶2；再由动能定理，则有W F1－W f1＝12mv 2－0，W F2－W f2＝4×12mv 2－0；由上两式可解得：W F2＝4W F1－2W f1，C 项正确，A 、B 、D 项错误．10．如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg 的物体在F 作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知( )A ．物体加速度大小为2 m/s 2B ．F 的大小为21 NC ．4 s 末F 的功率大小为42 WD ．4 s 内F 做功的平均功率为42 W 答案 C解析 由图乙可知，物体的加速度a ＝0.5 m/s 2，由2F －mg ＝ma 可得：F ＝10.5 N ，A 、B 两项均错误；4 s 末力F 的作用点的速度大小为v F ＝2×2 m/s ＝4 m/s ，故4 s 末拉力F 做功的功率为P ＝F·v F ＝42 W ，C 项正确；4 s 内物体上升的高度h ＝4 m ，力F 的作用点的位移l ＝2h ＝8 m ，拉力F 所做的功W ＝F·l＝84 J ，4 s 内拉力F 做功的平均功率P ＝Wt ＝21 W ，D 项错误．11.质量为2×103kg 的汽车由静止开始沿平直公路行驶，行驶过程中牵引力F 和车速倒数1v 的关系图像如图所示．已知行驶过程中最大车速为30 m/s ，设阻力恒定，则( ) A ．汽车所受阻力为6×103NB ．汽车在车速为5 m/s 时，加速度为3 m/s 2C ．汽车在车速为15 m/s 时，加速度为1 m/s 2D ．汽车在行驶过程中的最大功率为6×104W 答案 CD解析 当牵引力等于阻力时，速度最大，由图线可知阻力大小F f ＝2 000 N ，故A 项错误．倾斜图线的斜率表示功率，可知P ＝F f v ＝2 000×30 W ＝60 000 W ，车速为5 m/s 时，汽车的加速度a ＝6 000－2 0002 000 m/s 2＝2 m/s 2，故B 项错误；当车速为15 m/s 时，牵引力F ＝P v ＝60 00015 N ＝4 000 N ，则加速度a ＝F －F f m ＝4 000－2 0002 000 m/s 2＝1 m/s 2，故C 项正确；汽车的最大功率等于额定功率，等于60 000 W ，故D 项正确．12.(2017·山西监测)(多选)在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A 和B ，它们的质量分别为m 和2m ，弹簧的劲度系数为k ，C 为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一沿斜面方向的恒力拉物块A 使之沿斜面向上运动，当B 刚离开C 时，A 的速度为v ，加速度方向沿斜面向上、大小为a ，则( ) A ．从静止到B 刚离开C 的过程中，A 发生的位移为3mgsin θkB ．从静止到B 刚离开C 的过程中，重力对A 做的功为－3m 2g 2sin θkC ．B 刚离开C 时，恒力对A 做功的功率为(mgsin θ＋ma)vD ．当A 的速度达到最大时，B 的加速度大小为a2答案 AD解析 开始系统静止时，设弹簧压缩量为x ，由平衡条件有：kx ＝mgsin θ，解得：x ＝mgsin θk .当B 刚离开挡板时，设弹簧伸长量为x ′，对B 受力分析，kx ′＝2mgsin θ，解得：x ′＝2mgsin θk ，所以从静止到B 刚离开C 过程中，A 的位移为x ＋x ′＝3mgsin θk，A 项正确；重力对A 做功W G ＝－mgh ＝－3m 2g 2sin 2θk ，B 项错；B 刚离开C 时，对A 、B 及弹簧组成的整体，由牛顿第二定律有：F －3mgsin θ＝ma ⇒F ＝3mgsin θ＋ma ，所以拉力做功功率P ＝Fv ＝(3mgsin θ＋ma)v ，C 项错；当A 的速度达到最大时，A 所受合外力为零，对A 根据平衡条件有：F 弹＋mgsin θ＝F ，解得：F 弹＝2mgsin θ＋ma ，对B ，根据牛顿第二定律有：F 弹－2mgsin θ＝2ma ′，解两式得：a ′＝a2，D 项正确．二、非选择题13．(2017·广东肇庆二模)某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v —t 图像，图像如下图所示(除2 s —10 s 时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线)．已知在小车运动的过程中，2 s —14 s 时间段内小车的功率保持不变，在14 s 末通过遥控使发动机停止工作而让小车自由滑行，小车的质量为1.0 kg ，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变．求：(1)14 s －18 s 时间段小车的加速度大小； (2)小车匀速行驶阶段的功率； (3)小车在2 s －10 s 内位移的大小．解析 (1)在14 s －18 s 时间段，由图像可得加速度大小为： a ＝v 14－v 18Δt①将数据代入①式，解得a ＝1.5(m/s 2)(2)在14 s －18 s ，小车在阻力f 作用下做匀减速运动： f ＝ma② 代入数据，解②式，得f ＝1.5(N) ③在10 s －14 s ，小车做匀速直线运动： 牵引力 F ＝f ＝1.5 N小车匀速行驶阶段的功率：P ＝Fv ④ 将数据代入④式，解得P ＝9(W) (3)2 s －10 s ，根据动能定理，可得 Pt －fs 2＝12mv 2－12mv 22⑤ 其中：v ＝6 m/s ，v 2＝3 m/s由⑤解得小车在2 s －10 s 内位移s 2＝39(m)14．在一次抗洪抢险活动中，解放军某部利用直升机抢救一重要落水物体，静止在空中的直升机上的电动机通过悬绳将物体从离飞机90 m 处的洪水中吊到机舱里．已知物体的质量为80 kg ，吊绳的拉力不能超过1 200 N ，电动机的最大输出功率为12 kW.为尽快把物体安全救起，操作人员采取的办法是：先让吊绳以最大的拉力工作一段时间，达到最大功率后电动机就以最大功率工作，当物体到达机舱时恰好达到最大速度．(g 取10 m/s 2)求： (1)落水物体刚到达机舱时的速度； (2)这一过程所用的时间．解析 (1)第一阶段绳以最大拉力拉着物体匀加速上升，当电动机达到最大功率时，功率保持不变，物体变加速上升，速度增大，拉力减小，当拉力与重力相等时，速度达到最大．由P m ＝Fv m ，得v m ＝P m mg ＝12×10380×10 m/s ＝15 m/s此即物体刚到机舱时的速度．(2)匀加速上升的加速度为a 1＝F m －mg m ＝1 200－80×1080 m/s 2＝5 m/s 2匀加速阶段的末速度v 1＝P m F m ＝12 0001 200 m/s ＝10 m/s匀加速上升时间t 1＝v 1a 1＝105 s ＝2 s匀加速上升的高度h 1＝v 12t 1＝102×2 m ＝10 m以最大功率上升过程由动能定理得 P m t 2－mg(h －h 1)＝12mv m 2－12mv 12解得t 2＝5.75 s所以吊起落水物体所用总时间为 t ＝t 1＋t 2＝(2＋5.75) s ＝7.75 s。

初二物理功和机械能试题答案及解析1.（2012揭阳）刘明乘电梯上楼，在电梯匀速上升的过程中，刘明的（）A．动能不断增大B．重力势能不断增大C．动能转化为重力势能D．重力势能转化为动能【答案】B【解析】刘明匀速上楼，质量不变，速度不变，动能不变，A项不正确．刘明上楼，质量不变，高度增大，重力势能增大，B项正确．刘明上楼时，动能没有减小，动能不会转化为重力势能，C项不正确．刘明上楼时，动能没有增大，重力势能不会转化为动能，D项不正确．故选B．2.小语同学听到上课铃响了，他一口气从一楼跑到三楼，所用时间为10s．那么他上楼过程中，克服自己重力做功的功率最接近下面那个值（）A．3WB．30WC．300WD．3000W【答案】C【解析】该同学体重约500N，一层楼高约3m，从一楼跑到三楼上升的距离为两层楼高，约6m，所用时间为10s，则克服自己重力做功的功率P＝W／t＝Gh／t＝500N×6m／10s＝300W，故选C．3.（2012成都）如图是运载火箭点火起飞的情景．在火箭离地升空的过程中，关于火箭中搭载的卫星的能量及能量转化情况，下列说法正确的是（）A．动能转化为重力势能B．重力势能转化为动能C．机械能的总量不变D．机械能的总量增加【答案】D【解析】火箭升空时，卫星的质量不变，而速度增大，所以动能增大；因为高度增大，所以重力势能增大；因此动能和重力势能都增大；所以A不符合题意，B不符合题意．因为动能增大，重力势能增大，而机械能＝动能＋重力势能，所以机械能增大，故C不符合题意，D符合题意．4.洒水车在水平公路上匀速行驶，行驶中不断洒水，在此过程中洒水车（）A．动能不变B．重力势能不变C．机械能减小D．机械能不变【答案】C【解析】洒水车在水平公路上匀速行驶，由于不断洒水，所以其质量减小，洒水车的动能和重力势能都减小，机械能也减小，故正确选项为C．5.黄果树瀑布是我国最大的瀑布，河水从断崖顶端凌空飞流而下，倾入崖下的犀牛潭中，势如翻江倒海．假设黄果树大瀑布每秒钟从50m高处向下倾泻4×106kg的水，倾泻下的水的全部能量都被利用，可得到的功率为________W．（g取10N／kg）【答案】2×109【解析】水流下时重力做的功为W＝Gh＝mgh＝4×106kg×10N／kg×50m＝2×109J，水做功的功率为P＝W／t＝2×109J／1s＝2×109W．6.骑电动自行车下坡时，关闭电源开关，不蹬脚踏板速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐________，重力势能逐渐________．（填“增加”“减小”或“不变”）【答案】增加减小【解析】下坡时，速度越来越大，说明动能越来越大，高度越来越小，说明重力势能越来越小．7.如图所示的四个实例中，机械能增大的是（）A．匀速水平飞行的飞艇B．加速起飞的飞机C．减速下降的热气球D．等待发射的火箭【答案】B【解析】加速起飞的飞机，质量不变，高度增加、速度增大，故重力势能和动能均增加，所以机械能增大．8.在生活、生产中我们常遇到下面事例：打夯时夯锤被高高抛起又下落（图），砸在地面上；打桩机打桩时重锤被高高拉起又下落，打在桩面上……（1）请你再举一个类似的事例：________．（2）这些事例涉及的共同物理知识是：________．（3）小军看到打桩机，思考“重锤对桩面打击力的大小与什么因素有关”的问题，并提出猜想：打击力的大小与重锤的质量有关．请你另提出一个猜想：打击力的大小与________有关．（4）小军找来排球和足球模拟“打桩”来验证打击力的大小与铁锤的质量有关．设计实验方案如下：a．用台秤分别称出排球和足球的质量m1、m2；b．在光滑平整的地板上放一张白纸，在白纸上叠放一张复写纸，将排球从纸的正上方一定高度由静止下落，排球落在复写纸上，在白纸上留下打击的复写印迹，记为“印迹1”；c．换用足球从另一高度落下，重做上面的实验，得到足球打击的“印迹2”；d．如何利用台秤较准确地测出排球和足球的打击力F1、F2的大小？小军有点为难，请你完成测出F1、F2的方案：________________________________．（5）请对小军的实验方案作出评估：________________________________．【答案】（1）铁匠用铁锤打铁（或举起石头砸地面等）（2）重力做功（或重力势能转化为动能等）（3）下落高度（或重锤的速度）（4）把“印迹1”放在台秤上，再将排球放在“印迹1”上，用力向下压排球，使排球的形变与“印迹1”重合，读出此时台秤的示数，即为F1；用同样的方法测量F2（5）没有控制两球下落的高度相同（或没有进行多次测量等）【解析】注意控制变量法实验思想的运用．9.如图所示，是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验：（1）用质量不同的A、B两个小球（mA ＞mB）碰撞静止在同一水平面上的纸盒．实验中控制小球的高度相同，是为了控制两球到达底端时相同；实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小，可以比较A、B两个小球的的大小．（2）将（甲）与（乙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的有关．将（甲）与（丙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的有关．（3）本次实验采用物理最常用的一种实验方法是．【答案】（1）速度；动能（2）速度；质量（3）控制变量法【解析】解：（1）①在此实验中，小球的高度在这个题中代表了其速度的大小，让小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时能够具有相同的速度；②本题采用了转换法，通过比较撞击纸盒距离的长短来判断小球的动能大小．故答案为：速度；动能（2）①（甲）与（乙）两实验中两球的质量相同，高度不同，所以到达底端的速度不同，所以可以探究动能与速度大小的关系；②（甲）与（丙）两实验中两球的高度相同，这样到达底端的速度相同，但它们的质量不同，所以可以探究动能与质量大小的关系；故答案为：速度；质量（3）实验过程中分别控制质量和速度不变的研究问题方法是利用的控制变量法；故答案为：控制变量法【考点】探究影响物体动能大小的因素．专题：实验题；压轴题；控制变量法．分析：①在该题中小球的高度在这个题中代表了速度的大小；②解答此题要知道动能的决定因素有两个：质量和速度，对于这类多因素问题应结合控制变量法进行分析；③分别控制小球的质量和所处高度不变，这是利用控制变量法研究问题；④球把纸盒推出的距离长，说明的动能大，这是一种转换的方法．点评：此类实验题目是考查对控制变量法和转换法的掌握情况，及如何正确的对实验现象进行分析，归纳出正确的结论．是中考的常见题型．10.在探究“动能的大小与质量的关系”的实验中，记录数据如下，下列说法错误的是（）A．实验时，让小球从斜面的同一高度自由滚下B．小球动能的大小通过木块移动的距离来判断C．物体质量越大，动能一定越大D．实验过程中运用了控制变量法和转换法【答案】C【解析】动能的决定因素有两个：质量和速度，在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时，应该利用控制变量法的思路，去分析解决；球把木块推出的距离长，说明的动能大这是一种转换的方法．解：A、此实验中利用的是质量不同的小球，根据控制变量法可知应让小球到达底端时的速度相同，所以该实验让小球从斜面的同一高度自由滚下，故A选项说法正确；B、小球动能越大，木块移动的距离就越远，所以小球动能的大小是通过木块移动的距离来判断的，故B选项说法正确；C、因为动能的大小与物体的质量和速度有关，质量大的物体，速度可能很小，所以动能不一定大，故C选项说法错误；D、实验过程中因有多个影响因素所以运用了控制变量法，同时动能的大小通过比较木块被推动的距离来判断的，这是利用了转换法，D选项说法正确；故选C．11.如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置．（1）该实验利用了转换法，通过观察来判断（选填“小球”或“木块”）动能的大小；（2）让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究动能的大小与的关系；（3）换用质量不同的小球，使它们从斜面的（选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究动能的大小与的关系．【答案】（1）木块移动的距离；小球；（2）速度；（3）相同；质量【解析】（1）本实验通过比较小球推动木块运动距离的大小，判断小球动能的大小；（2）动能大小跟质量和速度有关．在探究动能大小跟速度关系时，控制质量大小不变；（3）动能大小跟质量和质量有关．在探究动能大小跟质量关系时，控制质量速度不变．解：（1）实验中，通过小球推动木块运动距离的大小来反映小球动能的大小；（2）实验表明动能的大小与物体的速度和质量有关；若探究速度对动能的影响，应使小球的质量相同，速度不同，所以需使同一小球的小车从斜面的不同高度由静止滑下；（3）若探究质量对动能的影响，应使小球的速度相同，质量不同，所以需使质量部相同的小球从斜面的同高度由静止滑下．故答案为：（1）木块移动的距离；小球；（2）速度；（3）相同；质量．12.如图所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三小球先后从同一装置的hA 、hB、hC高处滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB）推动纸盒运动一段距离后静止。

机械能题型整理机械能相关题型分类：1、功和功率问题2、机车问题3、图像问题4、和抛体运动的结合5、和圆周运动结合6、和斜面/弹簧结合7、与关联速度的结合8、非质点问题9、与滑轮的结合10、与电磁场的结合11、与动量的结合12、多过程问题一、功和功率问题1.【来源】河南省郑州市2016-2017学年高一下学期期末物理试卷如图，质量分别为M和m的两物块（均可视为质点，且M＞m）分别在同样大小的恒力作用下，沿水平面由静止开始做直线运动，两力与水平面的夹角相同，两物块经过的位移相同．设此过程中F1对M做的功为W1，F2对m做的功为W2，则（ ）A．无论水平面光滑与否，都有W1=W2B．若水平面光滑，则W1＞W2C．若水平面粗糙，则W1＞W2D．若水平面粗糙，则W1＜W2答案及解析：1.A【考点】功的计算．【分析】两个作用力大小相等，作用的位移也相等，通过W=Fscosθ，比较做功的大小．【解答】解：由题意可知：F1做功为W1=FLcosαF2做功为W2=FLcosα故BCD错误，A正确；故选：A2.质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用。

力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则A．3t0时刻的瞬时功率为B．3 t0时刻的瞬时功率为C．在t=0到3 t0这段时间内，水平力的平均功率为D．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为2.参考答案：B D名师点睛：本题主要考查了平均功率与瞬时功率的求法以及牛顿第二定律的应用，注意P=Fv即可以求平均功率与瞬时功率；一般只能求解平均功率。

二、机车问题3．质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，从t＝0时刻开始受到方向恒定的水平拉力F作用，F与时间t的关系如图甲所示。

物体在时刻开始运动，其v－t图象如图所示乙，若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则A．物体与地面间的动摩擦因数为B．物体在t0C．物体所受合外力在t0时刻的功率为2F0v0D．水平力F在t0到2t03．AD【解析】物体在时刻开始运动，说明阻力等于水平拉力故为f=F0，摩擦因数为，故A正确；在t0时刻有牛顿第二定律可知，2F0-f=ma，，故B错误；物体受到的合外力为F=2F0-f=F0，功率为P=F0v0，故C错误；2t0时刻速度为，在t0~2t0时刻的平均速度为，故平均功率为，故D正确。

高一物理下册《机械能守恒定律》课后习题及答案高一物理下册《机械能守恒定律》课后习题及答案要对知识真正的精通就必须对知识进行活学活用，下面是物理网为大家带来的机械能守恒定律课后习题答案，希望大家通过这个能真正的对知识灵活运用。

一、选择题(本题包括12个小题，每小题4分，共48分.每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的不得分)1.物体做自由落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面。

下列所示图像中，能正确反映各物理量之间关系的是(? )2.下面摩擦力做功的叙述，正确的是( )A.静摩擦力对物体一定不做功B.动摩擦力对物体一定做负功C.一对静摩擦力中，一个静摩擦力做正功，另一静摩擦力一定做负功D.一对动摩擦力中，一个动摩擦力做负功，另一动摩擦力一定做正功3.如图所示，长为L的小车置于光滑的水平面上，小车前端放一小物块，用大小为F的水平力将小车向右拉动一段距离s ，物块刚好滑到小车的左端。

物块与小车间的摩擦力为 f ，在此过程中(? )A.摩擦力对小物块做的功为f sB.摩擦力对系统做的总功为0C.力F对小车做的功为f LD.小车克服摩擦力所做的功为f s?4.下列说法中，正确的是(?? )A.机械能守恒时，物体一定不受阻力B.机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用C.物体处于平衡状态时，机械能必守恒D.物体所受的外力不等于零，其机械能也可以守恒5.如图所示，DO是水平的，AB是斜面，初速度为的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零，如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零。

则物体具有的初速度(已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零) ( )A.大于B.等于C.小于D.取决于斜面的倾角6.如图所示，水平地面附近，小球B以初速度v斜向上瞄准另一小球A射出，恰巧在B球射出的同时，A球由静止开始下落，不计空气阻力。

初中机械能试题及答案一、单项选择题1. 机械能包括动能和势能，其中势能又分为重力势能和弹性势能。

以下关于机械能的说法正确的是（）。

A. 动能的大小与物体的质量无关B. 重力势能的大小与物体的质量和高度有关C. 弹性势能的大小与物体的弹性形变程度无关D. 动能的大小与物体的速度无关答案：B2. 一个物体从高处自由下落，不计空气阻力，其机械能守恒。

关于物体下落过程中的能量变化，以下说法正确的是（）。

A. 动能增加，重力势能减少B. 动能减少，重力势能增加C. 动能和重力势能都增加D. 动能和重力势能都减少答案：A3. 一个弹簧被压缩后，其弹性势能增加。

关于弹簧的弹性势能，以下说法正确的是（）。

A. 弹性势能的大小与弹簧的形变程度无关B. 弹性势能的大小与弹簧的形变程度成正比C. 弹性势能的大小与弹簧的形变程度成反比D. 弹性势能的大小与弹簧的形变程度无关，只与弹簧的劲度系数有关答案：B二、填空题4. 当一个物体在水平面上做匀速直线运动时，其动能保持不变，因为动能的大小与物体的质量和速度有关，而物体的质量不变，速度也不变。

5. 重力势能的公式为E_p = mgh，其中m表示物体的质量，g表示重力加速度，h表示物体相对于参考点的高度。

三、计算题6. 一个质量为2kg的物体从高度为10m的平台上自由下落，不计空气阻力，求物体落地时的动能。

解：根据动能公式E_k = 1/2mv^2，首先需要求出物体落地时的速度v。

由于物体自由下落，可以利用重力势能守恒的原理，即E_p = E_k，即mgh = 1/2mv^2。

代入数据得：2kg * 9.8m/s^2 * 10m = 1/2 * 2kg * v^2，解得v^2 = 98m^2/s^2，所以v = √98m/s。

再代入动能公式得：E_k = 1/2 * 2kg * (√98m/s)^2 = 98J。

答案：物体落地时的动能为98焦耳。

7. 一个弹簧的劲度系数为500N/m，当弹簧被压缩了2cm时，求弹簧的弹性势能。

机械能习题一、功和功率练习题一、选择题1、讨论力F在下列几种情况下做功的多少[]（1）用水平推力F推质量是m的物体在光滑水平面上前进了s．（2）用水平推力F推质量为2m的物体沿动摩擦因数为μ的水平面前进了s．（3）斜面倾角为θ，与斜面平行的推力F，推一个质量为2m的物体沿光滑斜面向上推进了s．[]A．（3）做功最多B．（2）做功最多C．做功相等D．不能确定2．关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是[]A．滑动摩擦力总是做负功B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功C．静摩擦力对物体一定做负功D．静摩擦力对物体总是做正功3．如图1所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了距离s，若物体的质量为m，物体与地面之间的摩擦力大小为f，则在此过程中[]A．摩擦力做的功为fs B．力F做的功为FscosθC．力F做的功为FssinθD．重力做的功为mgs4．质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s时，如图2所示，物体m相对斜面静止，则下列说法中不正确的是[] A．摩擦力对物体m做功为零B．合力对物体m做功为零C．摩擦力对物体m做负功D．弹力对物体m做正功5．起重机竖直吊起质量为m的重物，上升的加速度是α，上升的高度是h，则起重机对货物所做的功是。

[]A．mgh B．mαhC．m（g＋α）h D．m（g-α）h6．将横截面积为S的玻璃管弯成如图3所示的连通器，放在水平桌面上，左、右管处在竖直状态，先关闭阀门K，往左、右管中分别注在上述过程中，重力对液体做的功为。

[ ]上作用一个3N的水平拉力后，AB一起前进了4m，如图4 所示．在这个过程中B对A做的功[] A．4 J B．12 JC．0D．-4J8．质量为m的物块A始终附着在楔形物块B的倾角为θ的斜面上，如图5所示，下列说法中正确的是[]A．若B向右匀速移动距离s，则B对A做的功为零B．若B向上匀速移动距离s，则B对A做的功为mgsC．若B向左以加速度a移动距离s，则B对A做的功为masD．若B向下以加速度a移动距离s，则B对A做的功为m(g＋a)s9．关于一对相互作用力在作用过程中，它们的总功W和总冲量I，下列说法中正确的是[]A．W和I一定都等于零B．W一定等于零，I不可能为零C．W可能不等于零，I一定等于零D．W和I都可能不等于零10．把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力恒为f, 则在从物体被抛出到落回地面的全过程中[]A．重力所做的功为零B．重力所做的功为2mghC．空气阻力做的功为零D．空气阻力做的功为-2fh[ ]A．汽车在公路上的最大行驶速度为20m/s功率为32kW D．汽车做C中匀加速运动所能维持的时间为5s12．关于功率以下说法中正确的是[]A．据P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大B．据P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比C．据P=W/t可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D．根据P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。

[标签:标题]篇一：初二物理功和机械能练习题及答案功和机械能一、选择填空1. 如图3所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）（）A．他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用B．他受重力、支持力和摩擦力的共同作用C．他的重力势能转化成了动能和内能D．他的重力势能减小，动能增大，机械能不变2. 直升机在匀速下降过程中，能量变化情况是（）A．势能减少，动能增加，机械能不变B．势能减少，动能不变，机械能减少C．势能不变，动能不变，机械能不变D．势能减少，动能不变，机械能不变3. 关于机械能的论述，下列说法正确的是（）A．在空中飞行的飞机只具有动能B．炮弹具有的机械能一定比子弹具有的机械能大C．质量和速度都相同的物体具有的动能一样大D．质量大的物体的具有的重力势能一定大 4. 关于机械效率的说法正确的是（）A．越省力的机械，其机械效率越高B．做的总功越多，机械效率越高C．做的有用功越多，机械效率越高D．有用功一定时，额外功越少，机械效率越高5. 甲、乙两辆汽车，功率之比为2∶1，在相同时间内沿水平路面通过的距离之比为1∶2．则它们所做的功之比为（）A．2∶1B．1∶1 C．1∶4 D．4∶16. 下列单位中不是功的单位的是（）A．W·s B．J C．J/s D．N·m7. 某人用手将一物体竖直举高2m和用机械效率为80％的斜面将它升高2 m．比较两种情况（）A．用手举高时做功多B．用斜面升高时做功多C．两种情况做功一样多D．两种情况都不做功8. 跳水运动员从最高点向水面下落的过程中，他的________能逐渐减少，________能逐渐增加．9. 一只小鸟在空中飞行时具有40J的机械能，若它具有10J的势能，则它具有________J 的动能．10. 小明在水平面上用50 N的水平推力，加速推着一辆重120 N的小车，前进了10 m，小明的推力做功是________J．水平面对小车的支持力做功是________J．11. 甲、乙两辆汽车在公路上匀速行驶．如果它们的功率相同，行驶速度之比v甲∶v乙＝2∶1．在相同的时间内，甲、乙两车牵引力做功之比为________．12. 用一只铁桶从深井中取水，第一次取半桶，第二次取满桶，两次相比：W1额_____W2额，η1___η2（填“＞”“＜”或“＝”）二、计算题（每小题5分，共10分）13.一人用如图所示．的滑轮组匀速提升物重为200牛的物体，此时人对绳的拉力为120牛，不计绳重和摩擦．求：1）滑轮组的机械效率．2）如果人的体重为600牛，那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少牛？1）滑轮组的机械效率等于有用功除以总功，有用功等于物体的重力乘以物体上升的高度，总功等于拉力乘以绳子自由端移动的距离．2）当绳子的拉力和人的体重相等时，滑轮组所提升物体的物重最大，先计算出动滑轮的重力，最大拉力就等于最大物重与动滑轮重和的一半．从而求出最大物重．功和机械能参考答案1．B 2．B 3．C 4．D 5．A 6．C 7．B8．势动 9．30 10．500 0 11．1∶1 12．＝＜13.解答：解：（1）η=Gh2Fh=200N2×120N=83.3% 答；滑轮组的机械效率为83.3%．（2）设动滑轮重G0，由2F=G+G0，得G0=40牛设提升的最大物重为G′，人的体重为G1，此时绳的拉力为F′，则F′=G1，由2F′=G′+G0，得所能提起物体的最大物重G′=2F′-G0=2×600N-40N=1160N．答：他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过1160牛．篇二：机械功与机械能练习题第十二章机械功与机械能（12.1－12.2）一、选择题（把你认为正确的答案序号填写在题后的括号内，第1－10小题只有一个正确答案，每小题2分；第11、12小题，每小题有一个或几个正确答案，每小题3分，全部选择正确得3分，选择正确但不全对得1分不选、多选或错选得0分,共28分）1．如图3-1所示的四种情景中，人对物体做功的是2．下列关于力做功的说法，正确的是A．人提着箱子站在地面不动，手的拉力对箱子没有做功B．人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力对箱子没有做功C．汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车有做功图3-2D．过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力对乘客没有做功3.如图3-2所示，用水平力F拉着重为100N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5m，物体所受地面的摩擦力大小为20N，则A.重力做的功是500JB.拉力大小为100NC.拉力大小为120ND.拉力做的功为100J4.关于力、距离、功与功率的关系，下列说法正确的是A．力越大，功率越大B．距离越长，功率越大C．做功越多，功率越大 D．做功越快，功率越大5．林雨将掉在地上的物理课本捡回桌面，所做的功最接近于A．0．02J B．O．2J C．2J D．20J36.正值农忙季节，农田需要大量的灌溉用水，若水泵在0.5h内把360m的水抽到5m高处（g取10N/kg），则水泵对水做功的功率至少为667 A．1.8×10J B．3.6×10W C．10kWD．3.6×10W7．以下事例中，重力做功的是A.冰球在水平的冰面上滚动B.皮划艇在平静水面快速滑行C.跳水运动员下落D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动8．如图3-3所示，一个质量为50kg的人，在10s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0.2m，则这个人在这段时间内的功率是（g取10N/kg）A. 1200WB. 10WC. 12W D. 120W9．在2006年中考体能测试中，某同学选择跳绳。