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第四章 （机械能和能源）习题
一、填空题
1．功：力对物体所做的功等于 的大小、 的大小以及 和 夹角的 的乘积。表达式为： 。功是 量，单位为 。
2．动能：物体由于 而具有的能量，Ek= 。
3．重力势能：物体由于被 而具有的能量，Ep= 。
4．弹性势能：物体由于发生 而具有的能量，。
5．动能定理：合外力对物体所做的功等于物体 的变化。表达式为： 。
6．机械能守恒定律：在只有 做功的情形下，物体的 和 发生相互转化，而总的 保持不变。表达式为： 。
7．自然界存在不同形式的能量：有机械能、 、 、 等。
8．能量守恒定律：能量既不会凭空 ，也不会凭空 ，它只能从一种形式 为另一种形式，或者从一个物体 到另一个物体，在转化或转移的过程中其 不变。
9．功率：单位时间内 的多少定义式： ，单位： 。
另一表达式： 。
10．按照下表的能源分类法，填写能源的名称（写一种即可）：
类别
一次能源
二次能源
可再生能源

不可再生能源

未来的理想能源

二、单选题
1.一物体质量为1kg,速度为10m/s，它的动能是（ ）
A．5J B．10J C．50J D．100J
2.把质量为m的物体，匀速地拉高h，则（ ）
A．重力做负功，拉力做正功 B．重力做正功，拉力做负功
C．重力做负功，拉力做负功 D．重力做正功，拉力做正功
3.甲抽水机每秒把30kg的水抽到10m高的水塔，乙抽水机每秒把15kg的水抽到20m高的水塔。则（ ）
A．甲抽水机的功率较大 B．甲乙两抽水机的功率相等
C．半小时内乙抽水机做的功较多 D．半小时内甲抽水机做的功较多
4.当汽车的质量不变，速度增大为原来的多少倍时，它的动能增大为原来的4倍？（ ）
A．2倍 B．3倍 C．4倍 D．无法确定
5.质量为m的物体从高h处自由落下，不计空气阻力。当它下落到高度为h处时，它的动能大小等于（ ）
A．mgh B．mgh C．mgh D．mgh

6.一台功率是10kW的吊机。竖直向上提升重2.5×104N的物体，则物体上升的最大速度将可达到（忽略摩擦阻力）（ ）
A．0.1m/s B．2.5m/s C．0.4m/s D．1m/s
7.下列关于重力势能的说法中，错误的是（ ）
A．重力做正功，重力势能减少 B．重力做负功，重力势能增加
C．重力不做功，重力势能不变化 D．重力势能变化与重力做功无关
8.忽略空气阻力，下列几种运动中满足机械能守恒的是（ ）
A．电梯匀速下降 B．物体沿斜面匀速下滑
C．子弹射穿木块的运动 D．物体自由下落的运动
9.用拉力F将一个重为5N的物体匀速升高3m，如图所示，在这个过程中，下列说法错误的是（ ）
F
F
3m
A．合力对物体做的功是15J
B．物体克服重力做的功是15J
C．拉力F对物体做的功是15J
D．物体的重力势能增加了15J
10.在足够高处的物体作自由落体运动,它在（ ）
A.前2秒内的机械能的增加量比前1秒内的机械能的增加量大
B.前2秒内的加速度比前1秒内的加速度大
C.第2秒内的平均速度比第1秒内的平均速度大
D.第3秒内的位移等于第1秒内的位移
11．某人用脚把重10N的球以水平速度10m/s踢出，球在地面上滚动50m停下，在这个过程中，重力对球以及人对球所做的功分别为（ ）
A. 0、0 B. 0、50J C. 50J、500J D. 500J、0
12．利用超导材料和现代科技可以实现磁悬浮。若磁悬浮列车的质量为 20t，因磁场间的相互作用列车浮起的高度为100mm，则该过程中磁悬浮列车增加的重力势能是（ ）
A. 20J B. 200J C. 2.0x107J D. 2.0×104J
13．一物体在相同的水平恒力作用下，分别沿粗糙的水平地面和光滑的水平地面移动相同的距离，做的功分别为W1和W2，下列说法正确的是（ ）
A. W1＝W2 B. W1＞W2 C. W1﹤W2 D. 无法确定
14．汽车以额定功率从静止开始行驶时，一定是（ ）
A．速度变大，加速度变大 B．速度变小，加速度也变小
C．速度变大，加速度变小 D．速度最大时，牵引力一定也最大
15．质量为m的物体静止在光滑水平面上。在恒力F的作用下作匀加速直线运动，若物体的速度从v增加到2v的过程中恒力对物体作功为W，则物体的速度从2v增加到3v的过程中，恒力F对物体做的功等于（ ）
A.W B. C. D. 2W
16．质量为m的物体，在n个共点力作用下处于静止状态。在t=0时，将其中一个力从原来的F突然增大到4F，其它力保持不变，则经时间t时该力的功率为（ ）
A. B. C. D.

（二）计算题（12分）
17.（6分）物体悬挂在绳子上处于静止状态,此时绳的拉力是50N。当绳子以100N的拉力拉着物体向上作匀加速直线运动时，求:
(1)起动后1s内拉力做了多少功？
(2)重物上升多大高度时机械能增加2000J？

18．（95-28）（6分）有一物体，在A点时的重力势能为500J，从A点自由下落，到地时速度是10m/s（g=10m/s）。求：
（1）A点离地的高度；
（2）从A点下落到地面这段时间内重力做功的功率。

四、提高题。
19．（10分）按节能设计的地铁线路，车站设在纵断面的凸形坡段上，凸形坡段高出地铁水平轨道为2m,若要求列车进站到达凸形坡段上时速度为3m/s，求：
（1）地铁列车进站前，至少应具有多大的速度？
（2）若地铁列车质量m=106kg，一次进出站可节约多少能量？

20．（10分）把质量为0.5kg的小球，挂在长为1m的细绳下端，将小球拉到与竖直方向成37°的位置(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8)，如图所示，求：
（1）此过程中拉力对小球做的功至少是多少？
（2）让小球无初速释放，小球经过轨迹最低点时的速度有多大？

37°

21.（10分）质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端，绳子跨过固定在倾角为300的斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上，开始时把物体B拉到斜面底端，这时物体A离地面的高度为0.8m，如图所示.若摩擦力均不计，从静止开始放手让它们运动.求：（g＝10m/s2）
(1)物体A着地时的速度；
(2)物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离.

能量与能源 参考答案
一、填空题。
1．力，位移，力，位移，余弦，W=Fscosα，标，焦耳。
2．运动， 3．举高，mgh。4．弹性形变。5．动能，W=Ek2-Ek1
6．重力，动能，重力势能，机械能。Ek1+Ep1=Ek2+Ep2
7．内能、电能、核能、化学能、光能、地热等。
8．产生，消失，转化，转移，总量 9．做功，P=W/t，瓦特（W），P=Fv。
10．按照下表的能源分类法，填写能源的名称：
类别
一次能源
二次能源
可再生能源
太阳能、水能、风能
水蒸气
不可再生能源
煤、石油、天然气、核能
电能、焦炭能
未来的理想能源
地热能、海洋能
氢能、生物质能
二、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
C
A
B
A
B
C
D
D
9
10
11
12
13
14
15
16
A
C
B
D
A
C
B
D
三、计算题
17.（1）500J （2）20m 18.（1）5m （2）500W
四、提高题。
19.（1）7m/s（2）2×107J 20.(1)1J (2)2m/s
21.〔分析与解答〕（1）因摩擦力均不计，故A、B从静止开始运动到A着地过程，只有重力做功，系统机械能守恒，有，设物体A着地时的速度大小为v，因AB相连，速度大小相等，故有

又

（2）物体A着地后物体B继续以2m/s的速度沿斜面上滑，设上滑的最大距离为s，根据机械能守恒定律，有

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