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1、廣東省佛山市南海區(qū)羅村高級中學(xué)高一物理練習(xí)
第四章 《機(jī)械能與能源》
班別 學(xué)號 姓名 評價___
1、功:力與力方向的位移的乘積,定義式: 單位:1J=1
θ=0時w=Fs θ=時W=0(不做功),,F(xiàn)做正功(動力做功),,F(xiàn)做負(fù)功(阻力做功)。
2、功率:描述物體做功的快慢的物理量,定義式: 單位:1W=
(1)推導(dǎo)式: , θ=0時P=FV
(2)汽車的兩種啟動方式:以恒定功率啟動,即P一定,速度V增大,牽引力F減小,加速度a減小,當(dāng)牽引力減小至與阻力相等,即F=f時,速度最大為Vm,此時
2、有P=FVm。
勻加速啟動:即F一定,V增大,P增大,當(dāng)達(dá)到額定功率后,P不變,此后P一定, V增大, F減小, a減小,當(dāng)F=f時,速度最大為Vm,最終有P=FVm。
3、功能關(guān)系:功是能量轉(zhuǎn)化的量度 (功能關(guān)系是本章的核心)
4、重力做功與重力勢能: (注意是高度差與參考面無關(guān))
5、合外力做功與動能轉(zhuǎn)化的關(guān)系(動能定理):
動能:
6、機(jī)械能 重力勢能: (高度h與參考面選擇有關(guān))
彈性勢能:與彈簧形變量有關(guān)
7、機(jī)械能守恒:條件:只有重力做功,只發(fā)生動能與重力勢能的轉(zhuǎn)化
表達(dá)式: 功能關(guān)系表達(dá):
3、
守恒表達(dá):
8、能的轉(zhuǎn)化與守恒:對一個封閉、獨立的系統(tǒng),其能量的總量保持不變。
練習(xí):
1、如圖5-2所示,斜面A傾角為θ,質(zhì)量為M,物塊B質(zhì)量為m,斜面與水平面間動摩擦因數(shù)為μ.已知B相對A靜止,一同向右勻速運(yùn)動一段距離s.則重力做功 、支持力做功 ,摩擦力做功
2. 將同一物體分別放在光滑水平面上和粗糙水平面上,用同樣大小的水平推力,使物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,通過相同的位移.在這一過程中( )
A.摩擦力做功相同; B.合外力做功相同;
C.水平推力做功相同;
4、 D.彈力做功相同.
3. 一對作用力、反作用力做功,以下有關(guān)說法正確的是( )
A.作用力與反作用力做功總是大小相等的;
B.作用力與反作用力做功總是方向相反的;
C.作用力是動力反作用力一定是阻力;
D.作用力和反作用力可能都做負(fù)功.
4. 關(guān)于合力的功與分力的功的關(guān)系,下列有關(guān)理解錯誤的是( )
A.合力的功等于分力功的代數(shù)和;
B.合力的功等于分力功的矢量和;
C.合力與合力方向上位移的乘積等于合力所做的功;
D.合力與速度始終垂直時合力對物體不做功.
5. 關(guān)于重力做功和物體的重力勢能,下列說法中正確的是( )
A。物體克服重力做功時,
5、物體的重力勢能一定增加
B.地球上的物體只要其位置確定,則其重力勢能就有唯一值
C.重力做功的多少與零勢能面的選取有關(guān)
D.重力做功不為零的情況下,重力勢能也有可能保持不變
6.關(guān)于摩擦力對物體做功,以下說法中正確的是 ( )
A.滑動摩擦力總是做負(fù)功
B.滑動摩擦力可能做負(fù)功,也可能做正功
C.靜摩擦力對物體一定不做功
D.靜摩擦力對物體總是做正功
7、關(guān)于功率的說法,正確的是( )
A.由P=知,力做功越多,功率就越大
B.由P=F·v知,物體運(yùn)動越快,功率越大
C.由W=Pt知,功率越大,力做功越多
D.由P=Fvcosθ知,某一時刻,
6、力大速率也大,功率不一定大
8、物塊A在斜面體B上,斜面體在水平恒力F拉動下沿水平地面勻速向左運(yùn)動過程中,A相對B靜止。下列判斷正確的是
A.B對A的支持力對A做功為零 B.
B對A的摩擦力對A做正功
C.B對A的摩擦力對A做負(fù)功
D.B對A的作用力對A做功為零
9.把質(zhì)量為m的石塊從離地h高度處以與水平面成的仰角斜向上方拋出,初速度為v0,則石塊落地時的速率與下列哪些物理量有關(guān)?
A.石塊的質(zhì)量m B.石塊初速度v0的大小
C.石塊拋出時的仰角 D.石塊拋出時的離地高度h
10.一質(zhì)量為m的小
7、球,用長為l的輕繩懸掛于O點,小球在水平恒力F作用下,從平衡位置移到Q點,如圖所示,則此過程中力F所做的功為( )
A.mglcosθ B.Flsinθ
C. D.
11、質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無初速釋放,落在地面后出現(xiàn)一個深度為h的坑,如圖所示,在此過程中:( )
A、重力對物體做功為mgH
B、物體的重力勢能減少了mg(H+h)
C、在陷入地面的過程中合外力對物體做功為零
D、地面對物體的平均阻力為mg(H+h)/ h
12、一質(zhì)量為m的物體被人用手由靜止豎直向上以加速度a勻加速提
8、升h,關(guān)于此過程下列說法中錯誤的是:( )
A、提升過程中手對物體做功m(a+g)h B、提升過程中合外力對物體做功mah
C、提升過程中物體的動能減小 D、提升過程中物體克服重力做功mgh
13、如圖所示,木塊靜止在光滑水平桌面上,一子彈平射入木塊的深度為d時,子彈與木塊相對靜止,在子彈入射的過程中,木塊沿桌面移動的距離為L,木塊對子彈的平均阻力為f,那么在這一過程中( )
A.子彈的機(jī)械能減少量f L
B.子彈的機(jī)械能減少量為f(L+d)
C.系統(tǒng)的機(jī)械能減少量為f d
D.系統(tǒng)的機(jī)械能減少量為f(L+d)
14、如圖
9、所示的兩個單擺,擺球質(zhì)量相等,懸線甲短,乙長,懸點O1、O2等高,將懸線拉至水平然后釋放,以懸點所在平面為參考平面,則兩球經(jīng)過最低點時( )
A.甲球的動能等于乙球的動能
B.甲球的機(jī)械能等于乙球的機(jī)械能
C.甲球的機(jī)械能小于乙球的機(jī)械能
D.甲球懸線的張力等于乙球懸線的張力
15、汽車的額定功率為90KW,水平路面的阻力為f時,汽車行駛的最大速度為。則:
A、如果阻力為,汽車最大速度為。
B.如果汽車牽引力為原來的二倍,汽車的最大速度為2。
C、如果汽車的牽引力變?yōu)樵瓉淼?/2,汽車的額定功率就變?yōu)?5KW。
D、如果汽車做勻速直線運(yùn)動,汽車發(fā)動機(jī)的輸出功率小于90
10、KW
16、A、B兩物體質(zhì)量分別為m和2m,A置于光滑水平面上,B置于粗糙水平面上,用相同水平力分別推A和B,使它們前進(jìn)相同位移,下面說法正確的是:( )
A.兩次推力做功一樣多; B.推B物體時推力做功多一些;
C.兩次推力做功的功率一樣大; D.B物體末速度大.
17、物體在水平恒力作用下,在水平面上由靜止開始運(yùn)動當(dāng)位移s時撤去F,物體繼續(xù)前進(jìn)3s后停止運(yùn)動,若路面情況相同,則物體的摩擦力和最大動能是( )
18、如圖3所示,物體從A處開始沿光滑斜面AO下滑,又在粗糙水平面上OB滑動,最終停在B處。已知A距水平面OB的高度為,物體的質(zhì)量為m,現(xiàn)
11、將物體m從B點沿原路送回至AO的中點C處,需外力做的功至少應(yīng)為( )
A. B. C. D.2
19、甲、乙、丙三個物體具有相同的動能,甲的質(zhì)量最大,丙的最小,要使它們在相同的距離內(nèi)停止,若作用在物體上的合力為恒力,則合力 ( )
A.甲的最大 B.丙的最大 C.都一樣大 D.取決于它們的速度
20、如圖所示,一小球自A點由靜止自由下落,到B點時與彈簧接觸,到C點時彈簧被壓縮到最短.若不計彈簧質(zhì)量和空氣阻力,在小球由A→B→C的過程中( )
A.小球從A→B的過程中機(jī)械能守恒;小球從B→C的過程中只有重力和彈簧的彈力做功,所以
12、小球與彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B.小球在B點時動能最大
C.小球到達(dá)C點時動能為零,彈簧的彈性勢能最大
D.小球減少的動能,等于彈簧彈性勢能的增量
21、一個質(zhì)量為的物體以的加速度豎直向下運(yùn)動,此物體下降高度的過程中,物體的( )
A.重力勢能減少了 B.動能增加了
C.機(jī)械能保持不變 D.機(jī)械能增加了
期末復(fù)習(xí)(六(理科班用)
第四章 《機(jī)械能與能源》
1.用打點計時器研究自由下落過程中的機(jī)械能守恒的實驗中,量得紙帶上從0點(紙帶上打下的第一個點),到連續(xù)選取的1、2、3…之間的距離分別為h1
13、,h2,h3…,打點計時器打點的周期為T,那么重物下落打下第n個點時的瞬時速度可以由vn=___ _____來計算.重物運(yùn)動到打下第n點時減小重力勢能的表達(dá)式為________.根據(jù)機(jī)械能守恒定
圖5
2.在“驗證機(jī)械能守恒定律 ”的實驗中,已知打點計時器所用電源的頻率為查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?,測得所用的重物的質(zhì)量為1.00kg,實驗中得到一條戔跡清晰的紙帶,把第—個點記作0,另選連續(xù)的4個點A、B、c、D作為測量的點,經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到0點的距離分別為、、、,如圖5所示,根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點運(yùn)動到C點,重力勢能的減少量為 J,動能的增加量等于
14、 J。(保留3位有效數(shù)字)
3、小球質(zhì)量m=0.5kg,由高H=20m的高臺上以初速度v0=20m/s與水平方向成θ=30°角斜向上拋出,空氣阻力不計,小球落地時速度多大(g=10m/s2)?
3、汽車在水平直線公路上行駛,額定功率為Pe=80kW,汽車行駛過程中所受阻力恒為f=2.5×103 N,汽車的質(zhì)量M=2.0×103kg。若汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,加速度的大小為a=1.0m/s2,汽車達(dá)到額定功率后,保持額定功率不變繼續(xù)行駛。求:(1)汽車在整個運(yùn)動過程中所能達(dá)到的最大速度;(2)勻加速運(yùn)動能保持多長時間;(3)當(dāng)汽車的速度為5m/s時的
15、瞬時功率;(4)當(dāng)汽車的速度為20m/s時的加速度。
4、若要質(zhì)量為m小球能從C端出來,在A點初速度至少應(yīng)多大?(忽略一切阻力)
v0
R
C
B
A
5、在管道內(nèi)若要質(zhì)量為m小球能從C端出來,在A點初速度至少應(yīng)多大(忽略一切阻力)
6.小鋼球質(zhì)量為m,沿光滑的軌道由靜止滑下,軌道形狀如圖6所示,與光滑軌道相接的圓形軌道的半徑為尺,要使小球沿光滑軌道恰能通過最高點,物體應(yīng)從離軌道最低點多高的地方開始滑下?
圖6
7、右端連有光滑弧形槽的水平桌面AB長L=1
16、.5 m,如圖9所示.將一個質(zhì)量為m=0.5 kg的木塊在F=1.5 N的水平拉力作用下,從桌面上的A端由靜止開始向右運(yùn)動,木塊到達(dá)B端時撤去拉力F,木塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10 m/s2.求:
(1)木塊沿弧形槽上升的最大高度;
(2)木塊沿弧形槽滑回B端后,在水平桌面上滑動的最大距離.
8、如圖所示,光滑的水平面右端B處連接一個豎直的半徑為R的光滑半圓軌道,在距B點距離為X的A點,用恒力將以質(zhì)量為m的質(zhì)點由靜止開始推到B點后撤去恒力,質(zhì)點沿半圓形軌道運(yùn)動到C點后又恰好落到A點,求:
(1)推力對質(zhì)點所做的功。
(2)X取何值時
17、完成上述運(yùn)動所做的功最???最小的功是多少?
9、如圖甲所示,一質(zhì)量為m=1 kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點,從t=0時刻開始,物塊在按如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F的作用下向右運(yùn)動,第3 s末物塊運(yùn)動到B點且速度剛好為0,第5 s末物塊剛好回到A點,已知物塊與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10 m/s2,求:(1)A、B間的距離;(2)水平力F在5 s時間內(nèi)對物塊所做的功.
10. 如圖,ABCD為一豎直平面的軌道,其中BC水平,A點比BC高出10米,BC長1米,AB和CD軌道光滑。一質(zhì)量為1千克的物體,從A點以4米/秒的
18、速度開始運(yùn)動,經(jīng)過BC后滑到高出C點10.3m的D點速度為零。求:
(1)物體與BC軌道的滑動摩擦系數(shù)。
(2)物體第5次經(jīng)過B點時的速度。
(3)物體最后停止的位置(距B點)。
(g=10m/s2)
11、如圖下所示,AB是傾角為θ的粗糙直軌道,BCD是光滑的圓弧軌道,AB恰好在B點與圓弧相切,圓弧的半徑為R.一個質(zhì)量為m的物體(可以看作質(zhì)點)從直軌道上的P點由靜止釋放,結(jié)果它能在兩軌道間做往返運(yùn)動.已知P點與圓弧的圓心O等高,物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ.求:
(1)物體做往返運(yùn)動的整個過程中在AB軌道上通過的總路程;
(2)最終
19、當(dāng)物體通過圓弧軌道最低點E時,對圓弧軌道的壓力;
(3)為使物體能順利到達(dá)圓弧軌道的最高點D,釋放點距B點的距離L′應(yīng)滿足什么條件.
12、如圖ABC和DEF是在同一豎直平面內(nèi)的兩條光滑軌道,其中ABC的末端水平,DEF是半徑為的半圓形軌道,其直徑DF沿豎直方向,C、D可看作重合。現(xiàn)有一可視為質(zhì)點的小球從軌道ABC上距C點高為H的地方靜止釋放。
(1)若使小球經(jīng)C處水平進(jìn)入軌道DEF且能沿軌道運(yùn)動,H至少要有多高?
(2)若小球釋放實際高度h小于上問中的H最小值,小球可擊中與圓心等高的E點,求h.