2011届高三物理重力做功测试题
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高考物理新力学知识点之功和能经典测试题含答案一、选择题1.升降机中有一质量为m的物体,当升降机以加速度a匀加速上升h高度时,物体增加的重力势能为( )A.mgh B.mgh+mahC.mah D.mgh-mah2.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.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,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2R B.图线的斜率与小球质量无关C.a点的坐标值是5R D.b点坐标的绝对值是5mg5.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6.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。
福建省厦门市2011届高三(上)期末质量检查物理试题考生注意:1.本试卷满分:100分,考试时问:100分钟。
2.答卷前考生务必将自己的姓名、准考证号填在答题卡上。
3.选择题每小题选出答案后.用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如果需要改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,答在试卷上无效。
第Ⅰ卷一、选择题:(本题共12小题,每小题3分,共36分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)1.19世纪30年代,法拉第曾提出电荷周围存在一种场,而非存在“以太”。
后来人们用电荷在场空间受力的实验证明了法拉第观点的正确性,所用方法叫做“转换法”。
下面给出的四个研究实例中,采取的方法与上述研究方法相同的是()A.牛顿通过对天体现象的研究,总结出万有引力定律B.伽利略用逻辑推理否定了亚里士多德关于落体运动的认识C.欧姆在研究电流与电压、电阻关系时,先保持电阻不变研究电流与电压的关系;然后再保持电压不变研究电流与电阻的关系D.奥斯特通过放在通电直导线下方的小磁针发生偏转得出通电导线的周围存在磁场的结论2.从手中竖直向上抛出的小球,与水平天花板碰撞后又落回到手中,设竖直向上的方向为正方同,小球与天花板碰撞时间极短。
若不计空气阻力和碰撞过程中动能的损失,则下列图像中能够描述小球从抛出到落回手中整个过程运动规律的是()3.如图所示,A为静止于地球赤道上的物体,B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星,C为绕地球做圆周运动的卫星,P为B、C两卫星轨道的交点。
已知A、B、C绕地心运动的周期相同。
相对于地心,下列说法中不正确的是()A.卫星C的运行速度大于物体4的速度B.物体A和卫星C具有相同大小的加速度C.可能出现:在每天的某一时刻卫星B在4的正上方D.卫星B在P点的加速度与卫星C在该点加速度相等4.如图所示,一束粒子(不计重力,初速度可忽略)缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I,再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域Ⅱ,其中磁场的方向如图所示,收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上。
考点6 功和能一、选择题1.(2011·新课标全国卷·T15)一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用。
此后,该质点的动能可能A. 一直增大B. 先逐渐减小至零,再逐渐增大C. 先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小D. 先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析:考虑恒力方向与速度方向相同或相反来判定A、B选项,再考虑恒力方向与速度方向成小于90°或大于90°的夹角来判定C、D选项,并注意物体速度方向与恒力方向的夹角变化。
【精讲精析】选A、B、 D。
当恒力方向与速度方向相同时,物体加速,动能一直增大,故A正确。
当恒力方向与速度方向相反时,物体开始减速至零,再反向加速,动能先减小再增大,故B正确。
当恒力与速度成小于90°夹角时,把速度沿恒力方向和垂直方向分解,物体做曲线运动,速度一直增大,故C错。
当恒力与速度成大于90°的夹角时,把速度沿恒力方向和垂直方向分解,开始在原运动方向物体做减速运动直至速度为0,而在垂直原运动方向上物体速度逐渐增加,某一时刻物体速度最小,此后,物体在恒力作用下速度增加,其动能经历一个先减小到某一数值,再逐渐增大的过程,故D正确。
2.(2011·山东高考·T18).如图所示,将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时,将另一相同质量的小球b 从距地面h 处由静止释放,两球恰在2h 处相遇(不计空气阻力)。
则A.两球同时落地B.相遇时两球速度大小相等C.从开始运动到相遇,球a 动能的减少量等于球b 动能的增加量D.相遇后的任意时刻,重力对球a 做功功率和对球b 做功功率相等【思路点拨】本题是对匀变速直线运动和动能定理、功率知识的综合考察,应分析两个小球的具体运动过程,明晰a 和b 在相遇时的速度、位移、时间之间的关系,然后归纳分析。
【精讲精析】选C 。
相遇时b 球的位移g h t gt h ==运动时间,2122,相遇时a 球20212gt t v h-=位移,可得gh gt v gt t v gt ==-=0202,2121,相遇时a 球的速度=-=gt v v a 00,由题意可得此时b 球已经具有向下的速度而a 球速度为零,故b 球以较大速度先落地,以后任意时刻重力的瞬时功率mgv P =,b 球的瞬时功率总是大于a 球瞬时功率。
高考物理一轮复习重力专项测试题(含答案)做同步练习有利于对知识点的掌握。
以下是小编为你提供的重力专项测试题,详细请看以下内容。
1.关于重力的说法,正确的选项是( )A.重力就是物体的质量B.只要运动的物体才遭到重力C.同一物体在地球上无论向上或向下运动都遭到重力D.重力是由于物体遭到地球的吸引而发生的力2.以下说法中正确的选项是( )A.重力的方向总是垂直向下B.物体的质量没有变化,但它的重力是会发作变化的C.跳高运发动跳起在空中时遭到重力和向上升的力D.重为2N的物体从直升飞机上抛下,落地前物体重力大于2N3.关于重心的说法,正确的选项是( )A.物体的重心一定在物体上B.质量平均散布,外形规那么的物体的重心能够在物体上,也能够在物体外C.物体的重心位置跟物体的质量散布状况和物体的外形有关D.用线悬挂的物体运动时,细线方向一定经过重心4.以下说法正确的选项是( )A.在空中将物体释放后,物体不受任何力作用B.在空中将物体释放后,物体仍受重力作用C.竖直向上运动的物体不受重力作用D.只要竖直向下运动或运动的物体才受重力作用5.一弹簧秤悬挂一小球坚持运动时,下面的说法中正确的选项是( )A.小球对弹簧秤的拉力数值上等于小球遭到的重力B.小球遭到竖直向上的力的施力物体是弹簧秤C.弹簧的弹力是由于小球所受的重力发生的D.弹簧秤对小球的拉力与小球遭到的重力是一对平衡力6.下面关于物体重心位置的说法正确的选项是( )A.汽车上的货物卸下后,汽车的重心位置降低了B.物体在斜面上下滑时,物体的重心相对物体的位置降低了C.关于有规那么几何外形的物体,重心一定在物体的几何中心D.关于重力一定的物体,无论其外形如何变,其重心位置不变7.重7N的物体放在水平桌面上,桌面遭到7N的压力,以下说法正确的选项是( )A.这个压力就是重力,施力物是地球B.这个压力就是重力,施力物是木块C.这个压力不是重力,压力的施力物是木块,重力的施力物是地球D.这个压力的大小与重力相等,依据是物体遭到的二力平衡8.以下关于重力的说法正确的选项是( )A.物体对悬线的拉力一定等于物体所受的重力B.物体对水平支持物的压力一定等于物体的重力C.重力可以用弹簧秤测出,当物体坚持运动时,物体对弹簧秤的拉力等于物体遭到的重力D.站在匀速运动的电梯上的人,遭到的重力和遭到的支持力二力平衡9.关于重心以下说法正确的选项是( )A.外形规那么的物体的重心,一定在它的几何中心上B.外形规那么的物体的重心,不一定在它的几何中心上C.物体的重心是物体各局部所受重力的集中作用点D.物体的重心可以用悬挂法找到10.以下说法正确的选项是( )A.运动在水平空中上的物体对空中的压力就是重力B.物体重力的大小与物体的运动形状有关C.物体遭到的重力与天文纬度及离空中的高度有关,与物体的外形及运动形状有关D.两质量相反的物体,重力有能够不同11.重7N的物体放在水平桌面上,桌面遭到7N的压力,以下说法正确的选项是( )A.这个压力就是重力,施力物是地球B.这个压力就是重力,施力物是木块C.这个压力不是重力,压力的施力物是木块,重力的施力物是地球D.这个压力的大小与重力相等是由于二力平衡12.以下关于重力的说法正确的选项是( )A.物体对悬线的拉力一定等于物体所受的重力B.物体对水平支持物的压力一定等于物体的重力C.重力可以用弹簧秤测出,在运动的空中上,物体对弹簧秤的拉力等于物体遭到的重力D.站在匀速运动的电梯上的人,遭到的重力和遭到的支持力二力平衡13.重力的方向常用的两种表述是________和_________.14.测重力的仪器是________.15.一个物体所受重力的作用点叫__________.16.物体遭到的重力是由________发生的,重力的施力物体是________,重力的方向________,重力的作用点在________.17.质量是2.5kg的物体遭到的重力是________N,假设物体遭到的重力是196N,那么它的质量________kg.18.铝的密度是,现有一块体积为30 的铝块,它遭到的重力是______N.19. ,表示_______________.一个质量m=10kg的物体,其重力大小为___________.假设把这个物体放到 N/kg的月球上,它的重力变为__________.20.在公式中,g=9.8N/kg.一个质量是50kg的人,遭到的重力为_____N.假设这团体在 N/kg的月球上,它的重力变为_______N.重力专项测试题就引见到这里,更多精彩内容请继续关注查字典物理网!。
重力功和重力功率练习题(含答案)重力功和重力功率练题(含答案)
根据题目要求,我们来练一些关于重力功和重力功率的题目。
1. 一个物体在竖直向下的重力作用下,自 10 米高处下落到地面。
物体的质量为 5 公斤。
求物体下落过程中的重力功?
解答:
重力功可由以下公式计算:功 = 力 ×距离× cosθ
其中力是重力,等于物体的质量乘以重力加速度 g,即力 = 5 kg × 9.8 m/s² = 49 N。
距离为物体下落的高度,即 10 米。
由于力和位移的方向相同,所以cosθ = 1。
代入公式计算重力功:功 = 49 N × 10 m × 1 = 490 J。
答案:物体下落过程中的重力功为 490 J。
2. 一个电梯以 3 m/s 的速度向上运动,承载质量为 600 kg 的货物。
求电梯承载货物时的重力功率?
解答:
重力功率可由以下公式计算:功率 = 力 ×速度
力是物体的重力,等于物体的质量乘以重力加速度 g,即力 = 600 kg × 9.8 m/s² = 5880 N。
速度为电梯的运动速度,即 3 m/s。
代入公式计算重力功率:功率 = 5880 N × 3 m/s = W。
答案:电梯承载货物时的重力功率为 W。
以上是关于重力功和重力功率的练习题及答案,希望对您有所帮助!。
高三物理重力做功与重力势能试题1.如图所示,滑块以速率v1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v2,且v2<v1,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,机械能减少量相等C.在上滑和下滑两过程中,滑块的加速度大小相等D.在上滑和下滑两过程中,摩擦力做功的平均功率相等【答案】CD【解析】根据功的公式,回到出发点,位移为零,全过程中重力做功为零,A正确;在上滑和下滑两过程中摩擦力大小相同,位移大小相同,所以做功相同,根据能量守恒定律,机械能减少量相等,B正确;上滑时物体所受合外力大于下滑时的受力,所以在上滑和下滑两过程中加速度不相等,C错误;上滑的时间小于下滑时间,摩擦力做功的平均功率不相等,D错误。
【考点】本题考查了重力做功和摩擦力做功问题分析。
2.如图所示,2011年5月27日在国际泳联大奖赛罗斯托克站中,中国选手彭健烽在男子3米板预赛中以431.60分的总成绩排名第一,晋级半决赛。
若彭健烽的质量为m,他入水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,在水中下降高度h的过程中,他的(g为当地重力加速度)()A.重力势能减少了mgh B.动能减少了FhC.机械能减少了(F+mg)h D.机械能减少了Fh【答案】AD【解析】在水中下降高度h,则重力做功为mgh,因此重力势能减少了mgh,A对。
在水中由于阻力,所以阻力做功为Fh,因此机械能减少了Fh。
所以D对。
【考点】重力做功、机械能变化点评:此类题型考察了做功与能量转化的关系。
要认清机械能变化与除重力外其他力做功的关系。
3. (2011年山东青岛模拟)质量为m的物体,由静止开始下落,由于空气阻力,下落的加速度为g,在物体下落h的过程中,下列说法错误的是()A.物体动能增加了mghB.物体的机械能减少了mghC.物体克服阻力所做的功为mghD.物体的重力势能减少了mgh【答案】B【解析】选B.物体下落的加速度为g,说明物体下落过程中受到的阻力大小为f=mg,由动能定理,ΔE=mgh-mgh=mgh;其中阻力做功为-mgh,即机械能减少量;又重力做功总k与重力势能变化相对应,故选项A、C、D正确,选B.4.质量为m的物体从静止开始以g/2的加速度沿竖直方向匀加速上升高度h,则该物体的()A.动能增加了mgh/2B.机械能增加了mgh/2C.机械能减少了3mgh/2D.重力势能增加了mgh/2【答案】A【解析】本题考查的是对机械能的认识,物体从静止开始以g/2的加速度沿竖直方向匀加速上升高度h,重力势能增加了mgh;,动能增加了mgh/2,A正确;机械能增加了3mgh/2,BCD错误;5.如图所示,一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动,经时间t力F做功为60J,此后撤去恒力F,物体又经时间t回到出发点,若以地面为零势能点,则下列说法正确的是 () 图9A.物体回到出发点时的动能是60 JB.开始时物体所受的恒力F=2mg sinθC.撤去力F时,物体的重力势能是45 JD.动能与势能相同的位置在撤去力F之前的某位置【答案】ACD【解析】6.如图所示,演员正在进行杂技表演.由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于()A.0.3 J B.3 JC.30 J D.300 J【答案】A【解析】一只鸡蛋重约1 N,人的身高一般为1.6 m,则鸡蛋被抛出的高度约为0.6 m,则鸡蛋获得的最大机械能约为E=mgh=1×0.6 J=0.6 J,故人对鸡蛋做的功约为0.6 J,最接近0.3 J,故A正确,B、C、D错误.思路分析:一只鸡蛋重约1 N,人的身高一般为1.6 m,则鸡蛋被抛出的高度约为0.6 m,则鸡蛋获得的最大机械能约为E=mgh=1×0.6 J=0.6 J,故人对鸡蛋做的功约为0.6 J,最接近0.3 J,试题点评:本题考查了估算能力,根据常识进行估算也是常考的一种类型7.运动员从悬停在空中的直升机上跳伞,伞打开前可看作是自由落体运动,开伞后减速下降,最后匀速下落。
高三物理常见力做功与相应能量变化试题答案及解析1.如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图。
图中①和②为楔块,③和④为垫板,楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦。
在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中A.缓冲器的机械能守恒B.摩擦力做功消耗机械能C.垫板的动能全部转化为内能D.弹簧的弹性势能全部转化为动能【答案】B【解析】由于楔块与弹簧盒、垫板间有摩擦力,即摩擦力做负功,则机械能转化为内能,故选项A错误,而选项B正确;[垫板动能转化为内能和弹性势能,故选项C错误;弹簧的弹性势能转化为动能和内能,故选项D错误。
【考点】本题考查能量转化和机械能守恒的条件。
2.(19分)如图所示,正方形单匝均匀线框abcd边长L=0.4m,每边电阻相等,总电阻R=0.5Ω。
一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮,一端连接正方形线框,另一端连接绝缘物体P,物体P放在一个光滑的足够长的固定斜面上,斜面倾角θ=30°,斜面上方的细线与斜面平行。
在正方形线框正下方有一有界的匀强磁场,上边界I和下边界II都水平,两边界之间距离也是L=0.4m。
磁场方向水平且垂直纸面向里,磁感应强度大小B=0.5T。
现让正方形线框的cd边距上边界I的正上方高度h=0.9m的位置由静止释放,且线框在运动过程中始终与磁场垂直,cd边始终保持水平,物体P始终在斜面上运动,线框刚好能以v=3m/s的速度进入并匀速通过磁场区域。
释放前细线绷紧,重力加速度 g=10m/s2,不计空气阻力。
(1) 线框的cd边在匀强磁场中运动的过程中,c、d 间的电压是多大?(2) 线框的质量m1和物体P的质量m2分别是多大?(3) 在cd边刚进入磁场时,给线框施加一个竖直向下的拉力F使线框以进入磁场前的加速度匀加速通过磁场区域,在此过程中,力F做功W =0.23J,求正方形线框cd边产生的焦耳热是多少?【答案】(1)0.45V;(2)m1=3.2×10-2kg,m2=1.6×10-2kg;(3)5.75×10-2J;【解析】(1)正方形线框匀速通过匀强磁场区域的过程中,设cd边上的感应电动势为E,线框中的电流强度为I,c、d间的电压为Ucd,则 E=BLv (1分)由欧姆定律,得I=E/R (1分)Ucd=3IR/4 (1分)解得 Ucd=0.45V (1分)(2)正方形线框匀速通过磁场区域的过程中,设受到的安培力为F,细线上的张力为T,则F=BIL (1分)T=m2gsinθ(1分)m1g=T+F (1分)正方形线框在进入磁场之前的运动过程中,根据能量守恒,则m1gh−m2ghsinθ=(m1+m2)v2(4分)解得m1=3.2×10-2kg,m2=1.6×10-2kg (2分)(3)因为线框在磁场中运动的加速度与进入前的加速度相同,所以在通过磁场区域的过程中,线框和物体P的总机械能保持不变,故力F做功W等于整个线框中产生的焦耳热Q,即W=Q (3分)设线框cd边产生的焦耳热为Qcd ,根据Q=I2Rt得 Qcd=Q/4 (2分)解得Qcd=5.75×10-2J (1分)【考点】欧姆定律、电磁感应定律、能量守恒定律、焦耳定律、共点力平衡3.如图所示,在竖直向上的匀强电场中,从倾角为的斜面上的M点水平抛出一个带负电小球,小球的初速度为,最后小球落在斜面上的N点。
高三物理重力做功与重力势能试题1.质量为m的物体从静止开始以g/2的加速度沿竖直方向匀加速上升高度h,则该物体的()A.动能增加了mgh/2B.机械能增加了mgh/2C.机械能减少了3mgh/2D.重力势能增加了mgh/2【答案】A【解析】本题考查的是对机械能的认识,物体从静止开始以g/2的加速度沿竖直方向匀加速上升高度h,重力势能增加了mgh;,动能增加了mgh/2,A正确;机械能增加了3mgh/2,BCD错误;2.滑块以某初速度从固定的粗糙斜面底端向上运动,然后又滑回到斜面底端,若滑块向上运动的位移中点为A,取斜面底端重力势能为零,则滑块()A.上滑过程机械能减小,下滑过程机械能增大B.上滑过程机械能减小,下滑过程机械能也减小C.上滑至A点时动能大于势能D.下滑至A点时动能大于势能【答案】BC【解析】本题考查的是对机械能的理解,由于摩擦力做功,使得滑块上滑和下滑过程中机械能减少,A错误,B正确;根据,W为上滑过程中摩擦力的功,在A点,,则,C正确;下滑过程中,下滑至A点时动能小于势能;D错误;3.如图所示,倾角θ=30°的斜面固定在地面上,长为L、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳AB置于斜面上,与斜面间动摩擦因数,其A端与斜面顶端平齐。
用细线将质量也为m 的物块与软绳连接,给物块向下的初速度,使软绳B端到达斜面顶端(此时物块未到达地面),在此过程中()A.物块的速度始终减小B.软绳上滑时速度最小C.软绳重力势能共减少了D.软绳减少的重力势能一定小于其增加的动能与克服摩擦力所做的功之和【答案】BCD【解析】随着软绳在斜面上的部分越来越少,摩擦力越来越小,当摩擦力与软绳的重力沿斜面向下的分力小于mg时物块速度开始增大,A错;设软绳在斜面上的质量为时,软绳所受合力为零,,,在此之前软绳一直做减速运动,B对;设A点重力势能为零,在图示位置重力势能为,软绳B端到达斜面顶端时,重力势能为-mgL,重力势能减小量为,C对;根据能量守恒定律,软绳和物块减小的重力势能之和转化为系统动能的增量和克服摩擦力做功,D对;4.如图所示,两块一样的滑块A、B从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动,A由静止释放;B方向沿斜面水平。
2011届高三物理综合基础训练8一、单项选择题1.一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍,小行星的运转周期是( )A .4年B .6年C .8年D .9年2.站在体重计上的人,从站立到蹲下的过程中,体重计的示数( )A .一直减小,但最后等于体重B .一直增加,但最后等于体重C .先减小后增加,最后等于体重D .先增加后减小,最后等于体重3.只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体中分子间的平均距离?( )A .阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和质量B .阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和密度C .阿伏伽德罗常数、该气体的质量和体积D .该气体的密度、体积和摩尔质量4.如图甲,闭合线圈从高处自由下落一段时间后垂直于磁场方向进入一有界磁场,在边刚进入磁场到边刚进入磁场的这段时间内,线圈运动的速度图象不可能是( )二、双项选择题5.一群氢原子处于量子数n=3的能级,当这些氢原子向低能级跃迁时,发出的光的频率有三个值:γ1,γ2,γ3,且γ1>γ2>γ 3 ,则n=3能级和n=1能级的能量差为( )A .h γ1 B. h(γ2+γ3) C. h(γ1+γ2+γ3) D. h (γ1—γ3)6.物体从A 点静止出发,做匀加速直线运动,紧接着又做匀减速直线运动,到达B 点时恰好停止。
在先后两个运动过程中( )A.物体通过的路程一定相等B. 加速度的大小一定相同。
C.平均速度一定相同。
D. 合外力的冲量大小一定相同。
7.一个带电小球从空中的a 点运动到b 点的过程中,重力做功3J ,电场力做功1J ,克服空气阻力做功0.5J ,则小球( )A .在a 点的重力势能比在b 点小3JB .在a 点的电势能比在b 点小1JC .在a 点的动能比在b 点小3.5JD .在a 点的机械能比在b 点小0.5J8.“嫦娥二号”卫星于2010年10月1日发射升空,卫星在距月球表面约100千米高度的轨道上绕月运行,较嫦娥一号距月表面200千米的轨道低,若把这两颗卫星的运行都看成是绕月球做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )A .“嫦娥二号”卫星线速度较大B .“嫦娥二号”卫星周期较大C .“嫦娥二号”卫星角速度较小D .“嫦娥二号”卫星向心加速度较大9.如图所示,水平方向的匀强电场和匀强磁场互相垂直,竖直的绝缘杆上套有一带负电的小环。
第3讲机械能守恒定律及其应用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的过程中,重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量,即W G=-ΔE p。
③重力势能的变化量是绝对的,与参考面的选取无关。
湖南长沙雅礼中学月考)(多选)质量为m的物体,从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度,下列说法正确的是()。
A.物体的重力势能减少2mghB.物体的机械能保持不变C.物体的动能增加2mghD.物体的机械能增加mgh【答案】CD2 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)大小:弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大。
(3)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,用公式可表示为W=-ΔE p。
【温馨提示】弹性势能是由物体的相对位置决定的。
同一根弹簧的伸长量和压缩量相同时,弹簧的弹性势能相同。
(2018江苏南京10月模拟)如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端固定连接一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作用下物体处于静止状态,当撤去F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是()。
A.弹簧的弹性势能逐渐减少B.弹簧的弹性势能逐渐增加C.弹簧的弹性势能先增加再减少D.弹簧的弹性势能先减少再增加【答案】D3 机械能守恒定律(1)内容:在只有重力或弹力做功的系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变。
(2)机械能守恒定律的三种表达形式及应用①守恒观点:a.表达式,E k1+E p1=E k2+E p2或E1=E2。
b.意义,系统初状态的机械能等于末状态的机械能。
重力做功与重力势能的改变功能原理
一、不定项选择题
1.当重力对物体做正功时物体的
( )
A .重力势能一定增加,动能一定减小
B .重力势能一定减小,动能可能不变
C .重力势能一定减小,动能可能增加
D .重力势能一定减小,动能一定增加
2.如图5—2—1所示,质量为M 的物体放在水平地面上,物体上方安装劲度系数为k 的轻弹簧.在弹簧处于原长时,用手拉着其上端点很缓慢地向上移动,直到物体离开地面向上移
动一段距离,在这一过程中,P 点的位移为H ,则物体重力势能的增加量为
( )
A .MgH
B .
C .
D . 图5—2—1
3.某人用手将1kg 物体由静止向上提起lm ,这时物体的速度为2m /s,则下列说法正确的是(g=10m/s 2)
A .手对物体做功12J
B .合外力做功2J
C .合外力做功12J
D .物体克服重力做功10J
4.在水平地面上平铺着n 块砖,每块砖的质量为m ,厚度为h ,如果砖被人一块一块地叠放起来,那么人做的功为
( )
A .n(n-1)mgh B. C. n(n+1)mgh D . 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,则
A .上升过程中克服重力做功的大于下降过程中重力做的功
B .上升过程中克服重力做功的等于下降过程中重力做的功
C .上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率
D .上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率
6.如图5—2—2所示,一根质量均匀不可伸长的绳索,重为G ,两端固定在天花板上的A 、B 两点,今在最低点C 施加一竖直向下的拉力,将c 处绳索拉至D 点,此过程绳索的重心
( )
A . 升高
B . 降低
C . 低先升高后降低
D . 始终不变
7.行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停止;流星在夜空中坠落并发出明亮的
k g M
MgH 22=k g M MgH 22-k Mg MgH -mgh n n )1(2
1-mgh n n )1(21+
火焰;降落伞在空中匀速下降;条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈,线圈中产生电流.上述不同现象中所包含的相同的物理过程是
( )
A物体克服阻力做功B.物体的动能转化为其它形式的能量
C.物体的势能转化为其它形式的能量D.物体的机械能转化为其它形式的能量
8.如图5—2—3所示,小球m从A点以l0m/s的初速度沿固定的竖直圆弧轨道滑A 下,并始终没有脱离圆弧轨道,到达C点速度仍为10m/s.现让小球以5m/s的速度仍从A 点滑下,则到达C点时,小球的速度
( )
A.仍为5m/s B.小于5m/s C.大于5m/s D.无法判断
图5--2—3二、论述、计算题
9.一辆汽车以60km/h的速度匀速行驶,每行驶lOkm消耗汽油1.OL,已知每升汽油燃烧后放出的能量为3.2×107J,汽油机的效率是25%,求:
(1)汽车行驶l0km牵引力做的功;
(2)汽车受到的牵引力大小
10.某海湾共占面积1.5×107m2,涨潮时水深20m,此时关上水坝闸门可使水位保持20m不变,退潮时,坝外水位降至18m,假设利用此水坝建水力发电站,且重力势能转变为电能的效率是10%,每天有两次涨潮,则该电站每天能发出的电能是多少?(海水密度取p=103kg/m3,g取10m/s2)
11.某地区的平均风速是6.0m/s,已知空气密度是1.2kg/m3,此地有一风车,它的车叶转动时可以形成半径为20m的圆面,假如这个风车能将此圆面内10%的气流的动能转变为电能.问:
(1)在圆面内,每秒冲击风车车叶的气流的动能是多少?
(2)这个风车平均每秒内发出的电能是多少?
12.如图5—2—4所示,斜面的倾角为 ,质量为m的滑块距挡板P的距离为s o,滑块以初速度0μ.滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面的下滑力.若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,求滑块经过的总路程.
13.1957年第一颗人造卫星上天,开辟了人类宇航的新时代.四十多年来,人类不仅发射了人造地球卫星,还向宇宙空间发射了多个空间探测器.空间探测器要飞向火星等其他行星,甚至飞出太阳系,首先要克服地球对它的引力的作用.理论研究表明,物体在地球附近都受到地球对它的万有引力的作用,具有引力势能.设物体在距地球无限远处的引力势能为零,
则引力势能可以表示为
,其中G 是万有引力常量,M 是地球的质量,m 是物体的质量,r 是物体距
地心
的距离.现有一个空间探测器随空间站一起绕地球做圆周运动,运行周期为T ,要使这个空间探测器从空间站出发,脱离地球的引力作用,至少要对它做多少功?
重力做功与重力势能的改变功能原理 参考答案
1.BC 重力做正功时,即物体向下运动,物体重力势能一定减小,但动能可以不变,也可能增加,也可能减少,即物体向下运动时可以作匀速运动,也可以向下作加速、减速运动.
2.C P 点向上移动H 时,M 要下降Mg/k 的距离,即M 上升的实际高度为H-Mg/k,,则物体势能增加Mg(H-Mg/k). 3.ABD 手对物体做的功为物体机械能增量:1/2 m v 02+mgh=12J ,由动能定理,合外力所做的功应为体动能增量:1/2m v 02=2J ,克服重力功为mgh=10J . 4.B 人做的功为n 块砖势能增加,开始系统重心高为h/2,后n 块砖重心高为nh/2,故有
△Ep=1/2n(n-1)mgh. 5.BC 上升过程和下降过程小球受到的重力和所发生的位移均相等,故选B ,而上升过程时问短,则上升过程中克服重力做功的平均功率大,故C 正确. 6.A 对系统由功能原理,外力对系统作的功应等于系统机械能的增量,因为施加的拉力F 向下,故F 做正功,故系统机械能增加,而其动能未变,则重力势能应增大,放重心廖升高.7.AD 汽车制动后滑行中,汽车克服阻力做功,机械能转化为内能;流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰,流星克服阻力做功,机械能转化为内能、光能等;降落伞在空中勺速下降,降落伞克服阻力做功,机械能转化为内能. 8.C 第1次小球在AB 段速度大,则对轨道的压力大,受到的滑动摩擦力大,克服阻力做功多,即第1次产生的热量多;当第1次小球在AB 段减少的势能等于产生的内能时,则第2次减少的势能只有一部分转化为内能,即第2次小球到B 点的速度应超过5m /s .
9.(1)汽车运动10km 消耗1L 的汽油,释放能量E=3.2×107J ,则牵引力做的功W=ηE=0.25 ×106J.(2)由W=FS ,则F=800N .
10.由于海面很大,海湾中的水流人大海使 海面升高的高度:泰计,每次涨潮后坝内能流入海中的水褶对海面具有的重力势能为
E : Ep=mg(h1-h2)/2 M=p(h1-h2)S , Ep=pg(h1-h2)2s/2=3*1011J
则每天发出的电能E=2ηEp=2*Ep*10%=6*1010 J .
11.(1)1秒内能和车叶发生作用的气流体积V=vS=vπr 2。
;则这股气流的动能Ek=1/2 mv 2=1/2 pπr 2v 2 将p.r.v 值代人上式Ek=4.52×103J . (2)P=ηEk=4.52×102W .
12.滑块最终要停在斜面底部,设滑块经过的总路程为s ,对滑块运动的全程由功能关系有: 全程所产生的热Q=1/2m v 02+mgsos inθ ①Q=ηmgcosθs 解①②得
s=1/μ(v 02 /gcosθ +s0tanθ)
13.设空间站距地心距离为R,由于GMm/R 2=m4π2R/T 2 得 R 3=GM T 2/4π2 这一探测器运动的
r Mm G
E -
=
速度设为,此时探测器机械能E1=Ep1+Ek1=-GMm/R+1/2 mv2.要使探测器脱离地球引力作用,须使之克艰引力做功,而探测器在脱离地球引力作用处为r=无限大,此时最小动能应为0,即E2=0.同时考虑到探测器具有E k=1/2m v02的动能,因而做的最小功为W=E2-E1=GMm/R-1/2m
v02=。