机械能守恒定律_章节学习

1

题型：单选题

|

单选题

要提高某一机械的效率，可以采取的正确方法是（　　）

A增加机械做功的时间

B减小机械做功的时间

C有用功一定，减少额外功

D增加重物上升的高度

正确答案

C

解析

解：机械效率η=，W总=W有用+W额，

要想增大机械效率，就是增加有用功和减小额外功，即减小额外功跟总功的比值，故C正确．

而做功的时间与做功的快慢都不会影响机械效率．

故选：C．

1

题型：单选题

|

单选题

A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，先后撤去F1、F2后，两物体最终停下，它们的v-t图象如图所示．已知两物体与水平面间的滑动摩擦力大小相等．则下列说法正确的是（　　）

AA、B两物体的质量之比为2：1

BF1、F2对A、B两物体做功之比为1：2

C全过程中A、B两物体的位移之比为1：2

D全过程中A、B克服摩擦力做功之比为2：1

正确答案

A

解析

解：A、由速度与时间图象可知，两个匀减速运动的加速度之比为1：2，由牛顿第二定律可知：A、B受摩擦力大小相等，所以A、B的质量关系是2：1，故A正确；

B、由速度与时间图象可知，A、B两物体加速与减速的位移相等，且匀加速运动位移之比1：2，匀减速运动的位移之比2：1，

由动能定理可得：A物体的拉力与摩擦力的关系，F1•X-f1•3X=0-0；B物体的拉力与摩擦力的关系，F2•2X-f2•3X=0-0，因此可得：F1=3f1，F2=f2，f1=f2，所以F1=2F2．全过程中摩擦力对A、B做功相等，F1、F2对A、B做功之大小相等．故BD错误

C、在v-t图象中与时间轴所围面积即为位移，所围面积相同，故为1：1，故C错误．

故选：A．

1

题型：简答题

|

简答题

一人坐在雪撬上，从静止开始沿着高度为15m的斜坡滑下，到达底部的速度为10m/s．人和雪橇的总质量为50kg，下滑过程中克服阻力做的功等于______J（取g=10m/s2）

正确答案

解：重力做的功W=mgh=500×15J=7500J．

根据动能定理得，mgh-Wf=mv2

解得：Wf=5000J

故答案为：5000．

解析

解：重力做的功W=mgh=500×15J=7500J．

根据动能定理得，mgh-Wf=mv2

解得：Wf=5000J

故答案为：5000．

1

题型：填空题

|

填空题

如图所示，不计一切阻力，定滑轮质量忽略不计，A的质量为m，B的质量为3m，两物体由静止开始运动，当B向右移动x时，A的速度大小为______，绳子的拉力对B做功为______．

正确答案

解析

解：对整体运用动能定理得：

mgx=

解得：v=

对B的运动过程运用动能定理得：

W==

故答案为：；．

1

题型：单选题

|

单选题

一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m．物体达到速度2m/s，g=10m/s2．下列说法中错误的是（　　）

A提升过程中手对物体做功12J

B提升过程中合外力对物体做功12J

C提升过程中合外力对物体做功 2J

D提升过程中物体克服重力做功10J

正确答案

B

解析

解：A、手对物体做的功等于物体机械能的变化量，则W手=mgh+mv2=1×10×1+×1×22J=12J，故A正确；

B、由动能定理可得，合外力所做的功等于动能的变化，W合=mv2=×1×22J=2J，故B错误，C正确；

D、物体克服重力做的功WG=mgh=1×10×1=10J，故D正确；

本题选错误的

故选：B．

1

题型：简答题

|

简答题

如图所示，质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F=8N．当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2kg的小物块，物块与小车间的动因数为0.2，小车足够长．求：

（1）小物块在小车上滑动0.75m距离的过程中摩擦力对小车做的功

（2）从小物块放上小车开始，经过t=1.5s摩擦力对小物块做的功（取g=l0m/s2）．

正确答案

解：（1）以小物块为研究对象，由牛顿第二定律得：

μmg=ma1，

解得：a1=μg=2m/s2，

以小车为研究对象，由牛顿第二定律得：

F-μmg=Ma2，

解得：

a 2=．

由运动学公式到达相同速度时：a1t=v0+a2t，

解得：=，

此过程中物块的位移为：

木板的位移：，

可知此时小物块在小车上滑动0.75m距离，此过程中摩擦力对小车做的功：

W1=-μmgx1=-0.2×2×10×1.75=-7J．

（2）前1s内的位移为：

，

摩擦力做的功为：

W2=μmgx1′=0.2×2×10×1=4J，

后0.5s相对静止，静摩擦力为：

，

加速度为：

，

位移为：

，

摩擦力做的功为：

W3=fx3=1.6×1.1=1.76J，

摩擦力做的总功为：

W=W2+W3=4+1.76=5.76J．

答：（1）小物块在小车上滑动0.75m距离的过程中摩擦力对小车做的功为-7J．

（2）从小物块放上小车开始，经过t=1.5s摩擦力对小物块做的功为5.76J．

解析

解：（1）以小物块为研究对象，由牛顿第二定律得：

μmg=ma1，

解得：a1=μg=2m/s2，

以小车为研究对象，由牛顿第二定律得：

F-μmg=Ma2，

解得：

a 2=．

由运动学公式到达相同速度时：a1t=v0+a2t，

解得：=，

此过程中物块的位移为：

木板的位移：，

可知此时小物块在小车上滑动0.75m距离，此过程中摩擦力对小车做的功：

W1=-μmgx1=-0.2×2×10×1.75=-7J．

（2）前1s内的位移为：

，

摩擦力做的功为：

W2=μmgx1′=0.2×2×10×1=4J，

后0.5s相对静止，静摩擦力为：

，

加速度为：

，

位移为：

，

摩擦力做的功为：

W3=fx3=1.6×1.1=1.76J，

摩擦力做的总功为：

W=W2+W3=4+1.76=5.76J．

答：（1）小物块在小车上滑动0.75m距离的过程中摩擦力对小车做的功为-7J．

（2）从小物块放上小车开始，经过t=1.5s摩擦力对小物块做的功为5.76J．

1

题型：简答题

|

简答题

一位质量m=60kg的滑雪运动员从高h=10m的斜坡自由下滑．如果运动员在下滑过程中受到的阻力F=50N，斜坡的倾角θ=30°，g=10m/s2，那么运动员滑至坡底的过程中，所受的几个力所做的功各是多少？这些力所做的总功是多少？

正确答案

解：物体受重力、支持力及阻力的作用；

重力做功WG=mgh=60×10×10=6000J；

阻力做功Wf=-fL=-f=-50×2×10=-1000J；

支持力和运动方向相互垂直，故支持力不做功；

合外力做功W=WG+Wf=6000-1000=5000J；

答：重力做功6000J，支持力做功为零，阻力做功为-1000J，合力做功5000J．

解析

解：物体受重力、支持力及阻力的作用；

重力做功WG=mgh=60×10×10=6000J；

阻力做功Wf=-fL=-f=-50×2×10=-1000J；

支持力和运动方向相互垂直，故支持力不做功；

合外力做功W=WG+Wf=6000-1000=5000J；

答：重力做功6000J，支持力做功为零，阻力做功为-1000J，合力做功5000J．

1

题型：简答题

|

简答题

如图，光滑的水平地面上静止放置一个质量为10kg的木箱．现在用大小为2N的方向与水平方向成60°夹角的恒力F拉木箱，持续4s，问：

（1）4s末木箱的速度是多少？

（2）4s内拉力F做的功是多少？

正确答案

解：（1）根据牛顿第二定律：Fcos60°=ma

得：a==0.1m/s2

v=at=0.1×4=0.4m/s

（2）4s内木箱的位移为：x=at2=×0.1×42=0.8m

由公式有：W=FScosθ=2××0.8=0.8J

答：（1）4s末木箱的速度是0.4m/s；

（2）4s内拉力F做的功是0.8J．

解析

解：（1）根据牛顿第二定律：Fcos60°=ma

得：a==0.1m/s2

v=at=0.1×4=0.4m/s

（2）4s内木箱的位移为：x=at2=×0.1×42=0.8m

由公式有：W=FScosθ=2××0.8=0.8J

答：（1）4s末木箱的速度是0.4m/s；

（2）4s内拉力F做的功是0.8J．

1

题型：单选题

|

单选题

小冬用100s的时间跑上了20高的高楼．与他登楼时的平均功率最接近的是（　　）

A10W

B100W

C1KW

D10KW

正确答案

B

解析

解：学生上楼时所做的功W=mgh=50×10×20（J）=10000J；

则他做功的功率P==100W；

故选：B．

1

题型：单选题

|

单选题

质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，陷入地面的深度为h，如图所示，在此过程中错误的是（　　）

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

正确答案

A

解析

解：A、重力做功：WG=mg△h=mg（H+h），故A错误，B正确．

C、对整个过程运用动能定理得：W总=△EK=0，故C正确．

D、对整个过程运用动能定理得：W总=WG+（-fh）=△EK=0，f=，故D正确．

本题选错误的

故选：A．

1

题型：填空题

|

填空题

如图，高为0.3m的水平通道内，有一个与之等高的质量为M=2.4kg表面光滑的立方体，长为L=0.2m的轻杆下端用铰链连接于O点，O点固定在水平地面上竖直挡板的底部（挡板的宽度可忽略），轻杆的上端连着质量为m=0.6kg的小球，小球靠在立方体左侧．为了轻杆与水平地面夹角α=37°时立方体平衡，作用在立方体上的水平推力F1应为______N，若立方体在F2=9N的水平推力作用下从上述位置由静止开始向左运动，至刚要与挡板相碰的过程中，立方体对小球做功为______J．

正确答案

8

0.672

解析

解：（1）对小球有N==

F1=N=8N

（2）在整个运动过程中对整体由动能定理可得：

FLcos37°-mg（L-Lsin37°）=

代入数据解得：v1=0.8m/s

立方体对小球做功为：

W==0.672J

故答案为：8，0.672

1

题型：简答题

|

简答题

质量为2kg的物体，受到24N竖直向上的拉力，由静止开始运动，求5s内拉力对物体所做的功是多少？5s内拉力的平均功率及5s末拉力的瞬时功率各是多少？（g取10m/s2）

正确答案

解：物体的加速度a=

在5s内的位移s=．

所以5s内拉力对物体做的功W=Fs=24×25=600J

（2）5s内拉力的平均功率，

（3）5s末的速度v=at=2×5m/s=10m/s．

所以5s末拉力的瞬时功率P=Fv=24×10W=240W．

答：5s内拉力对物体所做的功是600J；

5s内拉力的平均功率是120W；

5s末拉力的瞬时功率是240W．

解析

解：物体的加速度a=

在5s内的位移s=．

所以5s内拉力对物体做的功W=Fs=24×25=600J

（2）5s内拉力的平均功率，

（3）5s末的速度v=at=2×5m/s=10m/s．

所以5s末拉力的瞬时功率P=Fv=24×10W=240W．

答：5s内拉力对物体所做的功是600J；

5s内拉力的平均功率是120W；

5s末拉力的瞬时功率是240W．

1

题型：多选题

|

多选题

如图所示，表面粗糙斜面体固定在水平面上，用恒定推力F1、F2分别将同一物块由静止开始沿同一固定斜面由底端推到顶端，F1沿斜面向上，F2沿水平方向．已知两次运动所用时间相等，则物块被推力由底端推到顶端的过程中（　　）

A两次合外力对物块做的功相同

B两次推力与摩擦力对物块做功之和相同

C两次运动过程中所产生的摩擦热相同

D两次恒力F1、F2对物块做功相同

正确答案

A,B

解析

解：A、物体通过的位移相同，所需时间相同，根据2ax=v2，可得到达斜面顶端的速度相同，根据动能定理可得W=可得，合力做功相同，故A正确；

B、在整个过程中，根据动能定理可得，即，故两次推力与摩擦力对物块做功之和相同，故B正确

C、在运动过程中，图1中物体受到的摩擦力为f=μmgcosθ，图2中受到的摩擦力f′=μ（mgcosθ+F2sinθ），由于通过的位移相同，故摩擦力做功不同，故产生的内能不同，故C错误

D、根据动能定理可得，解得，故两次外力做功不同，故D错误

故选：AB

1

题型：简答题

|

简答题

民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，若斜面高3.2m，斜面长6.5m，质量为60kg的人沿斜面滑下时所受阻力是240N，求

（1）下滑过程重力所做的功

（2）下滑过程克服阻力所做的功

（3）滑至底端时人的速度大小．

正确答案

解：（1）重力做功为：W=mgh=60×10×3.2J=1920J

（2）摩擦力做功为：Wf=-fx=-240×6.5J=-1560J

（3）整个过程中根据动能定理可得：

解得：v=

答：（1）下滑过程重力所做的功为1920J

（2）下滑过程克服阻力所做的功为-1560J

（3）滑至底端时人的速度大小为

解析

解：（1）重力做功为：W=mgh=60×10×3.2J=1920J

（2）摩擦力做功为：Wf=-fx=-240×6.5J=-1560J

（3）整个过程中根据动能定理可得：

解得：v=

答：（1）下滑过程重力所做的功为1920J

（2）下滑过程克服阻力所做的功为-1560J

（3）滑至底端时人的速度大小为

1

题型：简答题

|

简答题

如图所示，在以角速度ω=2rad/s匀速转动的水平圆盘上，放一质量m=5kg的滑块，滑块离转轴的距离r=0.2m，滑块跟随圆盘一起做匀速圆周运动（二者未发生相对滑动）．求：

（1）滑块运动的线速度大小；

（2）滑块受到静摩擦力的大小和方向．

（3）滑块跟随圆盘运动一周过程中静摩擦力所做的功．

正确答案

解：（1）滑块的线速度大小 v=ωr

代入数据得 v=0.4m/s

（2）滑块受到静摩擦力的大小

代入数据得 Ff=4N

方向：由所在位置垂直指向转轴

（3）摩擦力方向始终与位移垂直，故摩擦力做功为W=0

答：（1）滑块运动的线速度大小0.4m/s；

（2）滑块受到静摩擦力的大小4N，方向所在位置垂直指向转轴．

（3）滑块跟随圆盘运动一周过程中静摩擦力所做的功为0

解析

解：（1）滑块的线速度大小 v=ωr

代入数据得 v=0.4m/s

（2）滑块受到静摩擦力的大小

代入数据得 Ff=4N

方向：由所在位置垂直指向转轴

（3）摩擦力方向始终与位移垂直，故摩擦力做功为W=0

答：（1）滑块运动的线速度大小0.4m/s；

（2）滑块受到静摩擦力的大小4N，方向所在位置垂直指向转轴．

（3）滑块跟随圆盘运动一周过程中静摩擦力所做的功为0

热门试卷

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析