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第四章 机械能和能源练习1功一、选择题(每小题6分，共48分)1.A关于功是否为矢量，下列说法正确的是()A.因为功有正功和负功，所以功是矢量B.因为功没有方向性，所以功是标量C.力和位移都是矢量，功也一定是矢量D.力是矢量，功也是矢量答案：B2.A物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，则F1、F2的合力对物体做功为()A.14JB.10JC.2JD.2J答案：D(点拨：合力对物体所做的功等于各个力做功的代数和)3.A质量分别为州m1和m2的两个物体，m1W2B.W1P2C.W1W2，P1P2D.W1W2，P1=P2答案：B3.B汽车以恒定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v，则下列判断正确的是()A.汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动B.汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动C.汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动D.汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动答案：C4.B物体所受到的台外力为一恒力，由静止开始运动，该力的作用时间越长，则()A.物体的瞬时速度越大B.物体的瞬时加速度越大C.在单位时间内对物体所做的功越多D.该力的瞬时功率越大答案：ACD(点拨：,t越大,vt越大不变，越大，P=Fvt越大)5.B质量为2kg的物体从静止开始自由下落，不计空气阻力，在3s末重力对物体做功的瞬时功率是(g取lOms2)()A.150WB.300WC.60WD.600W答案：D6.B质量为5kg的小车在光滑的水平面上做匀加速直线运动.若它在2s内从静止开始速度增加到4ms，则在这一段时间里外力对小车做功的平均功率是()A.40WB.20WC.10WD.5W答案：B(点拨：vt=v0+at，,F=ma=10N，)7.B一质量为m的物体以速度v0在光滑平面上向右运动，现有一个大小为F的向右的水平恒力作用在这个物体上，当这个水平恒力做功的功率为P时，则该水平恒力的作用时间为:()A.tan/F;B.Pm2FC.(P+Fv0)mF2;D.(p-Fv0)mF2；答案：D8.BA、B两物体质量分别为m和2m，A静止于光滑水平面上，B静止于粗糙水平面上，用相同水平力分别推A和B，使它们前进相同位移，下面说法正确的是()A.两次推力做功一样多B.第二次推力做功多一些C.两次推力做功的功率一样大D.第一次推力做功的功率小一些答案：A二、填空题(每空4分，共24分)9.B质量为m的物体自由下落，不计空气阻力，在ts内重力对物体做功的平均功率为_W，重力在ts时的瞬时功率为_W.答案：,10.B一物体做自由落体运动在第1s内和第2s内，重力对该物体做的功之比为_；在第1s末和第2s末，重力做功的即时功率之比为_.答案：1:3;1:211.B用起重机将放在地面的重物匀加速提升到16m的高处，所用的时间为8.0s重物的质量为2.0103kg，钢索的拉力大小为2.1104N则起重机的钢索对重物做功为_J；重物上升过程中钢索做功的平均功率为_W(g取10ms2)答案：3.36105;4.2104三、计算题(12题8分，13题和14题每题10分，共28分)12.A一台起重机匀加速地将质量m=1.0103kg的货物竖直吊起，在2s末货物的速度v=4.0ms取g=10m/s2，不计额外功求：(1)起重机在这段时间内的平均输出功率(2)起重机在2s末的瞬时输出功率答案：2.4104W;4.8104W(点拨：,F-mg=ma,F=1.2104N, ,)13.B一辆质量为2.0103kg的汽车以额定功率为6.0104W在水平公路上行驶，汽车受到的阻力为一定值在某时刻汽车的速度为20ms，加速度为0.50mS2，求(g取10ms2)：(1)汽车所能达到的最大速度是多大?(2)当汽车的速度为10ms时的加速度是多大?(3)若汽车从静止开始做匀加速直线运动(不是额定功率行驶)，加速度的大小为a=1.0ms2，则这一过程能保持多长时间?答案：(1)30ms(2)2ms2(3)15s(点拨：(1)v=20ms时，.F-f=ma，则f=2103N，当牵引力等于阻力时，v最大，.(2)当v=10ms，,.(3)F-f=ma，F=4103N.)14.C一个放在水平面上的物体质量为2.0kg，在沿水平方向的拉力作用下运动，其运动速度随时间变化的图象如图所示.已知地面与物体之间的动摩擦因数为0.2则在04.0s的时间内，拉力对物体所做的功为多少焦?在第4s末拉力对物体做功的瞬时功率为多少瓦?(g取10ms2)答案：48J，24W(点拨：由图可知：a=1ms2，s=8m,F-f=ma，F=6N，Wf=Fs=48J，p=Fv=24W)练习3功和能一、选择题(每小题7分，共42分)1.A关于功和能的关系，下列说法中正确的是()A.能是物体具有做功的本领B.功是能量转化的量度C.功是在物体状态发生变化过程中的过程量，能是由物体状态决定的状态量D.功和能的单位相同，它们的意义也完全相同答案：ABC2.A对于功和能的关系，下列说法中正确的是()A.功就是能，能就是功B.功可以变为能，能可以变为功C.做功的过程就是物体能量的转化过程D.功是物体能量的量度答案：C3.A有关功和能，下列说法正确的是()A.力对物体做了多少功，物体就具有多少能B.物体具有多少能，就一定能做多少功C.物体做了多少功，就有多少能量消失D.能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量度能量转化的多少答案：D4.B一质量分布均匀的不可伸长的绳索重为G，A、B两端固定在水平天花板上，如图所示，今在绳的最低点C施加一竖直向下的力将绳绷直，在此过程中，绳索AB的重心位置()A.逐渐升高B.逐渐降低C.先降低后升高D.始终不变答案：A(点拨：拉力向下拉绳索的过程对绳索做正功，使绳索的重力势能逐渐增加绳索的重心逐渐升高)5.B如图所示，小物块位于光滑斜面上，斜面位于光滑水平地面上，从地面上看，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，做功不为零答案：B6.B关于作用力与反作用力做功，下列说法正确的是()A.当作用力做正功时，反作用力一定做负功B.作用力使物体的能量增加，反作用力使物体的能量减少C.作用力与反作用力对物体做的功为零，所以物体的能量不发生变化D.当作用力做正功时，反作用力可以做正功，也可以做负功，或可以不做功答案：D二、填空题(每空5分，共25分)7.B地下室深10m，面积为40m2，积水2m深，要把这部分水全部抽到地面，至少要做功_J(g取10ms2)答案：7.21068.B一个压缩的弹簧把小球弹出，若小球只有弹力对它做功500J，则弹簧的弹性势能减少了_J，小球的动能增加了_J.答案：500;5009.B把一玩具电动机接在恒定电压的电源两极上，合上开关一段时间，电流对电动机做的总功为200J，电动机转动时因摩擦或线圈通电后发热共产生热能20J，则在这段时间内电动机输出的机械能是_J.答案：18010.B人的心脏每跳一次大约输送的血液，正常人的血压(可看做心脏压送血液的压强)的平均值约为1.5104Pa，心跳每分钟70次，据此估测心脏工作的平均功率为_W.答案：1.4(点拨：W=Pv=1.5104810-5=1.2J,)三、计算题(每题儿分，共33分)11.B在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h，如将砖一块一块地叠放起来，人至少需要对砖做多少功?答案：(点拨：将这n块砖由平铺状态变为叠放状态机械能增加,根据功和能的关系，叠放这些砖人至少要对砖做功)12.B边长为0.5m的正方体木块其质量为40kg，一个人采用翻滚的方法将它沿水平面向前移动3m，如图所示，求此人要对立方体做多少功?(g取10ms2)答案：248J(点拨：在一次翻滚中，人至少要做的功等于将木块翻到图中位置时所增加的重力势能.由于翻滚一次木块向前移动0.5m，要移动3m，需翻滚6次，所以人至少要做功)13.C如图所示，用恒力F通过光滑定滑轮把静止于水平面上的物体从位置A拉到位置B，不计滑轮和物体的大小，滑轮离地的高度为h，物体在A、B位置时，细绳与水平面间的夹角分别是1、2，求拉力F在这一过程中所做的功，如果水平面光滑，则此过程中物体的动能增加多少?答案：;(点拨：物体所增加的动能等于拉力所做的功练习4动能动能定理(1)一、选择题(每小题6分，共54分)1.A关于速度与动能，下列说法中正确的是()A.一个物体速度越大时，动能越大B.速度相等的物体，如果质量相等，那么它们的动能也相等C.动能相等的物体，如果质量相等那么它们的速度也相同D.动能越大的物体，速度也越大答案：AB2.A对于做匀速圆周运动的物体，下面说法中正确的是()A.速度在改变，动能也在改变B.速度改变，动能不变C.速度不变，动能改变D.动能、速度都不变答案：B(点拨：动量是矢量，动能是标量)3.B一质量为1.0kg的滑块，以4ms的初速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起一向右水平力作用于滑块，经过一段时问，滑块的速度方向变为向右，大小为4ms，则在这段时间内水平力所做的功为()A.0B.8JC.16JD.32J答案：A4.B两物体质量之比为1:3，它们距离地面高度之比也为1:3，让它们自由下落，它们落地时的动能之比为()A.1:3B.3:1C.1:9D.9:1答案：C(点拨：落地时的动能等于物体减少的重力势能Ep=-mgh)5.A在地面15m高处，某人将一质量为4kg的物体以5ms的速度抛出，人对物体做的功是()A.20JB.50JC.588JD.638J答案：B6.B一个物体由静止沿长为L的光滑斜面下滑当物体的速度达到末速度一半时，物体沿斜面下滑了()答案：A7.B质点在恒力作用下，从静止开始做直线运动，则质点的动能()A.与它通过的位移成正比B.与它通过的位移的平方成正比C.与它运动的时间成正比D.与它的运动的时间的平方成正比答案：AD8.B两个材料相同的物体，甲的质量大于乙的质量，以相同的初动能在同一水平面上滑动，最后都静止，它们滑行的距离是()A.乙大B.甲大C.一样大D.无法比较答案：A9.B两辆汽车在同一水平路面上行驶，它们的质量之比为m1:m2=1:2，速度之比为v1:v2=2:1当汽车急刹车后，甲、乙两辆汽车滑行的最大距离为s1和s2两车与路面的动摩擦因数相同，不计空气阻力，则()A.s1:s2=1:2B.S1:S2=1:1C.S1:S2=2:1D.s1:s2=4:1答案：D(点拨：根据动能定理，,)二、填空题(每空4分，共20分)10.A质量为5g和10g的两个小球，如果它们的速度相等，它们的动能之比是_；如果它们的动能相等，它们的速度之比是_答案：2:1; 11.B一根均匀的铁链AB质量为3kg，长为1m，盘在地面上，用恒力F=50N的力提A，到B刚好离开地面，则人所做的功为_，铁链的速度为_.(g取10ms2)答案：50J; 12.B如图所示，光滑水平面上，一小球在穿过O孔的绳子的拉力作用下沿一圆周匀速运动，当绳的拉力为F时，圆周半径为R，当绳的拉力增大到8F时，小球恰可沿半径为R2的圆周匀速运动在上述增大拉力的过程中，绳的拉力对球做的功为_.答案：(点拨：绳的拉力对球做的功等于小球动能的变化,)三、计算题(13题8分，14题和15题每题9分，共26分)13.B有一质量为0.2kg的物块，从长为4m，倾角为30光滑斜面顶端处由静止开始沿斜面滑下，斜面底端和水平面的接触处为很短的圆弧形，如图所示.物块和水平面间的滑动摩擦因数为0.2求：(1)物块在水平面能滑行的距离；(2)物块克服摩擦力所做的功(g取10ms2)答案：10m，4J(点拨：根据动能定理， mgh-mgs=0,s=10m, )14.B如图所示，AB和CD是半径为R=1m的14圆弧形光滑轨道，BC为一段长2m的水平轨道质量为2kg的物体从轨道A端由静止释放，若物体与水平轨道BC间的动摩擦因数为0.1求：(1)物体第1次沿CD弧形轨道可上升的最大高度；(2)物体最终停F来的位置与B点的距离答案：(1)0.8m(2)离B2m(点拨：(1)根据动能定理,mg(R-h)-mgs=0;h=0.8m(2)重力势能全部转化为内能mgR-mgs=0;s=10m，离B点2m)15.C如图所示的装置中，轻绳将A、B相连，B置于光滑水平面上，拉力F使B以1ms匀速的由P运动到Q,P、Q处绳与竖直方向的夹角分别为1=37，2=60.滑轮离光滑水平面高度h=2m，已知mA=10kg，mB=20kg，不计滑轮质量和摩擦，求在此过程中拉力F做的功(取sin37=0.6，g取10ms2)答案：151.95J(点拨：对A、B系统用动能定理得：WF=151.95J)练习5动能动能定理(2)一、选择题(每小题6分，共54分)1.B子弹以水平速度v射人静止在光滑水平面上的木块M，并留在其中，则()A.子弹克服阻力做功与木块获得的动能相等B.阻力对于弹做功小于子弹动能的减少C.子弹克服阻力做功与子弹对木块做功相等D.子弹克服阻力做功大于子弹对木块做功答案：D2.B两个物体的质量分别为m1和m2，且m1=4m2，当它们以相同的动能在动摩擦因数相同的水平面上运行时，它们的滑行距离之比s1:s2和滑行时间之比t1:t2分别为()A.1:2,2:1B.4:1,1:2C.2:1,4:1D.1:4,1:2答案：D3.B速度为v的子弹，恰可穿透一块固定着的木板，如果子弹的速度为2v，子弹穿透木板时阻力视为不变，则可穿透同样的木板()A.1块B.2块C.3块D.4块答案：D4.B以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f，则从抛出至回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为()A.0B.-fhC.-2fhD.-4fh答案：C(点拨：物体向上运动，f向下；物体向下运动，f向上)5.B有两个物体其质量M1M2，它们初动能一样，若两物体受到不变的阻力F1和F2作用经过相同的时间停下，它们的位移分别为s1和s2，则()A.F1F2，且s1F2，且s1s2C.F1F2，且s1s2D.F1s2答案：A(点拨：根据动量定理：0-mv=Ft，则,m越大，F越大；动能定理Ek=-FS,F大，则s小)6.B质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中()A.重力对物体做功为mgHB.重力对物体做功为mg(H+h)C.外力对物体做的总功为零D.地面对物体的平均阻力为mg(H+h)h答案：BCD7.B物体与转台间的动摩擦因数为，与转轴间距离为R，m随转台由静止开始加速转动，当转速增加至某值时，m即将在转台上相对滑动，此时起转台做匀速转动，此过程中摩擦力对m做的功为()A.0B.2mgRC.2mgRD.mgR2答案：D8.B如图所示，质量为m的物体静放在水平光滑平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度v0向右匀速走动的人拉着，设人从地面上且从平台的边缘开始向右行至绳和水平方向成30角处，在此过程中人所做的功为()A.mv022B.mv02C.2mv023D.3mv028答案：D9.B如图，一小物块初速v1，开始由A点沿水平面滑至B点时速度为v2，若该物块仍以速度v1从A点沿两斜面滑动至B点时速度为v2，已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相同，则()A.v2v2B.v2VbVc B、Va=VbVc C、VaVbVc D、Va=Vb=Vc4如图所示，质量为m的物体，以水平速度v0离开桌面，若以桌面为零势能面，不计空气阻力，则当它经过离地高度为h的A点时，所具有的机械能是( ) Amv02mgh Bmv02-mghCmv02mg(H-h) Dmv025质量为1 kg的物体，在空中由静止开始自由落下，经5 s 落地，以下说法中正确的是（g 取10 m/s2）( ) A前2 s内小球的动能增量为200 J B第2 s内重力做功为250 JC第2 s末重力做功的瞬时功率为200 W D5 s内重力做功的平均功率为250W二、填空题（每空4分，共20分）6在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角擦着横梁踢进球门.球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球的质量m，则红队球员将足球踢出时的速度v0= ，该队员踢球时对足球做功w= .（不计空气阻力）v7如图所示，水平放置在光滑水平面上的轻弹簧一端固定在墙壁上，质量4kg的木块在光滑水平面上滑动时碰撞并将弹簧压缩，若碰撞弹簧之前木块滑行速度5m/s，该轻弹簧被压缩过程中最大的弹性势能为 J；当木块的速度减小为3m/s时，弹簧具有的弹性势能为 J,弹簧从开始被压缩到此刻对木块做的功为 J. 三、计算题(共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.以下各题均取g=10m/s2)O608(12分) 长为1m的轻绳，上端固定在O点，下端连一质量为 0.5kg的小球若小球在竖直平面内摆动过程中，轻绳偏离竖直线的最大角度为600，求: (1)小球在最低点时的速度；(2)小球经过最低点时绳的张力.9(13分)如图所示,粗糙的水平面与竖直平面内的光滑弯曲轨道BC在B点相接.一小物块从AB上的D点以初速v0=8m/s出发向B点滑行,DB长为12m,物块与水平面间动摩擦因数=0.2,求: (1)小物块滑到B点时的速度； (2)小物块能沿弯曲轨道上滑到距水平面的最大高度.ABCDqCABh1h210（15分）如图，AB是高h1=0.6m、倾角=370的斜面，放置在水平桌面上，斜面下端是与桌面相切的一段圆弧，且紧靠桌子边缘.桌面距地面的高度h2=1.8m.一个质量m=1.0kg的小滑块从斜面顶端A由静止开始沿轨道下滑，运动到斜面底端B时沿水平方向离开斜面，落到水平地面上的C点.滑块与斜面间的动摩擦因数=0.5.不计空气阻力.求：(1)小滑块经过B点时的速度；(2)小滑块落地点C距桌面的水平距离；(3)小滑块落地时的速度大小.高一物理第七章机械能测试题-参考答案一、选择题(每题8分，共40分.有的只有一个答案正确，有的有多个答案正确)题号12345答案ADABDDDACD二、填空题（每空4分，共20分）6. 7. 50J 32J -32J 三、计算题(共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.以下各题g均取10m/s2)8. (12分) 解：（1）小球下落过程机械能守恒，选取最低点为零势能参考平面，则，解得 m/s（2）在最低点，由牛顿第二定律得 解得 F=10N9. (13分) 解：（1）在到达B点前，只有滑动摩擦力f对物体做功，对物体从D到B的过程运用动能定理，设物体在B点时的速度为v，则fsDB m v2 -m v02 又f = mg 联立以上两式解得v = 4 m/s（2）物体在沿弯曲轨道上滑的过程中，只有重力对物体做功，因此机械能守恒，设物体能够上滑的最大高度为h，并取水平面为参考平面，则 m v2 mgh 解得 h = 0.8m10. (14分) 解:(1)滑块在斜面上受力图如右图所示 垂直于斜面方向:N - mgcos= 0 沿斜面方向:mgsin-N = ma 求出 a=2.0m/s2 由 vB2=2as 求出 vB=2.0m/s (2)设滑块从B到C所用时间为t由 求出 x=1.2m (3)从B到C，取地面为零势能面，由机械能守恒定律有 解得 第 18 页 共 18 页