答案:
C
4.B质量为m的物体,在水平力F作用下,在粗糙的水平面上运动,下列哪些说法正确()
A.如果物体做加速直线运动,F一定对物体做正功
B.如果物体做减速直线运动,F一定对物体做负功
C.如果物体做减速直线运动,F也可能对物体做正功
D.如果物体做匀速直线运动,F一定对物体做正功
答案:
ACD
5.B一质量为m的木块在水平恒力F的作用下,从静止开始在光滑水平面上运动,在经过时问t的过程中拉力所做的功为()
答案:
D(点拨:
W=Fs,
,F=ma,
)
6.B粗糙水平面上,用绳子系一小球做半径为R的圆周运动,小球质量为m,与桌面间的动摩擦因数为μ,则小球经过1/4圆周的时间内()
A.绳子的拉力对球不做功B.绳子的拉力对球做功πRF/2
C.重力和支持力不做功D.摩擦力对物体做功μmgRπ/2
答案:
AC(点拨:
绳子拉力方向与小球速度方向始终垂直,拉力不做功)
7.B如图所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜而间能动摩擦因数为μ,现在使斜面向右水平匀速移动距离l,则摩擦力对物体做功为(物体相对于斜面静止)()
A.0B.mglcosθC.mglsinθcos2θD.mglsinθcosθ
答案:
D(点拨:
物体静止在斜面上,Ff=mgsinθ,所以Ff做功为W=Fflcosθ=mglsinθcosθ)
8.B用恒力F使质量为10kg的物体以2m/s的速度匀速竖直上升,不计空气阻力,那么
2s内恒力F做功(g取lOm/s2)()
A.80JB.200JC.400JD.480J
答案:
C
二、填空题(每空4分,共36分)
9.A用50N的力拉一个质量为10kg的物体在水平地面上前进,如图所示若物体前进了10m,拉力F做的功W=________J,重力G做的功W2=________J.如果物体与水平面问动摩擦因数μ=0.1,物体克服阻力做功W3=________J.
答案:
400,0,70(点拨:
)
10.A重20N的铁球从离地面40m高处由静止开始下落,若空气阻力是球重的0.2倍,那么该球从下落到着地的过程中,重力对小球做功为________J,空气阻力对小球做功为________J,小球克服空气阻力做功为________J,合外力做功为________J.
答案:
800;-160;160;640
11.B如图所示,物体A的质量为2kg,置于光滑的水平面上,水平拉力2N,不计绳子与滑轮的摩擦和滑轮的质量物体A获得的加速度a=________m/s2,在物体A移动0.4m的过程中,拉力F做功________J.
答案:
2;1.6(A移动0.4m,拉力F移动距离为0.8m,WF=Fs=1.6J)
三、计算题(每小题8分,共16分)
12.B起重机用恒力F使质量为1000kg的货物在1s内由静止上升了2m,则在这1s内,(不计空气阻力,g取10m/s2)
(1)重力对货物做了多少焦耳的功?
(2)F对货物做了多少焦耳的功?
答案:
(1)-2×104J
(2)2.8×104J(点拨:
(1)WG=-mgh=-1000×10×2=-2×104(J)
(2)
a=4m/s2,F-mg=ma,则F=1.4×104N;W=F·s=1.4×104×2=2.8×104J)
13.C静止在光滑水平面上质量为1kg的物体,受到右图所示水平变力的作用,则在这2s内力F共对物体做了多少功?
答案:
0(点拨:
0~1s内,a=2,
v=at=2m/s.1s~2s内,
.W=F1s1+F2s2=2×1+(-2)×1=0(J))
练习2功率
一、选择题(每小题6分,共48分)
1.A关于功率概念,下列说法中正确的是()
A.力对物体做的功越多,力做功的功率越大
B.功率是描述物体做功快慢的物理量
C.从公式P=Fv可知,汽车的发动机功率可以随速度的不断增大而提高
D.当轮船航行时,如果牵引力与阻力相等时,合外力为零,所以此时发动机的实际功率为零
答案:
B
2.A某人用同一水平力先后两次拉同一物体,第一次使此物体沿光滑水平面前进s距离,第二次使此物体沿粗糙水平面也前进s距离,若先后两次拉力做的功为W1和W2,拉力做功的功率是P1和P2,则()
A.W1=W2,P1=P2B.W1=W2,P1>P2
C.W1>W2,P1>P2D.W1>W2,P1=P2
答案:
B
3.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:
C
4.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=F·vt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lOm/s2)()
A.150WB.300WC.60WD.600W
答案:
D
6.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4m/s,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.tanθ/F;B.Pm/2F
C.(P+Fv0)m/F2;D.(p-Fv0)m/F2;
答案:
D
8.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:
2
11.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2.0×103kg,钢索的拉力大小为2.1×104N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10m/s2)
答案:
3.36×105;4.2×104
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=1.0×103kg的货物竖直吊起,在2s末货物的速度v=
4.0m/s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:
2.4×104W;4.8×104W(点拨:
F-mg=ma,F=1.2×104N,
)
13.B一辆质量为2.0×103kg的汽车以额定功率为6.0×104W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20m/s,加速度为0.50m/S2,求(g取10m/s2):
(1)汽车所能达到的最大速度是多大?
(2)当汽车的速度为10m/s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=1.0m/s2,则这一过程能保持多长时间?
答案:
(1)30m/s
(2)2m/s2(3)15s(点拨:
(1)v=20m/s时,
.F-f=ma,则f=2×103N,当牵引力等于阻力时,v最大,
.
(2)当v=10m/s,
.(3)F-f=ma,F=4×103N
.
)
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0~4.0s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10m/s2)
答案:
48J,24W(点拨:
由图可知:
a=1m/s2,s=8m,F-f=ma,F=6N,Wf=F·s=48J,p=F·v=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:
ABC
2.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:
C
3.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:
D
4.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:
B
6.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10m/s2)
答案:
7.2×106
8.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;500
9.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:
180
10.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1.5×104Pa,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=P·△v=1.5×104×8×10-5=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10m/s2)
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θ1、θ2,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:
AB
2.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4m/s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4m/s,则在这段时间内水平力所做的功为()
A.0B.8JC.16JD.32J
答案:
A
4.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5m/s的速度抛出,人对物体做的功是()
A.20JB.50JC.588JD.638J
答案:
B
6.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:
A
7.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:
AD
8.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:
A
9.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:
1
C.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10m/s2)
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R/2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10m/s2)
答案:
10m,4J(点拨:
根据动能定理,
mgh-μmgs=0,s=10m,
)
14.B如图所示,AB和CD是半径为R=1m的1/4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)-μmgs=0;h=0.8m
(2)重力势能全部转化为内能mgR-μmgs=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1m/s匀速的由P运动到Q,P、Q处绳与竖直方向的夹角分别为α1=37°,α2=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10m/s2)
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:
D
2.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:
D
3.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:
D
4.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M1>M2,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.F1>F2,且s1F2,且s1>s2
C.F1s2
答案:
A(点拨:
根据动量定理:
0-mv=F·t,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mgH
B.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:
BCD
7.B物体与转台间的动摩擦因数为μ,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.2πμmgRC.2μmgRD.μmgR/2
答案:
D
8.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.mv02/2B.mv02C.2mv02/3D.3mv02/8
答案:
D
9.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.v2>v2'
B.v2C.v2=v2’
D.沿水平面到B点时间与沿斜面到达B点时间相等
答案:
C
二、填空题(每空6分,共24分)
10.B木块受水平力F作用在水平面上由静止开始运动,前进sm后撤去F,木块又沿原方向前进3sm停止,则摩擦力f=________.木块最大动能为________.
答案:
;
11.B质量M=500t的机车,以恒定的功率从静止出发,经过时间t=5min在水平路面上行驶了s=2.25km,速度达到了最大值vm=54km/h,则机车的功率为________W,机车运动中受到的平均阻力为________N.
答案:
3.75×105;2.5×104
三、计算题(12题6分,13题和14题每题8分,共22分)
12.B人骑自行车上坡,坡长200m,坡高10m人和车的质量共100kg,人蹬车的牵引力为100N,若在坡底时自行车的速度为10m/s,到坡顶时速度为4m/s.(g取10m/s2)求:
(1)上坡过程中人克服阻力做多少功?
(2)人若不蹬车,以10m/s的初速度冲上坡,能在坡上行驶多远?
答案:
(1)14200J
(2)41.3m(点拨:
根据动能定理
.
Wf=14200J,
)
13.B一个质量为m的物体,从倾角为θ,高为h的斜面上端A点,由静止开始下滑,到B点时的速度为v,然后又在水平面上滑行s位移后停止在C点,物体从A点开始下滑到B点的过程中克服摩擦力所做的功为多少?
物体与水平面间的动摩擦因数为多大?
答案:
;
(点拨:
A→B根据动能定理,
.
.B→C,
)
14.C“水刀”是将普通的水加压,使其从口径为0.2mm的喷嘴中以800m/s-1000m