2016届高考必备004-机械功
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高一物理机械功的知识点机械功(Mechanical Work)是物体在力的作用下,沿着力的方向发生位移时所做的功。
它是物理学中的重要概念,在高中物理学习中也是必须掌握的知识点之一。
本文将介绍高一物理中机械功的相关知识点。
一、机械功的定义和计算公式机械功的定义是力对物体的作用在物体运动方向上所做的功,记作W。
其计算公式为:W = F × s × cosθ其中,W表示机械功,F表示力的大小,s表示物体的位移,θ表示力与位移方向的夹角。
这个公式说明了力对物体做功的大小与力的大小、位移的大小和夹角的正弦值有关。
二、正功和负功根据力的方向与位移方向之间的夹角,机械功可以分为正功和负功。
1. 正功:当力的方向与位移方向相同时,力对物体做正功。
在这种情况下,夹角θ为0度,cosθ的值为1。
根据机械功的计算公式,当夹角为0度时,机械功为正值。
2. 负功:当力的方向与位移方向相反时,力对物体做负功。
在这种情况下,夹角θ为180度,cosθ的值为-1。
根据机械功的计算公式,当夹角为180度时,机械功为负值。
三、机械功与能量转化机械功与能量转化密切相关。
当力对物体做功时,物体所获得的能量称为机械能。
机械能包括动能和势能两部分。
1. 动能(Kinetic Energy):动能是物体由于运动状态而具有的能量。
它与物体的质量和速度有关,可以用以下公式计算:E(k) = (1/2)mv^2其中,E(k)表示动能,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
2. 势能(Potential Energy):势能是物体由于位置而具有的能量。
根据物体所处的位置不同,势能又可分为重力势能、弹性势能等。
- 重力势能(Potential Energy of Gravity):重力势能是由于物体的位置较高而具有的能量。
它与物体的质量、重力加速度和高度有关,可以用以下公式计算:E(p) = mgh其中,E(p)表示重力势能,m表示物体的质量,g表示重力加速度,h表示物体的高度。
《机械功》练习4(鲁科版必修2)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(《机械功》练习4(鲁科版必修2))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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1。
1机械功【学业达标训练】1.下列关于做功的说法正确的是( )A。
凡是受力作用的物体,一定有力对物体做功B。
凡是发生了位移的物体,一定有力对物体做功C.只要物体受力的同时又有位移发生,则一定有力对物体做功D.只要物体受力,又在力的方向上发生了位移,则一定有力对物体做功【解析】选D.力和在力的方向上的位移是做功的两个不可缺少的因素,故只有选项D正确。
2。
图1—1—7中是小孩滑滑梯的情景,在小孩下滑过程中,关于各力做功的说法,正确的是( )A.重力做正功B。
支持力做负功C.支持力不做功D。
摩擦力做负功【解析】选A、C、D.下滑过程,位移方向斜向下,重力竖直向下,重力做正功,支持力始终与运动方向垂直,支持力不做功,摩擦力始终与运动方向相反,摩擦力做负功.3。
下列说法中正确的是( )A.功是矢量,正、负表示方向B.功是标量,正号表示外力对物体做功,负号表示物体克服外力做功C。
力对物体做正功还是做负功,取决于力和位移的方向关系D。
力做功总是在某过程中完成的,所以功是一个过程量【解析】选B、C、D.功是标量,只有大小,没有方向,故A错,功有正负,正功表示外力对物体做功,负功表示物体克服外力做功,功的正负取决于力和位移的夹角,即力和位移的方向关系,故B、C正确,功总与一段位移相对应,因此是过程量,故D正确。
4。
(2010·杭州高一检测)如图1—1—8所示,物体在水平桌面上,当对它施加图A的拉力F,使它由静止发生位移s,与对它施加图B的推力F,使它由静止发生位移s,F与水平方向夹角均为α,则关于做功的下述说法中正确的是( )A。
2016届高考必备004-机械功1 / 9全国各地模拟月考物理试卷汇编(必修二)机械能一、选择题1.如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其正上方A 位置有一只小球。
小球从静止开始下落,在B 位置接触弹簧的上端,在C 位置小球所受弹力大小等于重力,在D 位置小球速度减小到零,在小球下降阶段中,下列说法正确的是 ( ) A .从A →D 位置小球先做匀加速运动后做匀减速运动 B .从A →C 位置小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 C .在B 位置小球动能最大 D .在C 位置小球动能最大2.如图所示,一个质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度为3g/4,这物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体的 ( )A .B .重力势能增加了3mgh/4C .动能损失了3mgh/2D .机械能损失了mgh/45.如图所示,一个可以看作质点的物体以一定的初速度沿水平面由A 点滑到B 点,摩擦力做功大小为W 1;若该物体从C 点以一定的初速度沿两个斜面滑到D 点,两斜面用光滑小圆弧连接,摩擦力做功大小为W 2;已知该物体与各接触面的动摩擦因数均相同,则:( ) A 、W 1>W 2 B 、W 1=W 2 C 、W 1<W 2 D 、无法确定W 1和W 2 的大小关系。
7.质点所受的力F 随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上.已知t = 0时质点的速度为零.在图示的t 1、t 2、t 3和t 4各时刻中,哪一时刻质点的动能最大 ( ) A .t 1 B .t 2 C .t 3 D .t 48.质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提高1m ,这时物体的速度是2m/s ,下列说法中不正确的是:(g=10m/s2) ( )A .手对物体做功12J B.合外力对物体做功12JC .合外力对物体做功2J D.物体克服重力做功10J9.将物体以60J 的初动能竖直向上抛出,当它上升到某点P 时,动能减为10J ,机械能损失10J ,若空气阻力大小不变,则物体落回到抛出点时的动能为 ( )A .36JB .40JC .48JD .50J11.将小球竖直上抛,经一段时间落回抛出点,若小球所受的空气阻力大小不变,对其上升过程和下降过程损失的机械能进行比较,下列说法中正确..的是 ( ) A.上升损失的机械能大于下降损失的机械能B.上升损失的机械能小于下降损失的机械能C.上升损失的机械能等于下降损失的机械能D.无法比较12.在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项。
质量为m 的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F ,那么在他减速下降高度为h 的过程中,下列说法正确的是(g 为当地的重力加速度)( )A .他的动能减少了FhB .他的重力势能增加了mghC .他的机械能减少了()F mg hD .他的机械能减少了Fht t 4 t 1 t 2 t 3 F0 D α BβCA AB C D2016届高考必备004-机械功 2 / 9 θ v /ms -10 1 2 3 4 5 6 7 t /s14.如图所示,A 、B 两球质量相等,A 球用不能伸长的轻绳系于O 点,B 球用轻弹簧系于O ′点,O 与O ′点在同一水平面上,分别将A 、B 球拉到与悬点等高处,使绳和轻弹簧均处于水平,弹簧处于自然状态,将两球分别由静止开始释放,当两球达到各自悬点的正下方时,两球仍处在同一水平面上,则 ( )A .两球到达各自悬点的正下方时,两球动能相等;B .两球到达各自悬点的正下方时,A 球动能较大;C .两球到达各自悬点的正下方时,B 球动能较大;D .两球到达各自悬点的正下方时,A 球受到向上的拉力较大。
18.下列关于力做功的说法中正确的是( )A .人用力F=300N 将足球踢出,球在空中飞行40m ,人对足球做功1200JB .人用力推物体,但物体未被推动,人对物体做功为零C .物体竖直上升时,重力不做功D .只有恒力才能做功,变力不能做功19.汽车在平直公路上行驶,它受到的阻力大小不变,若发动机的功率保持恒定,汽车在加速行驶的过程中,它的牵引力F 和加速度a 的变化情况是( )A.F 逐渐减小,a 也逐渐减小B.F 逐渐增大,a 逐渐减小C.F 逐渐减小,a 逐渐增大D.F 逐渐增大,a 也逐渐增大22.一质量为m 的小球,用长为L 的轻绳悬挂在 O 点,小球在水平恒力F 作用下,从静止开始由平衡位置P 点移动到Q 点,此时绳与竖直方向的偏角为θ如图所示,则力F 所做的功为( )A .mgLcos θB .mgL(1-cos θ)C .FLsin θD .FL θ 36.质量为 m 的小球A ,在光滑水平面以初动能E k 与质量为 2m 的静止小球 B 发生正碰,碰撞后 A 球停下,则撞后B 球的动能为 ( )A . 0B . E k / 2C .2E k /3D ,E k37.质量为m 的小球,从离桌面H 高处由静止下落,桌面离地高度为h ,如图所示,若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为 ( )A .mgh ,减少mg (H -h )B .mgh ,增加mg (H +h )C .-mgh ,增加mg (H -h )D .-mgh ,减少mg (H +h39.物体沿直线运动的v -t 关系如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W ,则 ( ) A .从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W 。
B .从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W 。
C .从第5秒末到第7秒末合外力做功为W 。
D .从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W 。
40.一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,合外力方向不变,大小随时间的变化如图所示。
设该物体在0t 和02t 时刻相对于出发点的位移分别是1x 和2x ,速度分别是1v 和2v ,合外力从开始至0t 时刻做的功是1W ,从0t 至02t 时刻做的功是2W ,则:( )A .215x x =213v v =B .12219 5x x v v ==C .21215 8x x W W ==D .2 1 2139v v W W ==F t0 F 0 2F 0 t 0 2t 02016届高考必备004-机械功3 / 942.如图所示,一物体以初速度v 0冲向光滑斜面AB ,并恰好能沿斜面升高h ,下列说法中正确的是( )A .若把斜面从C 点锯断,物体冲过C 点后仍升高hB .若把斜面弯成圆弧形D ,物体仍沿圆弧升高hC .若把斜面从C 点锯断或弯成圆弧状,物体都不能升高hD .若把斜面AB 变成曲面AEB ,物体沿此曲面上升仍能到B 点43.如图所示,足够长的水平传送带以速度ν沿顺时针方向运动,传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接,曲面上的A 点距离底部的高度为h=0.45m 。
一小物块从A 点静止滑下,再滑上传送带,经过一段时间又返回曲面,g 取10m /s 2,则下列说法正确的是( )A .若ν=1m /s ,则小物块能回到A 点B .若ν=2m /s ,则小物块能回到A 点C .若ν=5m /s ,则小物块能回到A 点D .无论ν等于多少,小物块均能回到A 点44.如图所示,滑块以速率v 1沿斜面由底端向上滑行,至某一位置后返回,回到出发点时的速率变为v 2,且v 2 <v 1,则下列说法中错误的是( )A .全过程中重力做功为零B .在上滑和下滑两过程中,摩擦力做功相等C.在上滑过程中摩擦力的平均功率大于下滑过程中摩擦力的平均功率D .上滑过程中机械能减少,下滑过程中机械能增加45.如图所示,质量为m 的物体(可视为质点)以某一速度从A 点冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度为34g ,此物体在斜面上上升的最大高度为h ,则在这个过程中物体( ) A .重力势能增加了34mgh B .重力势能增加了mghC .动能损失了mghD .机械能损失了12mgh46.将小球竖直上抛,若该球所受的空气阻力大小不变,对其上升过程和下降过程时间及损失的机械能进行比较,下列说法正确的是( )A .上升时间大于下降时间,上升损失的机械能大于下降损失的机械能B .上升时间小于下降时间,上升损失的机械能等于下降损失的机械能C .上升时间小于下降时间,上升损失的机械能小于下降损失的机械能D .上升时间等于下降时间,上升损失的机械能等于下降损失的机械能48.如图所示,小球以初速v 0从A 点沿不光滑的轨道运动到高为h 的B 点后自动返回,其返回途中仍经过A 点,则经过A 点的速度大小为 ( )A .gh v 420-B .204v gh - C .gh v 220- D .202v gh -49. A 、B 两物体的质量之比m A ︰m B =2︰1,它们以相同的初速度v 0在水平面上做匀减速直线运动,直到停止,其速度图象如图所示.那么,A 、B 两物体所受摩擦阻力之比F A ︰F B 与A 、B两物体克服摩擦阻力做的功之比W A ︰W B 分别为( )A .2︰1,4︰1B .4︰1,2︰1C .1︰4,1︰2D .1︰2,1︰4v 12016届高考必备004-机械功4 / 92016届高考必备004-机械功5 / 9三、实验题55. (1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,有下列器材可供选择:铁架台、打点计时器、复写纸、低压直流电源、天平、导线、秒表、开关、夹子。
其中不必要的器材是 ,缺少的器材是 。
(2)某同学用游标卡尺测量一薄的金属圆片的直径,读出图中的示数,该金属圆片的直径的测量值为 cm56.(1)甲图中游标卡尺的读数是 cm 。
乙图中螺旋测微器的读数是 mm 。
(2)如图所示,光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹簧的一端固定在轨道的左端,OP 是可绕O 点转动的轻杆,且摆到某处就能停在该处;另有一小钢球.现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能.①还需要的器材是 、 。
②以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对 能的测量,进而转化对 和 的直接测量.57.①某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系,方案如图所示.他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为减小这种做法带来的误差,实验中要采取的两项措施是:a b②如图所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A 、B 、C 、D 、E 、F 是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T 。
距离如图。
则打B 点时的速度为 B v ;要验证合外力的功与动能变化间的关系,测得位移和速度后,还要测出的物理量有59.在验证机械能守恒定律实验中,质量m = 1kg 的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻记数点时间间隔为0.02s ,长度单位是cm ,g 取9.8m/s 2。