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机械能和能量巩固练习
一、单项选择题:每小题只有一个选项符合题意(本大题23小题,每小题3分,共69分)。1.关于功率,下列认识正确的是( )
A.由P=,可知功率越大的机器做的功越多
B.由P=Fv,可知汽车发动机功率越大,汽车的速率越大
C.由P=,可知单位时间内做功越多则功率越大
D.由P=Fv,可知做功的力越大其功率越大
2.设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比,若飞机以速度v飞行,其发动机功率为P,则飞机以3v匀速飞行时,其发动机的功率为 ( )
A.3P B.9P C.27P D.无法确定
3.关于力对物体做功,下列说法正确的是( )
A.恒力对物体做功与物体运动的路径无关,只与初末位置有关
B.合外力对物体不做功,物体必定做匀速直线运动
C.作用力和反作用力在相同时间内所做的功一定大小相等,一正一负
D.滑动摩擦力对物体一定做负功
4.在电梯加速上升的过程中,站在电梯里的人( )
A.所受支持力做正功,机械能增加 B.所受支持力做正功,机械能减少
C.所受支持力做负功,机械能增加 D.所受支持力做负功,机械能减少
5.质量为2kg的小铁球从某一高度由静止释放,经3s到达地面,不计空气阻力,g取10m/s2.则( )
A.3s末重力的瞬时功率为900W B.3s末重力的瞬时功率为200W
C.3s内重力所做的功为200 J D.3s内重力所做的功为900 J
6.如图所示,斜面体固定在水平面上,小物块A与斜面体间接触面光滑.在小物块沿斜面体下滑的过程中,斜面体对小物块的作用力( )
A.垂直于斜面,做功为零
B.垂直于斜面,做功不为零
C.不垂直于斜面,做功为零
D.不垂直于斜面,做功不为零
7.起重机的吊钩下挂着质量为m的物体,如果物体以加速度a匀加速上升了高度h,则吊钩对物体做的功等于( )
A.mgh B.m(g+a)h C.m(a-g)h D.m(g-a)h
8.如图所示,一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平恒力F的作用下,从最低点A点拉至B点的过程中,力F所做的功为( )
A.mgLcosθ
B.mgL(1-cosθ)
C.FLsinθ
D.FL
9.关于重力势能,下列说法正确的是( )
A.某个物体处于某个位置,重力势能的大小是唯一确定的
B.重力势能为零的物体,不可能对别的物体做功
C.物体做匀速直线运动时,其重力势能一定不变
D.只要重力做功,物体的重力势能一定变化
10.三个物体质量分别为,它们在水平路面上运动的初动能相同。当它们受到大小相等的阻力制动时,它们在路面上滑行距离之比是( )
A.1∶2∶3 B.12∶22∶32 C.1∶1∶1 D.3∶2∶1
11.放在光滑水平面上的物体,仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动,若这两个力分别做了6J和8J的功,则该物体的动能增加了( )
A.48J B.14J C.10J D.2J
12.质量为m的石子从距地面高为H的塔顶以初速度v0竖直向下抛出,若只考虑重力作用,则石子下落到距地面高为h处时的动能为(g表示重力加速度)( )
A.mgH+mv02 B.mgH-mgh C.mgH+ mv02-mgh D.mgH+mv02+mgh
13.如图所示,倾角为θ的斜面上有一个质量为m的物体,在水平推力F的作用下移动了距离s,如果物体与斜面间的摩擦系数为μ,则推力做的功为( )
A.Fssinθ B. Fscosθ
C.μmgscosθ D. mg(sinθ+μcosθ)s
14.一个质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度是2m/s,则下列说法中错误的是( )
A.手对物体做功12J B.合外力对物体做功12J
C.合外力对物体做功2J D.物体克服重力做功10J
15.一物体从H高处自由下落,当其动能等于重力势能时(以地面为零势能面),物体的速度为( )
A. B. C.2 D.
16.在下面的实例中,机械能守恒的是( )
A.小球自由下落,落在弹簧上,将弹簧压缩后又被弹簧弹起来
B.拉着物体沿光滑的斜面匀速上升
C.跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降
D.飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块
17.如图所示,质量为m的物体以速度v0离开桌面后经过A点时,所具有的机械能是(以桌面为零势能面,不计空气阻力)( )
A. B.
C. D. 18.人站在h高处的平台上,水平抛出一个质量为m的物体,物体落地时的速度为v,以地面为重力势能的零点,不计空气阻力,则有( )
A.人对小球做的功是 B.人对小球做的功是
C.小球落地时的机械能是 D.小球落地时的机械能是
19.如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在将弹簧压缩到最短的整个过程中,下列关于能量的叙述中正确的是( )
A.重力势能和动能之和总保持不变
B.重力势能和弹性势能之和总保持不变
C.动能和弹性势能之和总保持不变
D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变
20.如图所示,分别用质量不计不能伸长的细线与弹簧分别吊质量相同的小球A、B,将二球拉开使细线与弹簧都在水平方向上,且高度相同,而后由静止放开A、B二球,二球在运动中空气阻力不计,到最低点时二球在同一水平面上,关于二球在最低点时速度的大小( )
A.A球的速度大
B.B球的速度大
C.A、B球的速度大小相等
D.无法判定
21.如图,质量为m的小木块,从半径为r的竖直圆轨道上的A点滑向B点,由于摩擦力的作用,木块的速率保持不变,则在此过程中( )
A.木块的机械能守恒
B.木块的动能不断增大
C.木块的机械能转化成内能
D.木块的重力势能转化为动能
22.物体以60J的初动能,从A点出发作竖直上抛运动,在它上升到某一高度时,动能损失了30J,而机械能损失了10J,则该物体在落回到A和的动能为(空气阻力大小恒定)( )
A.50J B.40J C.30J D.20J
23.关于能量和能源,下列说法中正确的是( )
A.能量在转化和转移过程中,其总量有可能增加
B.能量在转化和转移过程中,其总量会不断减少
C.能量在转化和转移过程中总量保持不变,故节约能源没有必要
D.能量的转化和转移具有方向性,且现有可利用的能源有限,故必须节约能源
二、填空题:把答案填在答题卡相应的横线上(24小题4分)
24.图(1)为“验证机械能守恒”的实验装置,图(2)为实验中所打出的一条纸带,试回答下列问题:
(1)关于实验中的操作或结论正确的是( )
A.若为电磁打点计时器,则电源用220V、50Hz的交流电源
B.应先通电打点,后松开纸带
C.重锤只要选用体积很小的就行
D.本实验中重物重力势能的减少量一定小于动能的增加量
(2)若实验中所用重物的质量m=1.0 Kg,打点时间间隔为0.02s,打出的纸带如图(2)所示,O、A、B、C、D为相邻的点,测得OA=0.78 cm、OB=1.79cm、OC=3.14 cm、OD=4.90 cm,查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,则重物在B点时的动能是________J(保留三位有效数字),若从开始下落到B的过程中,重物的重力势能减少量________J(保留三位有效数字),由此得出的结论是________________________ 。
三、计算或论述题:解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位(本大题4小题,其中25小题6分,26小题9分,27小题6分,28小题6分,共27分)
25.如图所示,AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道的B点与水平地面相切,其半径为R.质量为m的小球由A点静止释放,求:
⑴小球滑到最低点B时,小球速度v的大小;
⑵小球刚到达最低点B时,轨道对小球支持力FN的大小;
⑶小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面,恰达最高点D,D的高度为h(已知h<R),则小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf.
A
B
O
C
D
h
R
26.光滑水平面AB与竖直面内的圆形导轨在B点连接,导轨半径R=0.5 m,一个质量m=2 kg的小球在A处压缩一轻质弹簧,弹簧与小球不拴接。用手挡住小球不动,此时弹簧弹性势能EP=49 J,如图所示。放手后小球向右运动脱离弹簧,沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点C,取g=10m/s2,求:(1)小球脱离弹簧时的速度大小;(2)小球从B到C克服阻力做的功; (3)小球离开C点后落回水平面时的动能大小。
27.如图所示,一光滑的倾斜轨道与一位于竖直面内的光滑圆轨道在B点平滑连接,圆的半径为R=0.8m,一质量为m=1kg的小球从距B点高度h=2m处的A点以初速度v0=2m/s滚下,越过B点后小球沿着圆轨道的内侧继续运动.g取10m/s2。
(1)小球到达B点时速度多大;
(2)小球运动到圆轨道的最高点C时对轨道的压力为多大;
(3)维持小球的初速度v0=2m/s不变,改变开始滚下的高度h,并保证小球能够做完整的圆周运动,通过计算作出小球经过B点时对轨道的压力FN随h的变化关系图象.
28.如图所示,固定的光滑圆弧轨道的半径为0.8m,点与圆心在同一水平线上,圆弧轨道底端点与圆心在同一竖直线上. 点离点的竖直高度为0.2m.物块从 轨道上的点由静止释放,滑过点后进入足够长的水平传送带,传送带由电动机驱动按图示方向运转,不计物块通过轨道与传送带交接处的动能损失,物块与传送带间的动摩擦因数为0.1,取10m/s2.
(1)求物块从点下滑到点时速度的大小.
(2)若物块从点下滑到传送带上后,又恰能返回到点,求物块在传送带上第一次往返所用的时间.
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