最新-高三物理“功和能”练习题 精品
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高考物理最新力学知识点之功和能技巧及练习题附答案解析(1)一、选择题1.汽车在平直公路上以速度v 0匀速行驶,发动机功率为P .快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶.图四个图象中,哪个图象正确表示了从司机减小油门开始,汽车的速度与时间的关系 ( )A .B .C .D .2.将一个皮球从地面以初速度v 0竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,即f =kv ,重力加速度为g ,下列说法中正确的是( )A .从抛出到落四地面的过程中,最高点加速度最大,大小为gB .刚抛出时加速度最大,大小为g +0kv mC .皮球上升所用时间比下降所用时间长D .皮球落回地面时速度大于v 0 3.如图,倾角为θ的光滑斜面与光滑的半径为R 的半圆形轨道相切于B 点,固定在水平面上,整个轨道处在竖直平面内。
现将一质量为m 的小球自斜面上距底端高度为H 的某点A 由静止释放,到达半圆最高点C 时,对C 点的压力为F ,改变H 的大小,仍将小球由静止释放,到达C 点时得到不同的F 值,将对应的F 与H 的值描绘在F H -图像中,如图所示。
则由此可知( )A .小球开始下滑的高度H 的最小值是2RB .图线的斜率与小球质量无关C .a 点的坐标值是5RD .b 点坐标的绝对值是5mg4.某同学把质量是5kg 的铅球推出,估计铅球出手时距地面的高度大约为2m ,上升的最高点距地面的高度约为3m ,最高点到落地点的水平距离约为6m 。
由此可估算出该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为A .50JB .150JC .200JD .250J5.如图,光滑圆轨道固定在竖直面内,一质量为m 的小球沿轨道做完整的圆周运动.已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N 1,在高点时对轨道的压力大小为N 2.重力加速度大小为g,则N1–N2的值为A.3mg B.4mg C.5mg D.6mg6.如图所示,长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球,另一端有固定转轴O,杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动.已知小球通过最低点Q时,速度大小为,则小球的运动情况为()A.小球不可能到达圆周轨道的最高点PB.小球能到达圆周轨道的最高点P,但在P点不受轻杆对它的作用力C.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向上的弹力D.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向下的弹力7.如图所示,三个固定的斜面底边长度都相等,斜面倾角分别为 30°、45°、60°,斜面的表面情况都一样.完全相同的物体(可视为质点)A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中A.物体A克服摩擦力做的功最多B.物体B克服摩擦力做的功最多C.物体C克服摩擦力做的功最多D.三物体克服摩擦力做的功一样多8.小明和小强在操场上一起踢足球,若足球质量为m,小明将足球以速度v从地面上的A 点踢起。
功和能 训练题一、选择题(本题共15个小题,每题5分,共75分)1、如图所示,木块B 上表面是水平的,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 所受的合外力对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2、人走路时,其重心一定会发生上下位置的变化。
当身体的重力作用线通过着地的一只脚的底面时,重心最高;当跨出一步双脚着地时,重心最低。
某人的质量为60 kg ,腿长约为1 m ,步距0.8 m ,他在水平路面上匀速地走完3000 m 用时30 min ,2s 10m/g = 。
此人在30 min 内克服重力做的功和克服重力做功的平均功率大约是( )A.19 kJ ,10 WB.190 kJ ,100 WC.190 kJ ,10 WD.1900 kJ ,100 W3、如图所示,质量为50 kg 的同学在做仰卧起坐。
若该同学上半身的质量约为全身质量的35,她在1 min 内做了50个仰卧起坐,每次上半身重心上升的距离均为0.3 m ,则她在1 min 内克服重力做的功W 和相应的功率P 约为( )A.4500J 75W W P = =B.450J 7.5W W P = =C.3600J 60W W P = =D.360J 6W W P = =4、一质量为2 kg 的物体静止在水平桌面上,在水平拉力F 的作用下,沿水平方向运动,2 s 后撤去外力,其v t -图象如图所示。
下列说法正确的是( )A.在0~2 s 内,合外力做的功为4 JB.在0~2 s 内,合外力做的功为8 JC.在0~6 s 内,摩擦力做的功为8J -D.在0~6 s 内,摩擦力做的功为4J -5、如图所示,细线的一端固定于O 点,另一端系一小球。
在水平拉力F 的作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点。
在此过程中,拉力F 的瞬时功率变化情况是( )A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大,后减小D.先减小,后增大6、长为L 的细线一端系一质量为m 的小球,另一端固定在O 点,现让小球在竖直平面内绕O 点做圆周运动,A B 、分别为小球运动过程中的最高点与最低点,如图所示。
高考物理最新力学知识点之功和能经典测试题含答案一、选择题1.如图所示,AB 为14圆弧轨道,BC 为水平直轨道,圆弧的半径为R ,BC 的长度也是R ,一质量为m 的物体,与两个轨道的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A 从静止下滑时,恰好运动到C 处停止,那么物体在AB 段克服摩擦力做功为( )A .12μmgR B .12mgR C .mgRD .()1mgR μ-2.某人造地球卫星发射时,先进入椭圆轨道Ⅰ,在远地点A 加速变轨进入圆轨道Ⅱ。
已知轨道Ⅰ的近地点B 到地心的距离近似等于地球半径R ,远地点A 到地心的距离为3R ,则下列说法正确的是( )A .卫星在B 点的加速度是在A 点加速度的3倍B .卫星在轨道Ⅱ上A 点的机械能大于在轨道Ⅰ上B 点的机械能C .卫星在轨道Ⅰ上A 点的机械能大于B 点的机械能D .卫星在轨道Ⅱ上A 点的动能大于在轨道Ⅰ上B 点的动能3.将一个皮球从地面以初速度v 0竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,即f =kv ,重力加速度为g ,下列说法中正确的是( ) A .从抛出到落四地面的过程中,最高点加速度最大,大小为gB .刚抛出时加速度最大,大小为g +kv mC .皮球上升所用时间比下降所用时间长D .皮球落回地面时速度大于v 04.韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员.他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1900J ,他克服阻力做功100J .韩晓鹏在此过程中( ) A .动能增加了1900J B .动能增加了2000 J C .重力势能减小了1900J D .重力势能减小了2000J5.一质量为m 的木块静止在光滑的水平面上,从0t =开始,将一个大小为F 的水平恒力作用在该木块上,作用时间为1t ,在10~t 内力F 的平均功率是( )A .212F m t ⋅B .2212F m t ⋅C .21F m t ⋅D .221F mt ⋅6.小明和小强在操场上一起踢足球,若足球质量为m ,小明将足球以速度v 从地面上的A 点踢起。
高考物理最新力学知识点之功和能技巧及练习题含答案(2)一、选择题1.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.B.C.D.2.如图所示,质量分别为m和3m的两个小球a和b用一长为2L的轻杆连接,杆可绕中点O在竖直平面内无摩擦转动.现将杆处于水平位置后无初速度释放,重力加速度为g,则下列说法正确的是A.在转动过程中,a球的机械能守恒B.b球转动到最低点时处于失重状态C.a球到达最高点时速度大小为gLD.运动过程中,b球的高度可能大于a球的高度3.如图,半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为34h,则A.小球和小车组成的系统动量守恒B.小车向左运动的最大距离为1 2 RC.小球离开小车后做斜上抛运动D.小球第二次能上升的最大高度12h<h<34h4.如图所示,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑,则()A.小球到达弧形槽底部时速度小于2ghB.小球到达弧形槽底部时速度等于2ghC.小球在下滑过程中,小球和槽组成的系统总动量守恒D.小球自由下滑过程中机械能守恒5.如图所示,长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球,另一端有固定转轴O,杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动.已知小球通过最低点Q时,速度大小为,则小球的运动情况为()A.小球不可能到达圆周轨道的最高点PB.小球能到达圆周轨道的最高点P,但在P点不受轻杆对它的作用力C.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向上的弹力D.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向下的弹力6.如图所示,质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒,已知重心在C点,其垂线与脚,两手连线中点间的距离Oa、ob分别为0.9m和0.6m,若她在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4m,则克服重力做功和相应的功率为()A.430J,7WB.4300J,70WC.720J,12WD.7200J,120W7.如图所示,用同种材料制成的一个轨道ABC,AB段为四分之一圆弧,半径为R,水平放置的BC段长为R。
高考物理最新力学知识点之功和能全集汇编及答案(3)一、选择题1.图所示,质量为m 的木块沿着倾角为θ的光滑斜面从静止开始下滑,当下降的高度为h 时,重力的瞬时功率为A .2mg ghB .cos 2mg gh θC .sin /2mg gh θD .sin 2mg gh θ2.如图,光滑圆轨道固定在竖直面内,一质量为m 的小球沿轨道做完整的圆周运动.已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N 1,在高点时对轨道的压力大小为N 2.重力加速度大小为g ,则N 1–N 2的值为A .3mgB .4mgC .5mgD .6mg3.一质量为m 的木块静止在光滑的水平面上,从0t =开始,将一个大小为F 的水平恒力作用在该木块上,作用时间为1t ,在10~t 内力F 的平均功率是( )A .212F m t ⋅B .2212F m t ⋅C .21F m t ⋅D .221F mt ⋅4.小明和小强在操场上一起踢足球,若足球质量为m ,小明将足球以速度v 从地面上的A 点踢起。
当足球到达离地面高度为h 的B 点位置时,如图所示,不计空气阻力,取B 处为零势能参考面,则下列说法中正确的是( )A .小明对足球做的功等于mghB .足球在A 点处的机械能为22mvC .小明对足球做的功等于22mv +mghD.足球在B点处的动能为22mv-mgh5.下述实例中,机械能守恒的是()A.物体做平抛运动B.物体沿固定斜面匀速下滑C.物体在竖直面内做匀速圆周运动D.物体从高处以0.9g(g为重力加速度的大小)的加速度竖直下落6.如图所示,质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒,已知重心在C点,其垂线与脚,两手连线中点间的距离Oa、ob分别为0.9m和0.6m,若她在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4m,则克服重力做功和相应的功率为()A.430J,7WB.4300J,70WC.720J,12WD.7200J,120W7.如图所示,用同种材料制成的一个轨道ABC,AB段为四分之一圆弧,半径为R,水平放置的BC段长为R。
高中物理《功和能》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.一个质量为2kg 的物体从某高处自由下落,重力加速度取10m/s 2,下落2s 时(未落地)重力的功率是( )A .300WB .400WC .500WD .600W 2.“嫦娥五号”是我国月球软着陆无人登月探测器,如图,当它接近月球表面时,可打开反冲发动机使探测器减速下降。
探测器减速下降过程中,它在月球上的重力势能、动能和机械能的变化情况是( )A .动能增加、重力势能减小B .动能减小、重力势能增加C .动能减小、机械能减小D .重力势能增加、机械能增加3.如图所示,电梯质量为M ,在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下竖直向上加速运动,当电梯的速度由v 1增加到v 2时,上升高度为H ,重力加速度为g ,则在这个过程中,下列说法或表达式正确的是( )A .对物体,动能定理的表达式为W N =12m 22v ,其中W N 为支持力做的功B .对物体,动能定理的表达式为W 合=0,其中W 合为合力做的功C .对物体,动能定理的表达式为22N 211122W mgH mv mv -=- D .对电梯,其所受合力做功为22211122Mv Mv mgH -- 4.甲、乙两个可视为质点的物体的位置如图所示,甲在桌面上,乙在地面上,质量关系为m 甲<m 乙,若取桌面为零势能面,甲、乙的重力势能分别为Ep 1、Ep 2,则( )A .Ep 1>Ep 2B .Ep 1<Ep 2C .Ep 1=Ep 2D .无法判断5.物体在水平力F 作用下,沿水平地面由静止开始运动,1s 后撤去F ,再经过2s 物体停止运动,其v t -图像如图。
若整个过程拉力F 做功为1W ,平均功率为1P ;物体克服摩擦阻力f 做功为2W ,平均功率为2P ,加速过程加速度大小为1a ,减速过程中加速度的大小为2a ,则( )A .122W W =B .123a a =C .123P P =D .2F f =6.如图所示,在大小和方向都相同的力F 1和F 2的作用下,物体m 1和m 2沿水平方向移动了相同的距离。
全国高考物理专项练习--功和能一、单选题1.风力发电是重要的发电方式之一.某风力发电机在风速为8m/s时输出的电功率为680kW.若风场每天有12h风速在4m/s到10m/s的风能资源.风力发电机的转化效率为18%.风正面吹向叶片.则该电站每天的发电量至少为()A.1020kW·h B.920kW·h C.800kW·h D.720kW·h2.如图所示.重为G的物块.沿倾角为θ的固定斜面向下运动。
当运动到某位置时.其速度大小为v.此时物块所受重力的瞬时功率为()A.Gv B.GvcosθC.GvtanθD.Gvsinθ3.如图所示.轻弹簧上端固定在天花板上.下端系一物块。
物块从弹簧处于原长位置静止释放.在物块开始下落到最低点的过程中(弹簧的形变在弹性限度内).下列说法中正确的是()A.物块的动能一直变大B.物块的重力势能一直减小C.物块的机械能一直变大D.物块的机械能先变大后变小4.某同学用200N的力将质量为0.44kg的足球踢出.足球以10m/s的初速度沿水平草坪滚出60m后静止.则足球在水平草坪上滚动过程中克服阻力做的功是()A.22 J B.4.4 J C.132 J D.12000 J5.如图所示.质量为4m的木块用轻质细绳竖直悬于O点.当一颗质量为m的子弹以v0的速度水平向右射入木块后.它们一起向右摆动的最大摆角为60°。
木块可视为质点.重力加速度大小为g.则轻绳的长度为()A .v 025gB .v 0210gC .v 0225gD .v 0250g6.如图所示.半径为R 的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内。
某时刻.质量为1kg 、直径略小于细圆管内径的小球A (可视为质点)从细管最高点静止释放.当小球A 和细圆管轨道圆心连线与竖直方向夹角为37°时.小球对轨道的压力大小为( )(g =10m/s 2)A .38NB .40NC .42ND .44N7.如图所示.光滑足够长斜面底端有一垂直斜面的挡板。
高考物理最新力学知识点之功和能真题汇编含答案(4)一、选择题1.恒力F作用于原来静止的物体上,使其分别沿粗糙水平面和光滑水平面移动一段相同距离s,则水平恒力F做的功和功率W1、P l和W2、P2相比较,正确的是( )A.W l>W2,P1>P2B.W l=W2,P I<P2C.W l=W2,P l>P2D.W l>W2,P I<P22.如图,半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为34h,则A.小球和小车组成的系统动量守恒B.小车向左运动的最大距离为1 2 RC.小球离开小车后做斜上抛运动D.小球第二次能上升的最大高度12h<h<34h3.如图(甲)所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图(乙)所示,则A.1t时刻小球动能最大B.2t时刻小球动能最大C.2t~3t这段时间内,小球的动能先增加后减少D.2t~3t这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能4.如图所示,长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球,另一端有固定转轴O,杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动.已知小球通过最低点Q时,速度大小为,则小球的运动情况为()A.小球不可能到达圆周轨道的最高点PB.小球能到达圆周轨道的最高点P,但在P点不受轻杆对它的作用力C.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向上的弹力D.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向下的弹力5.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从0t=开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,作用时间为1t,在10~t内力F的平均功率是()A.212Fmt⋅B.2212Fmt⋅C.21Fmt⋅D.221Fmt⋅6.把一物体竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度为h,若物体的质量为m,所受空气阻力大小恒为f,重力加速度为g.则在从物体抛出到落回抛出点的全过程中,下列说法正确的是:()A.重力做的功为m g h B.重力做的功为2m g hC.空气阻力做的功为零D.空气阻力做的功为-2fh7.如图所示,质量为m的物体,以水平速度v0离开桌面,若以桌面为零势能面,不计空气阻力,则当它经过离地高度为h的A点时,所具有的机械能是( )A.mv02+mg h B.mv02-mg hC.mv02+mg (H-h) D.mv028.如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)( )A .216v gB .28v gC .24v gD .22v g9.连接A 、B 两点的在竖直面内的弧形轨道ACB 和ADB 形状相同、材料相同,如图所示.一个小物体从A 点以一定初速度v 开始沿轨道ACB 运动,到达B 点的速度为v 1;若以相同大小的初速度v 沿轨道ADB 运动,物体到达B 点的速度为v 2,比较v 1和v 2的大小,有( )A .v 1>v 2B .v 1=v 2C .v 1<v 2D .条件不足,无法判定10.从空中以40m/s 的初速度水平抛出一重为10N 的物体.物体在空中运动3s 落地,不计空气阻力,取g=10m/s 2,则物体落地前瞬间,重力的瞬时功率为( ) A .300WB .400WC .500WD .700W11.质量为m 的小球从桌面上竖直抛出,桌面离地高度为1h ,小球能达到的最大离地高度为2h .若以桌面作为重力势能等于零的参考平面,不计空气阻力,那么小球落地时的机械能为( ). A .2mghB .1mghC .21()mg h h +D .21()mg h h -12.如图所示,在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道,半径OC 水平、OB 竖直,一个质量为m 的小球自C 的正上方A 点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力。
高三物理功和能练习题1.如图,卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱,使之沿斜面加速向上移动。
在移动过程中,下列说法正确的是A.FB.F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C.木箱克服重力做的功大于木箱增加的重力势能D.F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力所做的功之和2.某人的手用恒定拉力将质量1kg的物体由静止开始竖直向上提升到lm的高度,这时物体的速度达到2m/s。
取g=10m/s2,下列说法中正确的是A.手对物体做的功是10JB.物体的机械能增加了10JC.手对物体做的功是2JD.这时拉力的瞬时功率为24W3.如图所示,光滑轨道MO和ON底端对接且ON=2MO,M、N两点高度相同。
小球自M点由静止自由滚下,忽略小球经过O点时的机械能损失,以v、s、a、E k分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小。
下列图象中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是C. D.4.如图所示,一根质量均匀分布的不可伸长的绳索,重量为G,将其A、B两端固定在水平天花板上.若在其最低点C处施加一个竖直向下的拉力,缓慢地将左右两半根绳都拉直,C点被拉到D点.在这一过程中绳索的重心位置将A.一定逐渐升高B.一定逐渐降低了C.先降低后升高最后回到原位置D.先升高后降低最后回到原位置5.竖直上抛一球,球又落回原处,已知空气阻力的大小正比于球的速度A.上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B.上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功C.上升过程中克服空气阻力做功的平均功率大于下降过程中克服空气阻力做功的平均功率D.上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力的平均功率6.从地面竖直向上抛出一个物体,上升的最大高度为H。
设物体运动过程中空气阻力大小恒A BCDM NO定。
设上升过程物体动能和重力势能相等时所在位置离地面高h 1,下降过程中物体动能和重力势能相等时所在位置离地面高h 2,则下列说法中正确的是A. h 1>H /2,h 2>H /2B. h 1>H /2,h 2<H /2C. h 1<H /2,h 2>H /2D. h 1=H /2,h 2=H /27.如图,质量都是m 的物体A 、B 用轻质弹簧相连,静置于水平地面上,此时弹簧压缩了Δl 。
高考物理最新力学知识点之功和能经典测试题含答案(1)一、选择题1.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v -—t 图像不可能是选项图中的 A . B .C .D .2.将一个皮球从地面以初速度v 0竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,即f =kv ,重力加速度为g ,下列说法中正确的是( )A .从抛出到落四地面的过程中,最高点加速度最大,大小为gB .刚抛出时加速度最大,大小为g +0kv mC .皮球上升所用时间比下降所用时间长D .皮球落回地面时速度大于v 0 3.把小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A 位置,如图甲所示.迅速松手后,球升高至最高位置C (图丙),途中经过位置B 时弹簧正处于原长(图乙).忽略弹簧的质量和空气阻力.则小球从A 运动到C 的过程中,下列说法正确的是A .经过位置B 时小球的加速度为0B .经过位置B 时小球的速度最大C .小球、地球、弹簧所组成系统的机械能守恒D .小球、地球、弹簧所组成系统的机械能先增大后减小4.如图所示,长为l 的轻杆一端固定一质量为m 的小球,另一端有固定转轴O ,杆可在竖直平面内绕轴O 无摩擦转动.已知小球通过最低点Q 时,速度大小为,则小球的运动情况为( )A.小球不可能到达圆周轨道的最高点PB.小球能到达圆周轨道的最高点P,但在P点不受轻杆对它的作用力C.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向上的弹力D.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向下的弹力5.如图所示,三个固定的斜面底边长度都相等,斜面倾角分别为 30°、45°、60°,斜面的表面情况都一样.完全相同的物体(可视为质点)A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中A.物体A克服摩擦力做的功最多B.物体B克服摩擦力做的功最多C.物体C克服摩擦力做的功最多D.三物体克服摩擦力做的功一样多6.2019年2月16日,世界游泳锦标赛跳水项目选拔赛(第一站)在京举行,重庆选手施延懋在女子3米跳板决赛中,以386.60分的成绩获得第一名,当运动员压板使跳板弯曲到最低点时,如图所示,下列说法正确的是()A.跳板发生形变是因为运动员的重力大于板对她支持力B.弯曲的跳板受到的压力,是跳板发生形变而产生的C.在最低点时运动员处于超重状态D.跳板由最低点向上恢复的过程中,运动员的机械能守恒7.如图所示,一轻弹簧的左端固定在竖直墙壁上,右端自由伸长,一滑块以初速度v0在粗糙的水平面上向左滑行,先是压缩弹簧,后又被弹回。
高三物理“功和能”练习题
1、如图1所示,竖直轻橡皮筋上端固定于O ,下端A 与放在水平面上的质量为m = 0.4 kg 的小物块P 相连。
P 对水平地面的压力恰为P 重力的3/4,紧靠OA 右侧有一光滑的钉子B ,B 到O 点的距离恰为橡皮筋原长。
对P 施加一恒定拉力F = 20N ,使P 从静止开始向右滑行S = 0.40m 后,到达C 点时的速度为v = 4m/s 。
已知P 与水平地面间的动摩擦因数为μ= 0.2,橡皮筋的形变始终在弹性限度内,且形变过程中倔强系数k 保持不变,g = 10 m/s 2,求P 从A 到C 的过程中橡皮筋增加的弹性势能。
2、由于两个物体相对位置的变化引起的引力场的能量变化(与某一零势能面相比),称作这一对物体的引力势能。
如果以无限远处的势能为0,则万有引力势能E P 可用下式进行计算:
r
Mm
G
E P -= 式中r 为相对的物体m 到M 的中心距离,G 为万有引力恒量。
假设有两个相同质量均为m = 200kg 的人造卫星,沿距离地面为地球半径的圆形轨道相向运行,因而经过一段时间后发生了碰撞,碰后两卫星粘合在一起成为一个复合体。
不计卫星间的万有引力及空气阻力,求:
(1) 碰撞前两卫星与地球组成的系统的总机械能;
(2) 碰撞后两卫星的复合体落到地面的瞬间的速度大小和方向(地球半径为R = 6400 km ,地球表面重力加速度为g = 10m/s 2)
3、在如图2所示的系统中,活塞A ,插入活塞孔中的可移动塞栓B 和密度为ρ的液体平衡。
容器的横截面积为S ,孔的横截面积为S 0,大气压强为P 0,各滑动表面间的摩擦可忽略,液体不能从间隙中出来。
在塞栓顶上轻轻放一质量较小的物体C ,其质量为m ,横截面积为S 1(S 1 < S 0),塞栓将向下移动,问:当系统又恢复平衡时,系统(物体C
图 1
除外)增加的重力势能多大?
图 2
4、回旋加速器中匀强磁场的磁感强度B = 1T,高频加速电压的频率f = 7.5×118Hz,带电粒子在回旋加速器中运动形成的粒子束的平均电流I = 1mA。
最后粒子束从半径R = 1m的轨道飞出,如果粒子束进入冷却“圈套”的水中并停止运动,问可使“圈套”中的水温升高多少度?设“圈套”中水的消耗量M = 1kg/s,水的比热容 c = 4200J/(kg·K) 。
“功和能”练习题答案
1、解:设物块在位置A 时橡皮筋的伸长量BA = Δ
如右图所示,设D 为物块在AC 橡皮筋的伸长量BD = Δl 2,由图知Δl 1 = Δl 2sin α中α为橡皮筋与水平方向间的夹角。
在位置D 到地面的支持力
N = mg – k Δl 2sin α= mg – k Δl 1 =
4
3
mg = 恒量 所以,物块从A 滑到C 的过程中,所受滑动摩擦力大小保持不变。
由功能关系,得 FS – kNS = 2
1m v 2
+ ΔE P 所以,橡皮筋增加的弹性势能 ΔE P = FS – kNS – 2
1m v 2 = 20×0.4 – 0.2×
43×0.4×10 – 2
1
×0.4×42 = 4.2J 2、解:(1) 设卫星作圆周运动的速度为v ,其作圆周运动的向心力等于万有引力,即
R
v m
R Mm G 2)2(2
2= , 在地球表面有 mg R Mm G =2 碰撞前,两卫星与地球组成的系统的总机械能为 )22
1
(22
R
Mm
G mv E -= 联立以上各式,并代入数值,解得 J m g R E 9104.62
1
⨯-=-
= (2) 设两卫星碰撞后组成的复合体的速度为u ,由动量守恒定律,得
mv – mv = 2mu 解得 u = 0
此时复合体将由静止开始自由落下。
设复合体落到地面前瞬间的速度为v 1,由机械能守恒,得
R
m
M G v m R m M G
22212221⋅-⋅⋅=⋅- 解得 80001==
Rg v m/s ,速度方向竖直向下。
3、解:设系统又恢复平衡时,塞栓相对原来的位置下降了一段距离x 。
这时塞栓排开液体的体积增加了0xS V =∆,因为液体的总体积不变,所以活塞将升高
x S S S S S V
h 0
00-=-∆=
图 1
于是活塞底和塞栓底之间的距离增加了 x S S S
h x 0
-=
+
从而作用在这两个面上的液体的压强差增加了
S S S
gx
-ρ
但液体对活塞的压强未变,故这个增加量就是液体对塞栓底压强的增加量,它应等于0/S mg ,因此有 0
0S mg
S S S gx
=
-ρ 解得 0
0)(SS S S m x ρ-=
设系统(C 除外)增加的重力势能为ΔE P ,则
h S S P x S P mgx E P )(0000--+=∆0
02)
(SS S S g m ρ-=
4、解:由 R
v m q v B 2
= 得带电粒子离开加速器时的速度 m qBR v =
t nq I =
得t 时间内飞出加速器的粒子数 q
It
n = 根据能量守恒定律,可得 t cM mv n ∆=⋅
22
1
cMm
R ItqB cM m qBR m q It cM mv n t 221)(22
222=
⋅⋅=⋅=∆ 由f
qB m T 1
2==
π 得 B f m q π2= 代入上式,得水升高的温度为 1
42001110105.714.32
362
⨯⨯⨯⨯⨯⨯==∆-cM fItR t πK= 5.6K。