1、机械能综合练习五、机械能水平预测(60分钟)双基型1.改变汽车的质量和速度,都能使汽车的动能发生变化.在下列几种情况中,关于汽车的动能的说法正确的是( ).(A)质量不变,速度增大到原来的2倍,汽车的动能变为原来的2倍(B)速度不变,质量增大到原来的2倍,汽车的动能变为原来的2倍(C)质量减半,速度增大到原来的4倍,汽车的动能不变(D)速度减半,质量增大到原来的4倍,汽车的动能不变答案:BD2.一质量为2kg的小球从10m高的塔顶以某一初速下落,当下落2m后,速度达到7ms,此时小球的动能大小为_J,重力势能为_J,机械能为_J.答案:49,160,2093.如图所示,质量分别为m1和m2的两
2、个物体,m1W2 (B)W1P2(B)P1=P2(C)P1P2(D)无法判断答案:B15.轮船以恒定的功率加速行驶,当其速度为4ms时的加速度为a,当其速度增加到8ms时其加速度减为a4,如果轮船行驶时所受的阻力不变,那么该轮船行驶的最大速度为_ms.【2】答案:1216.一列质量为2103t的列车,以36kmh的速度匀速驶上坡度为0.01的坡路(即每前进100m升高1m),如果列车受到的阻力是车重的0.005倍,那么机车的功率是_kW.【2】答案:100017.汽车发动机的额定功率为60kW,满载时在水平直路上最大的行驶速度可达20ms,这时汽车所受阻力为_N,若汽车实际速度保持15ms的速
3、度不变,则汽车发动机实际功率是_kW(设汽车所受阻力不变).【2】答案:3103,4518.在水平直轨道上,机车牵引着质量为m=5000kg的车厢,以v=36kmh的速度匀速行驶,机车对车厢的输出功率P=5000W.如果使车厢与动力车脱开,车厢将滑行多长的距离而停止.【2.5】答案:500横向拓展19.如图所示,劈a放在光滑的水平面上,斜面光滑,把b物体放在斜面的顶端由静止开始滑下,则在下滑过程中,a对b的弹力对b做的功为W1对a的弹力对a做的功为W2,下列关系中正确的是( ).【1.5】(A)W1=0,W2=0(B)W10,W2=0(C)W1=0,W20(D)W10,W20答案:D20.如图
4、所示,木块M上表面是水平的,当木块m置于M上,并与M一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中( ).【2】(A)重力对m做正功(B)M对m的支持力做负功(C)M对m的摩擦力做负功(D)m所受的合外力对m做负功答案:AB21,对于在水平面内作匀速圆周运动的圆锥摆的摆球,下列说法中正确的是( ).【1.5】(A)重力做功,摆线对球的拉力不做功(B)重力不做功,摆线对球的拉力做功(C)重力和拉力都做功(D)重力和拉力都不做功答案:D22.设在平直公路上以一定速度行驶的自行车,所受阻力约为车、人总重力的0.02倍,则骑车人的最接近于( ).【2】(A)10-1kW (B)10-3kW(C)1k
5、W (D)10kW答案:A23.如图所示,质量为m的小滑块,由静止开始从倾角为的固定的光滑斜面顶端A滑至底端B,A点距离水平地面的高度为h,求:(1)滑块从A到B的过程中重力的平均功率.(2)滑块滑到B点时重力的瞬时功率.【3】答案:(1) (2) 24.如图所示,一恒力F通过一定滑轮拉物体沿光滑水平面前进了s,在运动过程中,F与水平方向保持角,则拉力F对物体做的功为( ).【3】(A)Fscos (B)2Fscos(C)Fs(1+cos) (D) 答案:CD25.如图所示,甲、乙两个容器形状不同,现有两块完全相同的金属块用细线系着分别浸没入同样深度,这时两容器的水面相平齐,如果将金属块匀速提
6、升一段位移,但仍浸没在水面以下,不计水的阻力,则( ).【2】(A)在甲容器中提升时,拉力做功较多(B)在乙容器中提升时,拉力做功较多(C)在两个容器中提升时,拉力做功相同(D)做功多少无法比较答案:C26.如图所示,水平传送带正以v=2ms的速度运行,两端的距离为l=10m.把一质量为m=1kg的物体轻轻放到传送带上,物体在传送带的带动下向右运动.如物体与传送带间的动摩擦因数=0.1,则把这个物体从传送带左端传送到右端的过程中,摩擦力对其做了多少功?摩擦力做功的平均功率有多大?【3】答案:2J, 27.汽车质量为m,额定功率为P,在水平长直路面上从静止开始沿直线行驶,设行驶中受到的恒定阻力为
7、f.(1)求汽车所能达到的最大速度.(2)求汽车从一开始即以加速度a作匀加速运动,汽车能保持匀加速运动的最长时间.(3)汽车在后,加速度和速度分别是怎样变化的【3.5】答案:(1) (2) (3)加速度变小,最后变为零;速度不断增大,最后匀速28.汽车发动机的功率为60kW,汽车的质量为4t,当它行驶在坡度为0.02的长直公路上时,所受阻力为车重的0.1倍(g取10ms2),问:(1)汽车所能达到的最大速度多大?(2)若汽车从静止开始以0.6ms2的加速度作匀加速直线运动,则此过程能维持多长时间?(3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时,汽车做功多少?(4)在10s末汽车的即时功率为多大?【5
8、】答案:(1)12.5m/s(2)14s(3)4.2105J(4)43.2kW29.跳绳是一种健身运动.设某运动员的质量是50kg,他1min跳绳180次,假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的,则该运动员跳绳时,克服重力做功的平均功率是多大?【5】答案:75W30.如图所示,用恒力F通过光滑的定滑轮,将静止于水平面上的物体从位置A拉到位置B,物体可视为质点,定滑轮距水平面高为h,物体在位置A、B时,细绳与水平面的夹角分别为和,求绳的拉力F对物体做的功.【7】答案: 31.长度为L的矩形板,以速度v沿光滑水平面上平动时,垂直滑向宽度为l的粗糙地带.板从开始受阻到停下来所经过路
9、程为s,而lsL.求板面与粗糙地带之间的动摩擦因数.【10】答案: 32.一粗细均匀的铁杆AB长为L,横截面积为S,将杆的全长分为n段,竖直插入水中,求第n段铁杆浸没于水中,浮力所做功的大小.【10】答案: 33.将放在地上的木板绕其一端沿地面转动角,求摩擦力所做的功.已知木板长度为L,质量为M,木板与地面间的摩擦因数为.【5】答案: 动能和动能定理双基训练1.有两个物体甲、乙,它们在同一直线上运动,两物体的质量均为m,甲速度为v,动能为Ek;乙速度为-v,动能为Ek,那么( ).【0.5】(A)Ek=-Ek (B)Ek=Ek (C)EkEk答案:B2.一个质量是2kg的物体以3ms的速度匀速
10、运动,动能等于_J.【1】答案:93.火车的质量是飞机质量的110倍,而飞机的速度是火车速度的12倍,动能较大的是_.【1】答案:飞机4.两个物体的质量之比为100:1,速度之比为1:100,这两个物体的动能之比为_.【1】答案:1:1005.一个物体的速度从0增加到v,再从v增加到2v,前后两种情况下,物体动能的增加量之比为_.【1】答案:1:36.甲、乙两物体的质量之比为,它们分别在相同力的作用下沿光滑水平面从静止开始作匀加速直线运动,当两个物体通过的路程相等时,则甲、乙两物体动能之比为_.【1】答案:1:17.自由下落的物体,下落1m和2m时,物体的动能之比是_;下落1s和2s后物体的动
11、能之比是_.【1.5】答案:1:2;1:4纵向应用8.甲、乙两物体的质量比m1:m2=2:1,速度比v1:v2=1:2,在相同的阻力作用下滑行至停止时通过的位移大小之比为_.【1.5】答案:1:29.一颗质量为10g的子弹,射入土墙后停留在0.5m深处,若子弹在土墙中受到的平均阻力是6400N.子弹射入土墙前的动能是_J,它的速度是_ms.【1.5】答案:3200,80010.甲、乙两个物体的质量分别为和,并且=2,它们与水平桌面的动摩擦因数相同,当它们以相同的初动能在桌面上滑动时,它们滑行的最大距离之比为( ).【1.5】(A)1:1 (B)2:1 (C)1:2 (D) 答案:11.两个物体
12、a和b,其质量分别为ma和mb,且mamb,它们的初动能相同.若它们分别受到不同的阻力Fa和Fb的作用,经过相等的时间停下来,它们的位移分别为sa和sb,则( ).【1.5】(A)FaFb,sasb (B)FaFb,sasb(C)Fasb (D)FaFb,sasb答案:B12.一个小球从高处自由落下,则球在下落过程中的动能( ).【2】(A)与它下落的距离成正比 (B)与它下落距离的平方成正比(C)与它运动的时间成正比 (D)与它运动的时间平方成正比答案:AD13.质量为2kg的物体以50J的初动能在粗糙的水平面上滑行,其动能的变化与位移的关系如图所示,则物体在水平面上滑行的时间为( ).【3
13、】(A)5s(B)4s(C) (D)2s答案:C14.以速度v飞行的子弹先后穿透两块由同种材料制成的平行放置的固定金属板,若子弹穿透两块金属板后的速度分别变为0.8v和0.6v,则两块金属板的厚度之比为( ).【2】(A)1:1 (B)9:7 (C)8:6 (D)16:9答案:B15.质点所受的力F随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上.已知t=0时质点的速度为零.在右图所示的t1、t2、t3和t4各时刻中,质点动能最大的时刻是( ).(2002年全国高考试题)【1】(A)t1 (B)t2 (C)t3 (D)t4答案:B16.在平直公路上,汽车由静止开始作匀加速运动,当速度达到某一值
14、时,立即关闭发动机后滑行至停止,其v-t图像如图522所示.汽车牵引力为F,运动过程中所受的摩擦阻力恒为f,全过程中牵引力所做的功为W1,克服摩擦阻力所做的功为W2,则下列关系中正确的是( ).【2】(A)F:f=1:3 (B)F:f=4:1(C)W1:W2=1:1 (D)W1:W2=1:3答案:C17.质量为m的物体,作加速度为a的匀加速直线运动,在运动中连续通过A、B、C三点,如果物体通过AB段所用时间和通过BC段所用的时间相等,均为T,那么物体在BC段的动能增量和在AB段的动能增量之差为_.【2】答案:ma2T218.质量m=10kg的物体静止在光滑水平面上,先在水平推力F1=40N的作
15、用下移动距离s1=5m,然后再给物体加上与F1反向、大小为F2=10N的水平阻力,物体继续向前移动s2=4m,此时物体的速度大小为_ms.【2】答案:819.乌鲁木齐市达坂城地区风力发电网每台风力发电机4张叶片总共的有效迎风面积为s,空气密度为、平均风速为v.设风力发电机的效率(风的动能转化为电能的百分比)为,则每台风力发电机的平均功率P=_.【2】答案: 20.如图所示,一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,测得停止处与开始运动处的水平距离为s,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并认为斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同,求动摩擦因数.【2】答案:h/s21.一
16、颗质量m=10g的子弹,以速度v=600ms从枪口飞出,子弹飞出枪口时的动能为多大?若测得枪膛长s=0.6m,则火药引爆后产生的高温高压气体在枪膛内对子弹的平均推力多大?【2.5】答案:1.81023J,3103N22.质量为m的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内作半径为R的圆周运动.运动过程中,小球受到空气阻力的作用,在某一时刻小球通过轨道最低点时绳子的拉力为7mg,此后小球继续作圆周运动,转过半个圆周恰好通过最高点,则此过程中小球克服阻力所做的功为( ).【3】(A)mgR(B) (C) (D) 答案:B23.一小球用轻绳悬挂在某固定点,现将轻绳水平拉直,然后由静止开始释放小球,考虑小球由
17、静止开始运动到最低位置的过程( ).【3】(A)小球在水平方向的速度逐渐增大(B)小球在竖直方向的速度逐渐增大(C)到达最低位置时小球线速度最大(D)到达最低位置时绳中的拉力等于小球重力答案:AC24.如图所示,板长为L,板的B端静止放有质量为m的小物体,物体与板的动摩擦因数为.开始时板水平,在缓慢转过一个小角度的过程中,小物体保持与板相对静止,则在这个过程中( ).【2】(A)摩擦力对小物体做功为mgLcos(1-cos)(B)摩擦力对小物体做功为mgLsin(1-cos)(C)弹力对小物体做功为mgLcossin(D)板对小物体做功为mgLsin答案:D25.一人坐在雪橇上,从静止开始沿着
18、高度为15m的斜坡滑下,到达底部时速度为10ms.人和雪橇的总质量为60kg,下滑过程中克服阻力做的功等于_J(g取10ms2).(1995年全国高考试题)【2】答案:610326.一辆汽车质量为m,从静止开始起动,沿水平面前进了距离s后,就达到了最大行驶速度.设汽车的牵引力功率保持不变,所受阻力为车重的k倍,求:(1)汽车的牵引功率.(2)汽车从静止到开始匀速运动所需的时间.【3】答案:(1) (2) 横向拓展27.一个物块从斜面底端冲上足够长的斜面后,返回到斜面底端.已知小物块的初动能为E,它返回斜面底端的速度大小为v,克服摩擦阻力做功为.若小物块冲上斜面的初动能变为2E,则有( ).【3】(A)返回斜面底端时的动能为
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