- 机械能守恒定律
- 共29368题
如图所示，一人通过大小不计的光滑定滑轮用细线拉一质量为m的物体，开始时手拉的绳头在滑轮正下方H处，当保持这一高度向右走，人的速度恒为v．试求在从A点走到B点的过程中：
小题1:物体上升的高度；
小题2:人对物体所做的功。
正确答案
小题1:0.85H
小题2:
略
（6分）一名滑雪运动员，由静止开始沿着长度为200 m、高度为20 m的山坡滑下，到达底部时的速度为10 m/s。人和滑雪板的总质量为60 kg，求下滑过程中运动员克服阻力做的功。（g=10 m/s2）
正确答案
由动能定理：Mgh- Wf = --------------------（3分）
则：Wf = Mgh- =9000 J -----------------------（3分）
略
（1）某同学用如图所示的实验装置进行“探究功与速度变化的关系”实验，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小实验误差，除了要求钩码的重力远小于小车的重力外，在实验中应该采取的必要措施是 。
（2）打点计时器使用50Hz的交流电。下图是钩码质量为0.03kg时实验得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表中的相应位置。
表：纸带的测量结果
（3）实验测得小车的质是为0.22 kg。此同学研究小车运动过程中A点到E点对应的拉力对小车做的功为0.023J，小车的动能变化为 J，这样在实验允许的误差范围内就说明“合外力对物体做的功等于物体动能的变化”。
正确答案
（1）平衡摩擦力（2）5.06，0.49（3）0.022
分析：（1）本实验要用勾码的重力代替小车所受到的合力，具体实验时注意两点，一是钩码质量远小于小车的质量，二是要平衡摩擦力；
（2）注意读数时要进行估读，由于小车做匀变速直线运动，根据时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出各点速度大小；
（3）根据△Ek=
解答：解：（1）本实验要用勾码的重力代替小车所受到的合力，对小车受力分析，受到重力，拉力，支持力和摩擦力，要使拉力近似等于合力，可将长木板一段垫高，使重力的下滑分量恰好等于摩擦力，因为中间还有滑轮与轴之间的摩擦阻力，故拉力近似等于合力．
故答案为：平衡摩擦力．
（2）根据刻度尺的读数可知，SC=5.06cm；
根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出C点是速度为：
vC=
故答案为：5.06；0.49．
（3）同学研究小车运动过程中A点到E点小车的动能变化为：
△Ek=
故答案为：0.022．
点评：通过实验来探究物体的动能定理，可以将该实验与探究力、加速度、质量之间关系的实验进行类比学习，扩展思维，培养知识的综合应用能力．
如图所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为R=0.8m，BC是水平轨道，长S=3m，BC处的摩擦系数为μ=1/15，今有质量m=1kg的物体，自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求：
（1）物体在AB段克服阻力所做的功为多少？
（2）物体下滑到B点时对圆弧轨道的压力多大？
正确答案
(1)mgR - Wf– μmgSBC =" 0 " Wf = 6J
(2) – μmgSBC =" 0" - 1/2mvB2 VB =" 2m/s " N=mg+mv2/R=15N
略
如图所示，一个小物体由静止开始沿倾角为θ的光滑斜面下滑，m、H已知，求：
（1）物
（2）
正确答案
（1） 
（2）
略
如图2-2-11所示，用100 N的力拉一个质量为10kg的物体在水平地面上前进，物体与水平面间动摩擦因数μ=0.5，物体运动了2s，则物体的加速度为_____m/s，在此过程中拉力F做的功W1=______J，重力G做的功W2=_______J，物体克服阻力做功W3=_______J，2s过程中拉力的平均功率_______W，2s末拉力的瞬时功率_______W
正确答案
6 960 0 240 480 960
分子物体受力情况有
（1）某同学用如图所示的实验装置进行“探究功与速度变化的关系”实验，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小实验误差，除了要求钩码的重力远小于小车的重力外，在实验中应该采取的必要措施是 。
（2）打点计时器使用50Hz的交流电。下图是钩码质量为0.03kg时实验得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表中的相应位置。
表：纸带的测量结果
（3）实验测得小车的质是为0.22 kg。此同学研究小车运动过程中A点到E点对应的拉力对小车做的功为0.023J，小车的动能变化为 J，这样在实验允许的误差范围内就说明“合外力对物体做的功等于物体动能的变化”。
正确答案
（1）平衡摩擦力（2）5.06，0.49（3）0.022
分析：（1）本实验要用勾码的重力代替小车所受到的合力，具体实验时注意两点，一是钩码质量远小于小车的质量，二是要平衡摩擦力；
（2）注意读数时要进行估读，由于小车做匀变速直线运动，根据时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出各点速度大小；
（3）根据△Ek=
解答：解：（1）本实验要用勾码的重力代替小车所受到的合力，对小车受力分析，受到重力，拉力，支持力和摩擦力，要使拉力近似等于合力，可将长木板一段垫高，使重力的下滑分量恰好等于摩擦力，因为中间还有滑轮与轴之间的摩擦阻力，故拉力近似等于合力．
故答案为：平衡摩擦力．
（2）根据刻度尺的读数可知，SC=5.06cm；
根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出C点是速度为：
vC=
故答案为：5.06；0.49．
（3）同学研究小车运动过程中A点到E点小车的动能变化为：
△Ek=
故答案为：0.022．
点评：通过实验来探究物体的动能定理，可以将该实验与探究力、加速度、质量之间关系的实验进行类比学习，扩展思维，培养知识的综合应用能力．
如图所示，摆球质量为m=2kg，悬线的长为L=1m，把悬线拉到水平位置后放手.设在摆球运动过程中空气阻力Ff=2N的大小不变，求摆球从A运动到竖直位置B时，重力mg、绳的拉力FT、空气阻力Ff各做了多少功？g="10" m/s2
正确答案
-3.14（J）
重力做的功WG=mgh=20J 3分
绳的拉力做的功WN=0 3分
空气阻力做的功Wf=-Ffs=-Ff
本题考查的是力做功问题。功等于力和在力的方向上的位移的乘积，关键是分清哪个力对应哪个位移。
动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组。假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为8×104kg。其中第一节、第二节带动力，他们的额定功率分别是2×107W和1×107W，车在行驶过程中阻力恒为重力的0．1倍。（g＝10m／s2）
（1）求该动车组的最大行驶速度；
（2）若列车以1 m／s2的加速度匀加速启动，t＝10 s时刻，第一节和第二节车厢之间拉力的最大值是多大?
（3）若列车以1 m／s2的加速度匀加速启动，t＝10 s时刻，第一节和第二节车厢之间拉力的最小值是多大?此时第二节车厢的实际功率是多少?
正确答案
（1）对整列动车，质量 M =6×8×104=4.8×105 kg，当牵引力等于阻力时，动车速度最大pm=fvm（2分）
其中阻力 f = 0.1Mg=0.1×6×8×104×10 N=4.8×105 N
假设两节有动力的车厢都正常工作。则
（2） 当t="10" s时，v1="at=10" m/s。假设只有第一节车厢提供动力，则对整列车：
解得: P11=9.6×106W < P1=2×107W
说明只有第一节车厢提供动力可以按照题设要求行驶。此时第一、二节间拉力最大。（2分）对后五节车厢来说
Fm －f2 = M2a （2分）
其中M2 = 5×8×104kg = 4.0×105kg
解得: 第一、二节间最大拉力Fm = 8×105 N （1分）
（3）当第二节车厢的动力可以满足题设要求时，第一、二节之间的拉力最小，等于0。此时对后五节车厢来说
又
解得:P22 = 8×106W < P2 =1×107W
说明第一、二节间最小拉力为0 （2分）
此时第二节车功率P22 = 8×106 W（2分）
略
(15分)静止在水平地面上的木箱，质量m＝50 kg.木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.4，若用大小为400 N、方向与水平方向成37°角的斜向上的拉力拉木箱从静止开始运动，使木箱能够到达50 m远处，拉力最少做多少功？(cos37°＝0.8，取g＝10 m/s2)
正确答案
7.68×103 J
欲使拉力做功最少，须使拉力作用的位移最小，故重物应先在拉力作用下加速，再撤去拉力使木箱减速，到达50 m处时速度恰好减为0.设加速时加速度的大小为a1，减速时加速度的大小为a2.
由牛顿第二定律得，加速时有：
水平方向Fcos37°－μFN＝ma1
竖直方向Fsin37°＋FN－mg＝0
减速时有：μmg＝ma2
且有v2＝2a1x1＝2a2x2 x1＋x2＝x
联立以上各式解得：x1≈24 m
由功的定义，有
W＝Fx1cos37°＝400×24×0.8 J＝7.68×103 J.
功是_________（矢、标）量。但有正负
正确答案
标
功是标量，但是有正负，功的正负表示作用力对物体起加速作用，或者减速运动
故答案为：标量
功的单位：________________，符号是___________
正确答案
焦耳
功的单位是焦耳，符号：J
故答案为：焦耳，J
一质量为m的小球以速度
（1）此过程重力做的功；
（2）此过程中重力做功的平均功率；
（3）小球落地时重力做功的瞬时功率。
正确答案
（1）小球下落高度 
重力做功 
（2）时间t内重力的平均功率 
（3）小球落地时重力的即时功率 
略
一个质量为
正确答案
31m；132J
略
一条平直的电场线上有A、B、C三点，把m=2×10-9kg，q=-2×10-9C的粒子从A点移到B点，电场力做1.5×10-7J的正功，再把该电荷从B点移到C点，电场力做功-4×10-7J，则UAB=______V，UCA="______V."
正确答案
UAB= -75 V，UCA=_-125_V
由
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