chap06功和能习题课
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功和能习题课--弹簧问题练习1.(多选)如图所示,轻质弹簧上端固定,下端系一物体。
物体在A 处时,弹簧处于原长状态。
现用手托住物体使它从A 处缓慢下降,到达B 处时,手和物体自然分开。
此过程中,物体克服手的支持力所做的功为W 。
不考虑空气阻力。
关于此过程,下列说法正确的有( )A .物体重力势能减小量一定大于WB .弹簧弹性势能增加量一定小于WC .物体与弹簧组成的系统机械能增加量为WD .若将物体从A 处由静止释放,则物体到达B 处时的动能为W2、如图所示,劲度系数为k 的弹簧下端悬挂一个质量为m 的重物,处于静止状态.手托重物使之缓慢上移直到弹簧恢复原长、手对重物做的功为W 1.然后放手使重物从静止开始下落,重物下落过程中的最大速度为v ,不计空气阻力.重物从静止开始下落到速度最大的过程中,弹簧对重物做的功为W 2,则( )A .W 1>m 2g 2kB .W 1<m 2g 2kC .W 2=12m v 2D .W 2=m 2g 2k -12m v 2 3、[多选](2019·青岛模拟)如图所示,一根原长为L 的轻弹簧,下端固定在水平地面上,一个质量为m 的小球,在弹簧的正上方从距地面高度为H 处由静止下落压缩弹簧。
若弹簧的最大压缩量为x ,小球下落过程受到的空气阻力恒为F f ,则小球从开始下落至最低点的过程( )A .小球动能的增量为零B .小球重力势能的增量为mg (H +x -L )C .弹簧弹性势能的增量为(mg -F f )(H +x -L )D .系统机械能减小F f H4、如图所示,劲度系数为k 的轻弹簧一端固定在墙上,一个小物块(可视为质点)从A 点以初速度v 0向左运动,接触弹簧后运动到C 点时速度恰好为零,弹簧始终在弹性限度内.AC 两点间距离为L ,物块与水平面间动摩擦因数为μ,重力加速度为g ,则物块由A 点运动到C 点的过程中,下列说法正确的是( )A .弹簧和物块组成的系统机械能守恒B .物块克服摩擦力做的功为12m v 20C .弹簧的弹性势能增加量为μmgLD .物块的初动能等于弹簧的弹性势能增加量与摩擦产生的热量之和5、(多选)如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连.弹簧处于自然长度时物块位于O 点(图中未标出).物块的质量为m ,AB =a ,物块与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的力将物块从O 点拉至A 点,拉力做的功为W .撤去拉力后物块由静止向左运动,经O 点到达B 点时速度为零.重力加速度为g .则上述过程中( )A .物块在A 点时,弹簧的弹性势能等于W -12μmga B .物块在B 点时,弹簧的弹性势能小于W -32μmga C .经O 点时,物块的动能小于W -μmgaD .物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B 点时弹簧的弹性势能6、(多选)如图所示,劲度系数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m 的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变。
自我综合评价(二)一、单项选择题(每题3分,共36分)1.在国际单位制中,功的单位是()A.牛顿B.焦耳C.帕斯卡D.瓦特2.如图所示为一些生活中常见的情景,关于这些情景,下列说法中正确的是()A.图甲:人用力推箱子但没有推动,人对箱子的推力做了功B.图乙:起重机吊着重物匀速竖直上升的过程中,起重机对重物的拉力做了功C.图丙:中学生在平直道路骑车行进的过程中,地面对车的支持力做了功D.图丁:踢出去的足球在空中飞行的过程中,人脚对足球的作用力做了功3.下列关于功和功率的说法中正确的是()A.有力作用在物体上,力一定对物体做功B.物体做功越快,功率越大C.物体受到的作用力越大,力对物体做功就越多D.力对物体做功越多,功率就越大4.下列实例中,既具有动能又具有势能的是()A.水平赛道上飞驰的赛车B.戏水者从高处飞速滑下C.打桩机将重锤举在高处D.张弓待发时被拉开的弦5.如图所示的两名运动员,甲比乙高,如图果他们匀速举起相同质量的杠铃所用的时间相等,则()A.甲做功较多,功率较大B.甲做功较多,功率较小C.甲做功较多,甲、乙功率相等D.甲、乙做功相等,乙的功率较大6.如图所示,一个质量为50 kg的人在10 s内连续向上跳了12个台阶,已知每个台阶的高度为0.2 m,则这个人在这段时间内克服重力做功的功率是(g取10 N/kg) ()A.1200 WB.10 WC.12 WD.120 W7.用同一水平力F拉一个物体先后沿光滑水平面和粗糙水平面运动,两次物体运动的距离都为s,运动的时间分别为t1和t2(t1<t2 )。
物体沿光滑水平面运动时,拉力做的功为W1,功率为P1;物体沿粗糙水平面运动时,拉力做的功为W2,功率为P2,那么()A.W1=W2P1>P2B.W1>W2P1=P2C.W1<W2P1>P2D.W1=W2P1<P28.物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间的关系图像如图甲所示,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图图乙所示,受到的水平推力为F2。
功和能习题课--非质点问题练习1、如图所示,粗细均匀,两端开口的U 形管内装有同种液体,开始时两边液面高度差为h ,管中液柱总长度为4h ,后来让液体自由流动,当两液面高度相等时,右侧液面下降的速度为( ) A. 18gh B. 16gh C. 14gh D. 12gh 2、如图所示,长为L 的均匀链条放在光滑水平桌面上,且使长度的14垂在桌边,松手后链条从静止开始沿桌边下滑,则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为( )A.32gL B .gL 4 C.15gL 4 D .4gL3.(多选)(2019·温州中学模拟)如图所示,在竖直平面内半径为R 的四分之一圆弧轨道AB 、水平轨道BC 与斜面直轨道CD 平滑连接在一起,斜面直轨道足够长。
在圆弧轨道上静止着N 个半径为r (r ≪R )的光滑小球(小球无明显形变),小球恰好将圆弧轨道铺满,从最高点A 到最低点B 依次标记为1、2、3、…、N 。
现将圆弧轨道末端B 处的阻挡物拿走,N 个小球由静止开始沿轨道运动,不计摩擦与空气阻力,下列说法正确的是( )A .N 个小球在运动过程中始终不会散开B .第1个小球从A 到B 过程中机械能守恒C .第1个小球到达B 点前第N 个小球做匀加速运动D .第1个小球到达最低点的速度v <gR4.(多选)如图所示,固定在地面的斜面体上开有凹槽,槽内紧挨放置六个半径均为r 的相同小球,各球编号如图。
斜面与水平轨道OA 平滑连接,OA 长度为6r 。
现将六个小球由静止同时释放,小球离开A 点后均做平抛运动,不计一切摩擦。
则在各小球运动过程中,下列说法正确的是( )A .球1的机械能守恒B .球6在OA 段机械能增大C .球6的水平射程最小D .六个球落地点各不相同5.(多选)如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面固定在地面上,长为l 、质量为m 、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端齐平。
第六章功和能[考点解读][例1]汽车以额定功率从静止开始行驶时,一定是 [ ]A.速度变大,加速度也变大 B.速度变小,加速度也变小C.速度变大,而加速度变小 D.速度最大时,牵引力一定也最大[分析] 当汽车的功率恒定时,由公式P=Fv可知,随着运动速度的减小.当加速度减小到零时,汽车的速度达最大值.此时的牵引力应是最小.[答] C.[说明 ] 不少学生受生活直觉的影响,还常被笼罩在亚里士多德关于力与运动关系错误观点的阴影里,总是把力与运动(速度)直接联系起来,认为汽车开得快时牵引力大,开得慢时牵引力小.应该注意:这里的基本点是功率恒定,力与运动速度必须受它的制约.[例2] 汽车以速率v1沿一斜坡向上匀速行驶,若保持发动机功率不变,沿此斜坡向下匀速行驶的速率为v2,则汽车以同样大小的功率在水平路面上行驶时的最大速率为(设三情况下汽车所受的阻力相同) [ ][分析] 设汽车的质量为m,斜坡倾角为α,汽车沿斜坡匀速向上和匀速向下时的牵引力分别为F1、F2,阻力大小为f,根据力平衡条件和功率公式可知联立两式,得所受阻力的大小代入①式或②式,得发动机的功率若汽车沿水平路面行驶,达最大车速时牵引力等于阻力,即[答] C.[例3] 质量m=5t的汽车从静止出发,以a=1m/s2的加速度沿水平直路作匀加速运动,汽车所受的阻力等于车重的0.06倍,求汽车在10s内的平均功率和10s末的瞬时功率.取g=10m/s2.[分析] 汽车在水平方向受到两个力:牵引力F和阻力f.根据牛顿第二定律算出牵引力,结合运动学公式算出10s内的位移和10s末的速度即可求解.[解答] 设汽车的牵引力为F,阻力f=kmg=0.06mg.由牛顿第二定律F-f=ma,得 F=m(0.06g+a)=5×103(0.06×10+1)N=8×103N.汽车在t=10s内的位移和10s末的速度分别为vt=at=1×10m/s=10m/s所以汽车在10s内的平均功率和10s末的功率分别为Pt=Fvt=8×103×10W=8×104W.[说明] 题中汽车作匀加速运动,因此10s内的平均功率也可用由此可见,在匀变速运动中,某段时间内的平均功率等于这段时间始末两时刻瞬时功率的平均.即[讨论]汽车、火车或轮船等交通工具,在恒定的功率下起动,都是作变加速运动.这个过程中牵引力F与运动速度v的制约关系如下:所以,最大的运动速度就是作匀速运动时的速度.课本中的例题要求轮船的最大航行速度,就是在F=f时匀速航行的速度.[例题4] 用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升,如果前后两过程的时间相同,不计空气阻力,则[ ]A.加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大B.匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大C.两过程中拉力的功一样大D.上述三种情况都有可能[思路点拨]因重物在竖直方向上仅受两个力作用:重力mg、拉力F.这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态.设匀加速提升重物时拉力为F1,重物加速度为a,由牛顿第二定律F1-mg=ma,匀速提升重物时,设拉力为F2,由平衡条件有F2=mg,匀速直线运动的位移S2=v·t=at2.拉力F2所做的功W2=F2·S2=mgat2.[解题过程] 比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式,不难发现:一切取决于加速度a与重力加速度的关系.因此选项A、B、C的结论均可能出现.故答案应选D.[小结]由恒力功的定义式W=F·S·cosα可知:恒力对物体做功的多少,只取决于力、位移、力和位移间夹角的大小,而跟物体的运动状态(加速、匀速、减速)无关.在一定的条件下,物体做匀加速运动时力对物体所做的功,可以大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力做的功.[例题5]质量为M、长为L的长木板,放置在光滑的水平面上,长木板最右端放置一质量为m的小物块,如图8-1所示.现在长木板右端加一水平恒力F,使长木板从小物块底下抽出,小物块与长木板摩擦因数为μ,求把长木板抽出来所做的功.[思路点拨] 此题为相关联的两物体存在相对运动,进而求功的问题.小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一起的.分别隔离选取研究对象,均选地面为参照系,应用牛顿第二定律及运动学知识,求出木板对地的位移,再根据恒力功的定义式求恒力F的功.[解题过程] 由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为设抽出木板所用的时间为t,则m与M在时间t内的位移分别为所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为[小结]解决此类问题的关键在于深入分析的基础上,头脑中建立一幅清晰的动态的物理图景,为此要认真画好草图(如图8-2).在木板与木块发生相对运动的过程中,作用于木块上的滑动摩擦力f为动力,作用于木板上的滑动摩擦力f′为阻力,由于相对运动造成木板的位移恰等于物块在木板左端离开木板时的位移Sm与木板长度L之和,而它们各自的匀加速运动均在相同时间t内完成,再根据恒力功的定义式求出最后结果.[例题6]如图8-3所示,用恒力F通过光滑的定滑轮,将静止于水平面上的物体从位置A拉到位置B,物体可视为质点,定滑轮距水平面高为h,物体在位置A、B时,细绳与水平面的夹角分别为α和β,求绳的拉力F对物体做的功.[思路点拨]从题设的条件看,作用于物体上的绳的拉力T,大小与外力F相等,但物体从A运动至B的过程中,拉力T的方向与水平面的夹角由α变为β,显然拉力T为变力.此时恒力功定义式W=F·S·cosα就不适用了.如何化求变力功转而求恒力功就成为解题的关键.由于绳拉物体的变力T对物体所做的功与恒力F拉绳做的功相等,根据力对空间积累效应的等效替代便可求出绳的拉力对物体做的功.[解题过程]设物体在位置A时,滑轮左侧绳长为l1,当物体被绳拉至位置B时,绳长变为l2,因此物体由A到B,绳长的变化量又因T=F,则绳的拉力T对物体做的功[小结]如何由求变力功转化为求恒力功,即实现由变到不变的转化,本题采用了等效法,即将恒定拉力F作用点的位移与拉力F的乘积替代绳的拉力对物体做功.这种解题的思路和方法应予以高度重视.[例题7]汽车发动机的功率为60 kW,汽车的质量为4 t,当它行驶在坡度为0.02的长直公路上时,如图8-4,所受阻力为车重的0.1倍(g=10 m/s2),求:(1)汽车所能达到的最大速度vm=?(2)若汽车从静止开始以0.6 m/s2的加速度做匀加速直线运动,则此过程能维持多长时间?(3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时,汽车做功多少?(4)在10 s末汽车的即时功率为多大?[思路点拨]由P=F·v可知,汽车在额定功率下行驶,牵引力与速度成反比.当汽车的牵引力与阻力(包括爬坡时克服下滑力)相等时,速度达最大.只有当汽车牵引力不变时,汽车才能匀加速行驶,当F·v=P 额时,匀加速运动即告结束,可由W=F·S求出这一阶段汽车做的功.当10 s末时,若汽车仍在匀加速运动,即可由Pt=F·vt求发动机的即时功率.[解题过程](1) 汽车在坡路上行驶,所受阻力由两部分构成,即f=Kmg+mgsinα=4000+800=4800 N.又因为F=f时,P=f·vm,所以(2) 汽车从静止开始,以a=0.6 m/s2,匀加速行驶,由F=ma,有F′-f-mgsinα=ma.所以F′=ma+Kmg+mgsinα=4×103×0.6+4800=7.2×103 N.保持这一牵引力,汽车可达到匀加速行驶的最大速度v′m,有由运动学规律可以求出匀加速行驶的时间与位移(3) 由W=F·S可求出汽车在匀加速阶段行驶时做功为W=F·S=7.2×103×57.82=4.16×105J.(4) 当t=10 s<13.9 s,说明汽车在10 s末时仍做匀加速行驶,则汽车的即时功率Pt=F·vt=F·a·t=7.2×103×0.6×10=43.2 kW.[小结]本题为功和功率概念应用于汽车运动过程中的综合题.注意汽车匀加速行驶的特征:牵引力为恒力,发动机输出功率与即时功率逐渐呈线性增大.当输出功率达到额定功率可作为匀加速运动结束的判以vm收尾匀速行驶.[例8] 用一根长l的细线,一端固定在顶板上,另一端拴一个质量为m的小球.现使细线偏离竖直方向α角后,从A处无初速地释放小球(图4-21).试问:(1)小球摆到最低点O时的速度?(2)小球摆到左方最高点的高度(相对最低点)?向左摆动过程中能达到的最大高度有何变化?[分析] 球在摆动过程中,受到两个力作用:重力和线的拉力.由于小球在拉力方向上没有位移,拉力对小球不做功,只有重力做功,所以小球在运动过程中机械能守恒.[解答](1)设位置A相对最低点O的高度为h,取过O点的水平面为零势能位置.由机械能守恒得(2)由于摆到左方最高点B时的速度为零,小球在B点时只有势能.由机械能守恒EA=EB即 mgh=mgh'.所以B点相对最低点的高度为h'=h.(3)当钉有钉子P时,悬线摆至竖直位置碰钉后,将以P为中心继续左摆.由机械能守恒可知,小球摆至左方最高点B1时仍与AB等高,如图4-22所示.[说明] 第(3)小题中的钉子在竖直线上不同位置时,对小球的运动是有影响的.当钉子位于水平线AB 上方时,小球碰钉后总能摆到跟AB同一高度处.若钉子继续下移,碰钉后的运动较为复杂,有兴趣的读者可自行研究.[讨论]1.机械能守恒定律的研究对象机械能的转化和守恒是指系统而言.动能与重力势能的转化是指物体与地球组成的系统机械能守恒;动能与弹性势能的转化是指物体与弹簧组成的系统机械能守恒.通常说某物体的机械能守恒是一种简化的不严格的说法.前面介绍的动能公式,则是对单个物体(质点)而言的.2.机械能守恒定律的应用特点应用机械能守恒定律时,只需着重于始末两状态的分析,不需考虑中间过程的细节变化,这是守恒定律的一大特点.如例2中没有从具体的抛出方式的不同规律出发,但根据机械能守恒却很容易求解.[例题9] 如图8-55所示,半径为r,质量不计的圆盘盘面与地面垂直,圆心处有一个垂直盘面的光滑水平定轴O,在盘的右边缘固定的小球B,放开盘让其自由转动.问:(1)当A转到最低点时,两小球的重力势能之和减少了多少?(2)A球转到最低点时的线速度是多少?(3)在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少?[思路点拨] 两小球重力势能之和的减少,可选取任意参考平面为零势能参考平面进行计算.由于圆盘转动过程中,只有两小球重力做功,根据机械能守恒定律可列式算出A球的线速度和半径OA的最大偏角.[解题过程](1)以通过转轴O的水平面为零势能面,开始时两球重力势能之和为当A球转至最低点时两球重力势能之和为Ep2=EpA+EpB=-mgr+0=-mgr,故两球重力势能之和减少了(2)由于圆盘转动过程中,只有两球重力做功,机械能守恒,因此两球重力势能之和的减少一定等于两球动能的增加,设A球转至最低点,A、B两球的线速度分别为vA,vB,则因A、B两球固定在同一圆盘上,转动过程中的角速度ω相同.由(3)设半径OA向左偏离竖直线的最大角度为θ,如图8-56,该位置系统的机械能与开始时的机械能分别为由系统机械能守恒定律E1=E3,即两边平方得 4(1-sin2θ)=1+sin2θ+2sinθ,所以5sin2θ+2sinθ-3=0,[小结] 系统的始态、末态的重力势能,因参考平面的选取会有所不同,但是重力势能的变化却是绝对的,不会因参考平面的选取而异.机械能守恒的表达方式可以记为Ek1+Ep1=Ek2+Ep2,也可以写作:ΔEk增=ΔEp减.本题采用的就是这种形式.[例题10] 如图8-57所示,A、B两个物体放在光滑的水平面上,中间由一根轻质弹簧连接,开始时弹簧呈自然状态,A、B的质量均为M=0.1kg,一颗质量m=25g的子弹,以v0=45m/s的速度水平射入A物体,并留在其中.求在以后的运动过程中,(1)弹簧能够具有的最大弹性势能;(2)B物体的最大速度.[思路点拨] 由题意可知本题的物理过程从以下三个阶段来分析:其一,子弹击中物体A的瞬间,在极短的时间内弹簧被压缩的量很微小,且弹簧对A的作用力远远小于子弹与A之间的相互作用力,因此可认为由子弹与A物体组成的系统动量守恒,但机械能不守恒(属完全非弹性碰撞).其二,弹簧压缩阶段,子弹留在木块A内,它们以同一速度向右运动,使弹簧不断被压缩.在这一压缩过程中,A在弹力作用下做减速运动,B在弹力作用下做加速运动.A的速度逐渐减小,B的速度逐渐增大,但vA>vB.当vA =vB时,弹簧的压缩量达最大值,弹性势能也达到最大值.以后随着B的加速,A的减速,则有vA<vB,弹簧将逐渐恢复原长.其三,弹簧恢复阶段.在此过程中vB>vA,且vB不断增大而vA不断减小,当弹簧恢复到原来长度时,弹力为零,A与B的加速度也刚好为零,此时B的速度将达到最大值,而A的速度为最小值.根据以上三个阶段的分析,解题时可以不必去细致研究A、B的具体过程,而只要抓住几个特殊状态即可.同时由于A、B受力均为变力,所以无法应用牛顿第二定律,而只能从功能关系的角度,借助机械能转化与守恒定律求解.[解题过程](1)子弹击中木块A,系统动量守恒.由弹簧压缩过程.由子弹A、B组成的系统不受外力作用,故系统动量守恒且只有系统内的弹力做功,故机械能守恒.选取子弹与A一起以v1速度运动时及弹簧压缩量最大时两个状态,设最大压缩量时弹簧的最大弹性势能为Epm,此时子弹A、B有共同速度v共,则有代入数据可解得v共=5m/s,Epm=2.25J.(2)弹簧恢复原长时,vB最大,取子弹和A一起以v1速度运动时及弹簧恢复原长时两个状态,则有代入数据可解出B物体的最大速度 v Bm=10m/s.[小结] 本题综合了动量守恒与机械能守恒定律的应用.A、B运动过程中受变力作用,除不断进行动能与弹性势能的相互转化外,还始终遵循系统动量守恒.选取特殊状态,建立两守恒方程是解决本题的关键.关于这两个守恒之间的关系应加以注意,初学者常有人将两守恒的条件混淆、等同或企图用一个代替另一个.例如有人认为:系统动量守恒,则系统的合外力为零;而合外力为零,合外力的功也为零,故系统的机械能也守恒.类似错误还可列举很多.实际上它们是完全不同的守恒问题,各自具有严格的成立条件,绝不可等同或替代,请同学们在学习中认真理解.[易错题辨析]例1 如图3-1,小物块位于光滑斜面上,斜面位于光滑水平地面上,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力[ ]A.垂直于接触面,做功为零B.垂直于接触面,做功不为零C.不垂直于接触面,做功为零D.不垂直于接触面,做功不为零【错解】斜面对小物块的作用力是支持力,应与斜面垂直,因为支持力总与接触面垂直,所以支持力不做功。
八年级全册物理第六章功和能练习题姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题1 . 四个同学进行登山比赛。
如果规定功率最大者获胜,那么最后胜出者一定是()A.体重最大的同学B.做功最快的同学C.时间最短的同学D.力气最大的同学2 . 下列估测值中,最接近实际的是A.体育课中常用的实心球质量为50gB.乒乓球的质量约为0.5kgC.一块橡皮的质量约为500gD.普通中学生的体重大约是500N3 . 一茶杯放在桌面上,下列关于茶杯和桌面的受力论述中,正确的是A.茶杯和桌面之间有弹力作用,其原因是桌面发生了形变,茶杯并未发生形变B.桌面受到向下的弹力,是由于桌面发生了形变C.桌面受到向下的弹力,是由于茶杯发生了形变D.茶杯受到向上的弹力,是由于茶杯发生了形变4 . 如图所示,小球由静止开始沿着光滑的路面从a点向d点自由运动,其中b和d两点在同一水平高度,则下列说法中错误的是()A.小球从a到c加速下滑,重力势能转化为动能B.小球从c到d减速上坡,动能转化为重力势能C.小球在b和d时重力势能和动能都相等D.小球从a到d的过程中机械能减小5 . 在大力倡导“低碳生活,绿色出行”的今天,越来越多的人骑自行车出行。
下列有关说法中错误的是()A.行车时,相对于车上的人,车是静止的B.行车时,轮胎上的花纹是为了减小与地面间的摩擦C.刹车时,由于惯性车还要滑行一段距离D.当自行车从坡顶自由下滑时速度越来越大,是势能转化为动能6 . 一边长为10cm 的正方体木块,从距离水平地面3m 的高处由静止释放,空气阻力忽略不计,用压力传感器记录了从木块撞击地面开始到最后完全静止时的压力变化情况,并根据记录的数据绘制了压力随时间变化的关系图像,如图所示,则下列说法不正确的是()A.木块下落过程中,重力所做的功为108JB.木块对地面的最大压强为3.6×103PaC.该木块投入水中静止时漂浮于水面D.下落过程中木块的重力势能转化为动能7 . 诗词是中华文化的瑰宝之一,许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述,也与物理知识紧密联系.下列诗词与对应的物理知识有误的一项是A.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”——运动和静止是相对的B.“水皆缥碧,千丈见底,游鱼细石,直视无碍” ——看到水中游鱼细石是光的直线传播C.“花气袭人知骤暖” ——分子热运动快慢与温度有关D.“忽如一夜春风来,千树万树梨花开” ——满树雪花是由空气中的水蒸气凝华而成的8 . 下列数据最符合实际的是A.我们正常骑自行车的功率约为1000W B.你的物理老师从一楼走到二楼时的功率约1.8kW C.把10个鸡蛋举高2m,做的功约为10J D.起重机的效率可以达到100%9 . 下图中以科学家名字作为功的单位的是A.牛顿B.帕斯卡C.焦耳D.瓦特10 . 如图所示,小宇对箱子施加水平推力,下列说法中错误的是()A.当推力为75N时,箱子不动,此时推力等于地面对箱子的摩擦力B.当小宇增大推力,箱子由静止开始运动,说明力可以改变物体的运动状态C.当推力为100N时,箱子做匀速直线运动,地面对箱子的摩擦力为100ND.箱子做匀速直线运动时,人对箱子的推力不做功11 . 在如图所示的四位科学家中,功率单位以其名字命名的是()A.牛顿B.帕斯卡C.瓦特D.焦耳二、填空题12 . 用如图所示的装置来匀速拉动重为1500N的物体A,重物与水平地面间的摩擦力f为1200N,在拉力的作用下物体以2m/s的速度运动了5s,滑轮组的机械效率为80%,则拉力的有用功____J,拉力F的功率为__W.13 . 如图所示,表示一辆作匀速直线运动的小汽车的___________图像。
功和能习题课--往复运动问题练习1.如图所示,ABCD 是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC 的连接处都是一段与BC 相切的圆弧,BC 是水平的,其宽度d =0.50 m ,盆边缘的高度为h =0.30 m ,在A 处放一个质量为m 的小物块并让其从静止开始下滑。
已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC 面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.10。
小物块在盆式容器内来回滑动,最后停下来,则小物块最终的位置到B 点的距离为(g 取10 m/s 2)( )A .0.50 mB .0.25 mC .0.10 mD .02、如图所示,斜面的倾角为θ,质量为m 的滑块与挡板P 的距离为x 0,滑块以初速度v 0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力。
若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,滑块经过的总路程是( ) A.1μ⎝⎛⎭⎫v 022g cos θ+x 0tan θ B.1μ⎝⎛⎭⎫v 022g sin θ+x 0tan θ C.2μ⎝⎛⎭⎫v 022g cos θ+x 0tan θ D.1μ⎝⎛⎭⎫v 022g cos θ+x 0tan θ 3.如图所示,ABCD 为一竖直平面的轨道,其中BC 水平,A 点比BC 高出H =10 m ,BC 长l =1 m ,AB 和CD 轨道光滑。
一质量为m =1 kg 的物体,从A 点以v 1=4 m/s 的速度开始运动,经过BC 后滑到高出C 点h =10.3 m 的D 点时速度为零。
求:(g =10 m/s 2)(1)物体与BC 轨道间的动摩擦因数;(2)物体第5次经过B 点时的速度;(3)物体最后停止的位置(距B 点)。
4.如图所示,在某竖直平面内,光滑曲面AB 与水平面BC 平滑连接于B 点,BC 右端连接内、外壁光滑、半径r =0.2 m 的四分之一细圆管CD ,管口D 端正下方直立一根劲度系数为k =100 N/m 的轻弹簧,弹簧一端固定,另一端恰好与管口D 端平齐.一个质量为1.0 kg 的小滑块(可视为质点)放在曲面AB 上,现从距BC 的高度为h =0.6 m 处由静止释放小滑块,它与BC 间的动摩擦因数μ=0.5,小滑块进入管口C 端时,它对上管壁有F N =2.5mg 的相互0v P N f mg θ作用力,通过CD 后,在压缩弹簧过程中小滑块速度最大时弹簧的弹性势能为E p =0.5 J .取重力加速度g =10 m/s 2.求:(1)小滑块在C 处受到的向心力大小;(2)在压缩弹簧过程中小滑块的最大动能E km ;(3)小滑块最终停止的位置.5、如图所示,斜面的倾角为θ,质量为m 的物体距挡板P 距离为S 0,以初速度v 0沿斜面下滑。
第六章功和能一、选择题1.始终沿水平方向匀速飞行的飞机,在投放救灾物资的过程中()A. 动能、势能都变小B. 动能变小,势能不变C. 动能、势能都不变D. 动能不变,势能变小2.小明同学从距地面1m高的地方竖直向上抛出一块橡皮,橡皮离手后,在空中飞行到落地的过程中,不计空气阻力。
动能E k随时间t变化的曲线最接近的是()A. B. C. D.3.质量为40kg的小华同学,为了从三楼爬到四楼,他在10s内连续向上跳了12个台阶,在这段时间内,小华的功率大小最接近于()A. 1200WB. 10WC. 12WD. 120W4.小明去商场购物,自动扶梯将他从一楼匀速送上二楼,在这个过程中,他的()A. 势能不变,动能不变,机械能不变B. 势能不变,动能增大,机械能增大C. 势能增大,动能不变,机械能增大D. 势能增大,动能增大,机械能增大5.如图所示的四种情景中,人做了功的是()A. 踢出去的足球在水平草地上滚动B. 司机推汽车,纹丝不动C. 女孩把一箱报刊搬起来D. 学生背着书包在水平路面上匀速行走6.分别用如图所示的(甲)、(乙)两个滑轮组,在100s内将重为400N 的物体G匀速提升10m,每个滑轮的重均为20N.不计绳重及摩擦,此过程中()A. F甲做的功大于F乙做的功B. F甲做的功小于F乙做的功C. F甲做功的功等于F乙做功的功D. 无法确定7.如图所示的苹果树上结有三个质量相等的苹果,其中重力势能最大的苹果是()A. 甲B. 乙C. 丙D. 一样大8.物体在相同的力F的作用下沿力的方向移动了距离s,试比较在如图所示的三种情况中力F对物体做功的多少()A. W1=W2=W3B. W1>W2>W3C. W1<W2<W3D. W1<W3<W29.有一种运动叫蹦极,如图所示是蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端固定在O点,另一端系住运动员,运动员从O点自由下落,A点处弹性绳自然伸直.B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点,C点是蹦极运动员到达的最低点,运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力,则()A. 从O至C运动员速度一直减小B. 从O点至A点运动员机械能不守恒,从A点至C点机械能守恒C. 从O至A过程中运动员速度增大,从A至C过程中运动员速度减小D. 从O至B过程中运动员速度增大,从B至C过程中运动员速度减小10.抛在空中的一个篮球,已知动能为10 J,势能为6 J,这篮球具有的机械能是()A. 10JB. 6JC. 16JD. 4J11.初二物理兴趣小组的同学学习了功率知识后,进行了“比一比谁上楼功率大”的比赛.其中某同学从一楼跑到三楼用了10s,则他上楼过程中的功率大约是()A. 3WB. 30WC. 300WD. 3000W12. 如图所示,以下实例所列举的几个力中,没有对物体做功的力是()A. 船在水的作用下前进一段距离B. 静止的小车在拉力的作用下向前运动C. 汽车在刹车阻力的作用下滑行了一段距离D. 当杠铃静止后,举重运动员对杠铃的支持力二、填空题13.如图所示,玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度转动。