浙江省高中物理学业水平复习练习:第六章 课时训练3 机械能守恒定律和能量守恒 Word版含答案
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课时训练4 能量守恒定律、功能关系的综合应用基础巩固1.画作《瀑布》如图所示。
有人对此画作了如下解读:水流从高处倾泻而下,推动水轮机发电,又顺着水渠流动,回到瀑布上方,然后再次倾泻而下,如此自动地周而复始。
这一解读违背了( D )A.库仑定律B.欧姆定律C.电荷守恒定律D.能量守恒定律2.上端固定的一根细线下面悬挂一摆球,摆球在空气中摆动,摆动的幅度越来越小,对此现象下列说法正确的是( B )A.摆球机械能守恒B.摆球的机械能正在减少C.能量正在消失D.只有动能和重力势能的相互转化3.下列说法正确的是( C )A.随着科技的发展,第一类永动机是可以制成的B.太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量,但照射到宇宙空间的能量都消失了C.“既要马儿跑,又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律,因而是不可能的D.有种“全自动”手表,不用上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,说明能量可以凭空产生4.如图所示为“风光互补路灯”系统,在有阳光时通过太阳能电池板发电,有风时通过风力发电机发电,二者皆备时同时发电,并将电能输至蓄电池储存起来,供路灯照明使用。
该系统( D )A.只可以实现风能转化为电能B.只可以实现太阳能转化为电能C.可以实现电能转化为风能D.可以同时实现风能、太阳能转化为电能解析:当同时具有风和阳光时,两者可同时发电,将风能、太阳能转化为电能,选项D正确。
5.关于能源的开发和应用,下列说法中正确的是( C )A.能源应用的过程就是内能转化为机械能的过程B.化石能源的能量归根结底来自于太阳能,因此化石能源永远不会枯竭C.在广大的农村推广沼气前景广阔、意义重大,既变废为宝,减少污染,又大量节约能源D.随着科学技术的发展,煤炭资源将取之不尽,用之不竭解析:能源应用过程并不单纯是将内能转化为机械能的过程,各种转化形式均可为人类服务,故A错误;化石能源的能量虽然来自太阳能,但要经过数亿年的地质演变才能形成,且储量有限,为不可再生能源,故B错误;在广大农村推广沼气对改善农村环境、节约能源意义重大,功在当代,利在千秋,故C正确;无论技术先进与否,煤炭资源不可能取之不尽、用之不竭,故D错误。
动能定理功能关系机械能守恒【热身】在如图所示的竖直平面内,物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,分别静止于倾角θ=37°的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上,轻绳与对应平面平行。
劲度系数k=5N/m的轻弹簧一端固定在O点,一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D与A相连,弹簧处于原长,轻绳恰好拉直,DM垂直于斜面。
水平面处于场强E=5×104N/C、方向水平向右的匀强电场中。
已知A、B的质量分别为m A=0.1kg和m B=0.2kg,B所带电荷量q=+4×10-6C。
设两物体均视为质点,不计滑轮质量和摩擦,绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,B电量不变。
取g=10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)分析A、B受力情况,说明对A、B系统哪些力是有势的力?写出系统的功能关系。
(2)求B所受静摩擦力的大小;(3)现对A施加沿斜面向下的拉力F,使A以加速度a=0.6m/s 2开始做匀加速直线运动。
A从M到N的过程中,B的电势能增加了ΔE p=0.06J。
已知DN沿竖直方向,B与水平面间的动摩擦因数μ=0.4。
求A到达N点时拉力F的瞬时功率。
【解析】(1)F作用之前,A、B处于静止状态。
设B所受静摩擦力大小为f0,A、B间绳中张力为T0,对A:T0=m A g sinθ①对B:T0=qE+f0②联立①②式,代入数据解得f0=0.4N(2)物体A从M点到N点的过程中,A、B两物体的位移均为x,A、B间绳子张力为T,有qEx=ΔE p③T-μm B g-qE=m B a④设A在N点时的速度为v,受弹簧的拉力为F k,弹簧的伸长量为Δx,有v2=2ax⑤F k=k·Δx⑥F+m A g sinθ-F k sinθ-T=m A a⑦由几何关系知Δx=⑧设拉力F的瞬时功率为P,有P=Fv⑨联立各式,代入数据解得P=0.528W答案:(1)0.4N(2)0.528W一选择题1物体在大小相等的力F作用下,分别在粗糙的水平地面上发生了一段位移x,其力与速度方向夹角如图所示,则下列判断正确的是()A.甲图中力F做负功B.乙图中合外力做功最多C.丙图中摩擦力做功最多D.三个图中力F做功相同2(多选)如图所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物体A,现以恒定的外力F拉B,x(1cos)sinθθ-由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参考系,A、B都向前移动一段距离.在此过程中()A.外力F做的功等于A和B动能的增量B.B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量C.A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功D.外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和答案BD解析A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力,对A物体运用动能定理,则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量,B对.A 对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,但是由于A在B上滑动,A、B对地的位移不等,故二者做功不等,C错.对B应用动能定理,W F-W f=ΔE k B,W F=ΔE k B +W f,即外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和,D对.由上述讨论知B克服摩擦力所做的功与A的动能增量(等于B对A的摩擦力所做的功)不等,故A错.3以下说法正确的是()。
第3节机械能守恒定律考点一| 重力势能、弹性势能及机械能守恒的判断1.重力做功与重力势能(1)重力做功的特点重力做功与路径无关,只与初、末位置的高度差有关.(2)重力做功与重力势能变化的关系①定性关系:重力对物体做正功,重力势能就减少;重力对物体做负功,重力势能就增加.②定量关系:物体从位置A到位置B时,重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量,即W GΔE p.③重力势能的变化量是绝对的,与参考面的选取无关.2.弹性势能(1)定义发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能.(2)弹力做功与弹性势能变化的关系①弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系.②对于弹性势能,一般物体的弹性形变量越大,弹性势能越大.3.机械能动能、重力势能和弹性势能统称为机械能.4.机械能守恒定律内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变.5.机械能守恒的条件(1)系统只受重力或弹簧弹力的作用,不受其他外力.(2)系统除受重力或弹簧弹力作用外,还受其他内力和外力,但这些力对系统不做功.(3)系统内除重力或弹簧弹力做功外,还有其他内力和外力做功,但这些力做功的代数和为零.(4)系统跟外界没有发生机械能的传递,系统内外也没有机械能与其他形式的能发生转化.(2016·浙江10月学考)如图5-3-1所示,无人机在空中匀速上升时,不断增加的能量是()图5-3-1A.动能B.动能、重力势能C.重力势能、机械能D.动能、重力势能、机械能C[动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,机械能为两者之和,题目中无人机匀速上升,速度不变,高度增加,因此动能不变,重力势能增加,机械能增加.故选C.]1.关于重力势能的几种理解,正确的是()A.重力势能的值与参考平面的选择有关B.放在地面上的物体,它的重力势能一定等于零C.不同质量的物体,由于在同一地点,所以重力势能相等D.因为重力势能是标量,所以只能取正值A[重力势能的值与参考平面有关,选定了参考平面后,物体处于比参考平面低处,其重力势能为负值,A正确.]2.关于重力做功,下列说法不正确的是() 【导学号:81370205】A.重力做正功,物体的重力势能一定减小B.重力做负功,重力势能一定增加C.重力做负功,可以说成物体克服重力做功D.重力做正功,物体的动能一定增加D[重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势力增加,D符合题意.]3.如图5-3-2所示为蹦床运动员在空中表演的情景.在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中,蹦床的弹性势能和运动员的重力势能变化情况分别是()图5-3-2A.弹性势能减小,重力势能增大B.弹性势能减小,重力势能减小C.弹性势能增大,重力势能增大D.弹性势能增大,重力势能减小A[当蹦床恢复原状时,运动员与蹦床分离,此过程中,蹦床的形变量减小,所以弹性势能减小;运动员的高度一直在增大,所以重力势能增大.A选项正确,B、C、D选项错误.]4.如图5-3-3所示,一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离.假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法不正确的是()图5-3-3A.运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能增加C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D.蹦极过程中,重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关D[运动员到达最低点前重力势能始终减小,选项A正确,不符合题意;蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,由功能关系知,弹性势能增加,选项B正确,不符合题意;蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统只有动能和势能的转化,系统机械能守恒,选项C正确,不符合题意;蹦极过程中,重力势能的改变量与重力势能零点的选取无关,选项D 错误,符合题意.]5.如图5-3-4所示,小明玩蹦蹦杆,在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是()图5-3-4A.重力势能减少,弹性势能增大B.重力势能增大,弹性势能减少C.重力势能减少,弹性势能减少D.重力势能不变,弹性势能增大A[弹簧向下压缩的过程中,弹簧压缩量增大,弹性势能增大;重力做正功,重力势能减少,故A正确.]考点二| 机械能守恒定律的应用机械能守恒的三种表达式1.守恒观点(1)表达式:E k1+E p1=E k2+E p2或E1=E2.(2)意义:系统初状态的机械能等于末状态的机械能.(3)注意:要先选取零势能参考平面,并且在整个过程中必须选取同一个零势能参考平面.2.转化观点(1)表达式:ΔE k=-ΔE p.(2)意义:系统的机械能守恒时,系统增加(或减少)的动能等于系统减少(或增加)的势能.3.转移观点(1)表达式:ΔE A增=ΔE B减.(2)意义:若系统由A、B两部分组成,当系统的机械能守恒时,则A部分机械能的增加量等于B部分机械能的减少量.1.总质量约为3.8吨的“嫦娥三号”探测器在距月面3 m处关闭反推发动机,让其以自由落体方式降落在月球表面.4条着陆腿触月信号显示,“嫦娥三号”完美着陆月球虹湾地区.月球表面附近重力加速度约为1.6 m/s 2,4条着陆腿可视作完全相同的四个轻弹簧,在软着陆后,每个轻弹簧获得的弹性势能大约是( )图5-3-5A .28 500 JB .4 560 JC .18 240 JD .9 120 JB [设每个轻弹簧获得的弹性势能为E p ,由机械能守恒定律可得:mgh =4E p ,故E p =14mgh =4 560 J ,故B 正确.]2.在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小( )A .一样大B .水平抛的最大C .斜向上抛的最大D .斜向下抛的最大A [由机械能守恒定律mgh +12m v 21=12m v 22知,落地时速度v 2的大小相等,故A 正确.] 3.如图5-3-6所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m 的小球A ,若将小球A 从弹簧原长位置由静止释放,小球A 能够下降的最大高度为h .若将小球A 换为质量为2m 的小球B ,仍从弹簧原长位置由静止释放,已知重力加速度为g ,不计空气阻力,则小球B 下降h 时的速度为( )图5-3-6A.2ghB.ghC.gh2D .0B [对弹簧和小球A ,根据机械能守恒定律得弹性势能E p =mgh ;对弹簧和小球B ,根据机械能守恒定律有E p +12×2m v 2=2mgh ,得小球B 下降h 时的速度v =gh ,只有选项B 正确.]4.如图5-3-7所示,在高1.5 m 的光滑平台上有一个质量为2 kg 的小球被一细线拴在墙上,球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧.当烧断细线时,小球被弹出,小球落地时的速度方向与水平方向成60°角,则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g 取10 m/s 2)( )图5-3-7A .10 JB .15 JC .20 JD .25 JA [由h =12gt 2,tan 60°=gtv 0可得v 0=10 m/s.由小球被弹射过程中,小球和弹簧组成的系统机械能守恒得,E p =12m v 20=10 J ,故A 正确.]5.如图5-3-8所示,竖直平面内的一半径R =0.50 m 的光滑圆弧槽BCD ,B 点与圆心O 等高,一水平面与圆弧槽相接于D 点,质量m =0.10 kg 的小球从B 点正上方H =0.95 m 高处的A 点自由下落,由B 点进入圆弧轨道,从D 点飞出后落在水平面上的Q 点,DQ 间的距离x =2.4 m ,球从D 点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度h =0.80 m ,g 取10 m/s 2,不计空气阻力,图5-3-8求:(1)小球经过C 点时轨道对它的支持力大小F N ; (2)小球经过最高点P 的速度大小v P ; (3)D 点与圆心O 的高度差h OD .【解析】 (1)设经过C 点时速度为v 1,由机械能守恒有mg (H +R )=12m v 21 由牛顿第二定律有F N -mg =m v 21R代入数据解得F N=6.8 N.(2)P到Q做平抛运动有h=12gt2,x2=v P t代入数据解得v P=3.0 m/s.(3)由机械能守恒定律,有12m v2P+mgh=mg(H+h OD),代入数据,解得h OD=0.30 m.【答案】(1)6.8 N(2)3.0 m/s(3)0.30 m。
高中物理复习:机械能守恒定律和能量守恒定律【知识点的认识】1.机械能:势能和动能统称为机械能,即E=E k+E p,其中势能包括重力势能和弹性势能.2.机械能守恒定律(1)内容:在只有重力(或弹簧弹力)做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变.(2)表达式:观点表达式守恒观点 E1=E2,E k1+E p1=E k2+E p2(要选零势能参考平面)转化观点△E K=﹣△E P(不用选零势能参考平面)转移观点△E A=﹣△E B(不用选零势能参考平面)【命题方向】题型一:机械能是否守恒的判断例1:关于机械能是否守恒的叙述中正确的是()A.只要重力对物体做了功,物体的机械能一定守恒B.做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒C.外力对物体做的功为零时,物体的机械能一定守恒D.只有重力对物体做功时,物体的机械能一定守恒分析:机械能守恒的条件:只有重力或弹力做功的物体系统,其他力不做功,理解如下:①只受重力作用,例如各种抛体运动.②受到其它外力,但是这些力是不做功的.例如:绳子的一端固定在天花板上,另一端系一个小球,让它从某一高度静止释放,下摆过程中受到绳子的拉力,但是拉力的方向始终与速度方向垂直,拉力不做功,只有重力做功,小球的机械能是守恒的.③受到其它外力,且都在做功,但是它们的代数和为0,此时只有重力做功,机械能也是守恒的.解:A、机械能守恒条件是只有重力做功,故A错误;B、匀速运动,动能不变,但重力势能可能变化,故B错误;C、外力对物体做的功为零时,不一定只有重力做功,当其它力与重力做的功的和为0时,机械能不守恒,故C错误;D、机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功,故D正确.故选:D.点评:本题关键是如何判断机械能守恒,可以看能量的转化情况,也可以看是否只有重力做功.题型二:机械能守恒定律的应用例2:如图,竖直放置的斜面下端与光滑的圆弧轨道BCD的B端相切,圆弧半径为R,∠COB =θ,斜面倾角也为θ,现有一质量为m的小物体从斜面上的A点无初速滑下,且恰能通过光滑圆形轨道的最高点D.已知小物体与斜面间的动摩擦因数为μ,求:(1)AB长度l应该多大.(2)小物体第一次通过C点时对轨道的压力多大.分析:(1)根据牛顿第二定律列出重力提供向心力的表达式,再由动能定理结合几何关系即可求解;(2)由机械能守恒定律与牛顿第二定律联合即可求解.解:(1)因恰能过最高点D,则有又因f=μN=μmgcosθ,物体从A运动到D全程,由动能定理可得:mg(lsinθ﹣R﹣Rcosθ)﹣fl=联立求得:(2)物体从C运动到D的过程,设C点速度为v c,由机械能守恒定律:物体在C点时:联合求得:N=6mg答:(1)AB长度得:.(2)小物体第一次通过C点时对轨道的压力6mg.点评:本题是动能定理与牛顿运动定律的综合应用,关键是分析物体的运动过程,抓住滑动摩擦力做功与路程有关这一特点.题型三:多物体组成的系统机械能守恒问题例3:如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上.现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行.已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面.下列说法正确的是()A.斜面倾角α=30°B.A获得最大速度为2gC.C刚离开地面时,B的加速度最大D.从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B两小球组成的系统机械能守恒分析:C球刚离开地面时,弹簧的弹力等于C的重力,根据牛顿第二定律知B的加速度为零,B、C加速度相同,分别对B、A受力分析,列出平衡方程,求出斜面的倾角.A、B、C组成的系统机械能守恒,初始位置弹簧处于压缩状态,当B具有最大速度时,弹簧处于伸长状态,根据受力知,压缩量与伸长量相等.在整个过程中弹性势能变化为零,根据系统机械能守恒求出B的最大速度,A的最大速度与B相等;解:A、C刚离开地面时,对C有:kx2=mg此时B有最大速度,即a B=a C=0则对B有:T﹣kx2﹣mg=0对A有:4mgsinα﹣T=0以上方程联立可解得:sinα=,α=30°,故A正确;B、初始系统静止,且线上无拉力,对B有:kx1=mg由上问知x1=x2=,则从释放至C刚离开地面过程中,弹性势能变化量为零;此过程中A、B、C组成的系统机械能守恒,即:4mg(x1+x2)sinα=mg(x1+x2)+(4m+m)v Bm2以上方程联立可解得:v Bm=2g所以A获得最大速度为2g,故B正确;C、对B球进行受力分析可知,C刚离开地面时,B的速度最大,加速度为零.故C错误;D、从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B、C及弹簧组成的系统机械能守恒,故D错误.故选:AB.点评:本题关键是对三个小球进行受力分析,确定出它们的运动状态,再结合平衡条件和系统的机械能守恒进行分析.【解题方法点拨】1.判断机械能是否守恒的方法(1)利用机械能的定义判断:分析动能与势能的和是否变化.如:匀速下落的物体动能不变,重力势能减少,物体的机械能必减少.(2)用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功,或有其他力做功,但其他力做功的代数和为零,机械能守恒.(3)用能量转化来判断:若系统中只有动能和势能的相互转化,而无机械能与其他形式的能的转化,则系统的机械能守恒.(4)对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等问题机械能一般不守恒,除非题中有特别说明或暗示.2.应用机械能守恒定律解题的基本思路(1)选取研究对象﹣﹣物体或系统.(2)根据研究对象所经历的物理过程,进行受力、做功分析,判断机械能是否守恒.(3)恰当地选取参考平面,确定研究对象在过程的初、末态时的机械能.(4)选取方便的机械能守恒定律的方程形式(E k1+E p1=E k2+E p2、△E k=﹣△E p或△E A=﹣△E B)进行求解.注:机械能守恒定律的应用往往与曲线运动综合起来,其联系点主要在初末状态的速度与圆周运动的动力学问题有关、与平抛运动的初速度有关.3.对于系统机械能守恒问题,应抓住以下几个关键:(1)分析清楚运动过程中各物体的能量变化;(2)哪几个物体构成的系统机械能守恒;(3)各物体的速度之间的联系.13.能量守恒定律【知识点的认识】能量守恒定律1.内容:能量即不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变,叫能量守恒定律.2.公式:E=恒量;△E增=△E减;E初=E末;3.说明:①能量形式是多种的;②各种形式的能都可以相互转化.4.第一类永动机不可制成①定义:不消耗能量的机器,叫第一类永动机.②原因:违背了能量守恒定律.。
浙江省一级重点中学高三物理力学练习题机械能守恒定律一、追寻守恒量 功 功率题型一、能量的转化和守恒 1.如果某一物体在某一过程中机械能是守恒的,则对这句话的理正确的是A.就是指势能和动能都不变化 B.当动能增加时,势能一定减小C.当动能增加时,势能有可能增加D.机械能守恒的过程是不存在的题型二、判断一个力是否做功和做功正负 2.如图,A 、B 叠放着,A 用绳系在固定的墙上,用力F 拉着B 右移,用F′、F AB 和FBA 分别表示绳对A的拉力、A 对B 的摩擦力和B 对A 的摩擦力,则A.F 做正功,FA B做负功,F BA 做正功,F′不做功B.F 和F BA 做正功,F AB 和F′做负功C.F 做正功,其他力都不做功D .F对A 做正功,FAB 做负功,F BA 和F ′对A都不做功3.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题型三、恒力做功的计算 4.两个互相垂直的力F 1和F 2作用在同一物体上,使物体运动,物体通过一段位移时,力F 1对物体做功4J,力F 2对物体做功3J,则力F1和F 2的合力对物体做功为A.7JB.2J C .5J D.3.5J5.用400N的力在水平地面上拉车行走50m ,拉力与车前进的方向成30°角。
那么,拉力对车做的功是A.2.0×104J B.1.0×104J C.1.7×104J D .以上均不对6.如图,滑轮和绳的重力及摩擦不计,用力F 提升原来静止的质量为m=10kg 的物体,以大小为a =2m/s2的加速度匀加速上升。
求(1)前3秒内力F 做的功;(2)第3秒末力F 的功率.(g 取10m /s 2)题型四、变力做功的计算7.如图,长为L 的水平绳一端拴一质量为m 的小球,使其绕另一端在水平地面上做圆周运动,球与地面间的动摩擦因数为μ,求运动一周时,摩擦力做的功?题型五、功率的计算 8.质量为m 的物体从倾角为α的固定的光滑斜面由静止开始下滑,斜面高为h,当物体滑至斜面底端,重力做功的瞬时功率为·A.mggh 2B .1/2mgsinαgh 2 C .mg gh 2sinα D .mg sin 2gh9.质量为m=3kg 的物体在F=6N 的水平力作用下,在光滑水平面上从静止开始运动,运动时间t =3s ,求:(1)力F 在t =3s 内对物体所做功的平均功率;(2)在3s 末力F 对物体做功的瞬时功率题型六、机车启动问题 10.汽车发动机的额定功率为60k W,汽车质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,g 取10m/s 2,问:(1)汽车保持额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少?(2)若汽车保持0.5m/s 2的加速度做匀加速运动,这一过程能维持多长时间?二、重力势能和弹性势能题型一、重力做功的特点 1.如图,质量为m的小球从高为h的斜面上的A 点滚下经水平面BC后,再滚上另一斜面,当它到达h/3处的D点时,速度为零,此过程中重力做的功是多少?题型二、重力势能的相对性 2.桌面离地高为h ,质量为m 的小球从离桌面高为H 处自由下落,不计空气阻力,假设桌面为零势能的参考平面,则小球在图示位置处的重力势能 A、mgh B 、mgH C 、mg(H+h) D 、m g(H-h)题型三、重力做功与重力势能的变化 3.如图,一条铁链长为2m,质量为10kg,放在水平地面上,拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间,物体克服重力做功为多少?题型四、割补法求做功 4.如图,长度为l 、质量为m 的均匀的绳,一段置于水平的光滑桌面上,另一段a 垂于桌面下,当绳下滑全部离开桌面时,求重力所做的功.(设绳还未落地)5.如图,有一连通器,左右两管的横截面积均为s ,内盛密度为ρ的液体,开始时两管内的液面高度差为h 。
第6章 机械能守恒定律▲7.追寻守恒量——能量 ①守恒的含义 ②动能、势能的定义 b a【全真训练】 ▲8.功①功与能量变化的关系 ②做功的两个要素 ③功的定义、计算式及单位 ④负功的两种说法⑤用公式W =Fl cos α计算恒力功 b a b b c【全真训练】1. (14.1.11)质量为m 的物体受一水平力F 作用,在光滑的水平面上通过s 的位移,该力做功为W;若把该物体放在某一粗糙的水平面上,受同样水平力F 作用做匀速直线运动,通过相同的位移s,则该力做功为A.大于WB.小于WC.WD.02.(13.6.16)如图所示,坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m ,在与水平面成θ角的恒定拉力F 作用下,沿水平地面向右移动了一段距离l 。
已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ,雪橇受到的A .支持力做功为mglB .重力做功为mglC .拉力做功为Fl cos θD .滑动摩擦力做功为-μmgl3.(2013.16)如图所示是一幅登山导图,质量约为60kg 的小赵从A 点出发经过O.5h 到达 B 点,小赵在这过程中克服重力做功约为 A.4.7×104J B.l.4×105J C.9.0×104J D.1.8×105J第2题图F θ4.( 12.16)作为科学史上最伟大的定律之一—万有引力定律向人们揭示了 A .一切物体都具有惯性B .力是改变物体运动状态的原因C .任何两个物体都相互吸引D .不同形式的能量之间可以相互转化5.(2010.1)下列物理量中属于矢量的是 、 A .功 B.动能 C.加速度 D.重力势能6. (2010.16)如图所示,小车在与水平方向成α角的恒力F 作用下,沿水平地面向左运动一段距离l,此过程中力F 对小车所做的功为 A. F l B. F lsina C. F lcosa D. F ltana▲9.功率①功率的物理意义、定义式及单位 ②额定功率的意义 ③导出公式P =Fv ④根据公式tWP =、P =Fv 解决简单问题 b b c c【全真训练】1.(13.6.22)某同学的质量为50kg ,所骑自行车的质量为15 kg ,设该同学在平直路面上正常骑行时脚踏自行车的功率为40W 。
必修2机械能守恒定律之一:功和功率一、考试要求1、追寻守恒量——能量:理解守恒的含义;②识记动能、势能的定义。
2、功:①理解功与能量变化的关系;②识记做功的两个要素;③理解功的定义、计算式及单位;④理解负功的两种说法;⑤应用用公式W =FX cos α计算恒力功3、功率:①理解功率的物理意义、定义式及单位;②理解额定功率的意义;③应用导出公式P =Fv ;④应用根据公式tW P =、P =Fv 解决简单问题 二、主要考点考点1功(1)做功的两个不可缺少的因素:①力;②在力的方向上发生的位移(2)功的公式:W=FXcosa(3)功是标量:功是由力的大小和位移的大小确定的,它没有方向,是个标量。
(4)功的单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号J 。
1J 就等于1N 的力使物体在力的方向上发生1m 位移所做的功。
(5)功的正负:当02πα≤<时F 做正功,当2πα=时F 不做功,当2παπ<≤时F 做负功。
考点2功率(l)功率的概念:功率是表示物体做功快慢的物理量,表示了单位时间内,物体做功的多少。
功与完成这些功所用时间的比值表示。
(2)功率的公式:w p t= 该式表示了在某一段时间t 内物体做功的平均功率。
当力的方向和位移的方向一致时,上式中的W=FX ,则:FX p FV t== (3)功率的单位:在国际单位制中,功率的单位是瓦特。
l 瓦特=1焦耳/秒,符号:1W=1J /s(4)公式P =Fv 中三个物理量的相依关系:当力F 与物体运动方向相同时,F= Fv ,在功率一定的情况下,力越大,速度就越小,如汽车从平地开始上坡时,在保持发动机功率不变的条件下,需换档降低速度以增大牵引力。
在力大小不变时,功率越大,速度越大,如在竖直方向上匀速吊起重物,起重机输出功率越大,起吊速度就越大。
保持速度不变时,功率越大,力越大,如汽车从平路转入上坡时,要保持速度不变,就需要加大油门增大牵引功率以增大牵引力。
1 A B C D2024年6月浙江省一般中学学业水平考试物理试题 姓名: 准考证号:本题题卷分选择题和非选择题两部分,共6页,满分70分,考试时间60分钟。
考生留意:1.答题前,请务必将自己的姓名和准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请根据答题纸上“留意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必需运用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区城内。
作图时可先运用2B 铅笔,确定后必需运用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑,答案写在本试题卷上无效。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g 均取10m/s 2。
选择题部分一、选择题(本题共18小题,每小题2分,共36分。
每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.下列属于国际单位制中基本单位符号的是( )A .m /sB .kgC .m /s 2D .kg ·m /s 22.下列电学元器件属于电容器的是( )3.如图所示,船夫用撑杆撑船前行,则( )A .船对人的力小于人对船的力B .船对水的力大于水对船的力C .人对撑杆的力与撑杆对人的力大小相等D .撑杆对河底的力大于河底对撑杆的力 4.2018年6月5日,我国在西昌卫星放射中心胜利放射“风云二号H 星”。
假设该卫星质量为m ,在离地面高度为h 的轨道上绕地球做匀速圆周运动。
已知地球质量为M ,半径为R ,引力常量为G ,则地球对卫星的万有引力大小为( )A .2h Mm GB .h R Mm G +C .2RMm G D .2)(h R Mm G + 5.一户外健身器材如图所示。
当器材上轮子转动时,轮子上A 、B 两点的( )A .转速nB >n A B .周期T B >T AC .线速度v B >v AD .角速度ωB >ωA(第3题图)(第5题图) (第6题图) (第7题图)2(第11题图) (第12题图) (第13题图)6.如图所示的瓢虫,其身上的星数(斑点数)显示了它的种类。
课时训练3 机械能守恒定律和能量守恒
基础巩固
1.在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小( A ) A.一样大 B.水平抛的最大
C.斜向上抛的最大
D.斜向下抛的最大
2.如图所示,运动员投掷链球、铅球、铁饼和标枪时,都是把物体斜向上抛出。
若不计空气阻力,则这些物体从被抛出到落地的过程中( D )
A.机械能先减小后增大
B.机械能先增大后减小
C.动能先增大后减小,重力势能先减小后增大
D.动能先减小后增大,重力势能先增大后减小
3. (2018·浙江6月学考)如图所示,质量为m的小球,从距桌面h1高处的A点自由下落到地面上的B点,桌面离地高为h2。
选择桌面为参考平面,则小球( D )
A.在A点时的重力势能为mg(h1+h2)
B.在A点时的机械能为mg(h1+h2)
C.在B点时的重力势能为0
D.落到B点时的动能为mg(h1+h2)
4.如图所示的滑轮光滑轻质,空气阻力不计,M1=2 kg,M2=1 kg,M1离地高度为H=0.5 m。
M1与M2从静止开始释放,M1由静止下落0.3 m时的速度为(g取10 m/s2)( A )
A. m/s
B.3 m/s
C.2 m/s
D.1 m/s
解析:对系统运用机械能守恒定律得(M1-M2)gh=(M1+M2)v2,代入数据解得v= m/s,故选项A正确,B,C,D错误.
5.如图所示,一个小孩从粗糙的滑梯上加速滑下,在下滑过程( B )
A.小孩重力势能减小,动能不变,机械能减小
B.小孩重力势能减小,动能增加,机械能减小
C.小孩重力势能减小,动能增加,机械能增加
D.小孩重力势能减小,动能增加,机械能不变
解析:小孩从粗糙的滑梯上加速滑下,重力做正功,重力势能减小。
摩擦力做负功,机械能减小。
加速滑下,动能增加。
故A,C,D错误, B正确。
6.“竹蜻蜓”是一种儿童玩具,双手用力搓柄可使“竹蜻蜓”向上升,某次实验,“竹蜻蜓”离手后沿直线上升到最高点,在该过程中( C )
A.空气对“竹蜻蜓”的作用力大于“竹蜻蜓”对空气的作用力
B.“竹蜻蜓”的动能一直增加
C.“竹蜻蜓”的重力势能一直增加
D.“竹蜻蜓”的机械能守恒
解析:根据牛顿第三定律可知,空气对“竹蜻蜓”的力一定等于“竹蜻蜓”对空气的力,A错误;“竹蜻蜓”离手后沿直线上升到最高点,从运动描述可知它是先加速后减速,所以动能先增加后减小,高度升高,重力势能一直增加,B错误,C正确;空气阻力对“竹蜻蜓”做功,故“竹蜻蜓”的机械能不守恒,D错误。
7.如图所示,一同学在电梯里站在台秤上称体重,发现体重明显大于在静止地面上称的体重,那么( D )
A.电梯一定处于加速上升阶段
B.台秤对人的支持力一定做正功
C.人的机械能一定增大
D.电梯的加速度一定向上。