功和能试题及答案详解

1、专题练习一功和能一、选择题1 .质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动中所受阻力恒定。当汽车的加速度为a、速度为V时，发动机的功率是P1：则当功率是P2时，汽车行驶的最大速率为()P2P1P2VPvA.VB.VC.2D.1P1P2P1-mavP2mav2 .如图示，分别用力Fi、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度CD. R>F2>F3从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中，Fi、F2、F3做功的功率大小关系是()A.Pi=F2=P3B.Pi>P2=BC.P3>P2>Pi3 .如图所示，质量为m、初速度为v。的带电体a,从水平面上的P点向固

2、定的带电体b运动，b与a电性相同，当a向右移动s时，速度减为零，设a与地面间摩擦因数为科，那么，当a从P向右的位移为s/2时，a的动能为()A.大于初动能的一半B.等于初动能的一半C.小于初动能的一半D.动能的减少量等于电势能的增加量4 .水平飞行的子弹打穿固定在水平面上的木块，经历时间ti,机械能转化为内能的数值为4曰。同样的子弹以同样的速度击穿放在光滑水平面上同样的木块，经历时间At2,机械能转化为内能的数值为E2,假定在两种情况下，子弹在木块中受到的阻力大小是相同的，则下列结论正确的是()A.tij2EB,ti>At2AEi>AEaC.ti<At26ED.ti=At2A

3、Ei=AEa0 75 .如图7所示，某人第一次立在岸上用恒力F拉小船A,经过时间t,人做功W;第二次该人站在B船上用相同的力F拉小船A,经过相同的时间t,人做功W,不计水的阻力，则A.W=WB.W>WC.W<WD.无法确定6、如右图所示，质量为m的物体，在沿斜面方向的恒力F的作用下，沿粗糙的斜面匀速地由A点运动到B点，物体上升的高度为h.则运动过程中(A)物体所受各力的合力做功为零(B)物体所受各力的合力做功为mgh(C)恒力F与摩擦力的合力做功为mgh(D)物体克服重力做功为mgh7.如图所示，物体P与竖直放置的轻质弹簧相连处于静止，现对P施一竖直向上的拉力F,使其向上运动至弹簧

4、恢复原长的过程中（），A.力F对物体做的功等于物体动能的增量jB.力F对物体做的功等于物体动能和重力势能的增量之和C.力F与弹簧弹力对物做功之和等于物体动能和重力势力能的增量之和D.力F做的功等于这一系统机械能的增量8. 一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度分别为21和1,支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则（A. A球的最大速度为24rgB. A球速度最大时，两小球的总重力势能最小C. A球速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为D. A、B两球的最大速度之比VA：Vb=2:19 .测定运动员体能

5、一种装置如图所示，运动员质量为m,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮）A.人对传送带做功B.人对传送带不做功（不计滑轮质量及摩擦），下悬一质量为m的重物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带以速率v匀速向右运动。下面是人对传送带做功的四种说法，其中正确的是C.人对传送带做功的功率为mgvD.人对传送带做功的功率为（m+m）gv10 .如右图所示质量为M的小车放在光滑的水平而上，质量为m的物体放在小车的一端.受到水平恒力F作用后，物体由静止开始运动，设小车与物体间的摩擦力为f,车长为L,车发生的位移为S,则物体从小车一端运动到另一端时，下列说法正确的是（）A、物体具有的动能为（F-f）（S+L）B.

6、小车具有的动能为fSC.物体克服摩擦力所做的功为f（S+L）DK这一过程中小车和物体组成的系统机械能减少了fL二.计算题（110分）11（12分）.质量为500t的机车以恒定的功率由静止出发.经5mln行驶225km,速度达到的最大值54km/h.设阻力恒定且取g=10m/s2求：（1）机车的功率（2）机车的速度为36km/h时的加速度12 .如图2所示，F=20N作用于半径R=im勺转盘边缘上，力F的大小保持不变，但方向保持任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周，力F做的功是多少？a口13 (14分).如图所示，倾角0=37°的斜面底端B平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨

7、道。质量n=0.50kg的小物块，从距地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑，小物块与斜面间的动摩擦因数科=0.25,求:2.(sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s)(1)物块滑到斜面底端B时的速度大小。(2)物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道的压力大小。14 .(12分)如图所示，A物体用板托着，位于离地h=1.0m处，轻质细绳通过光滑定滑轮与AB相连，绳子处于绷直状态，已知A物体质量M=1.5kg,B物体质量m=1.0kg,现将板抽走，A将拉动B上升，设A与地面碰后不反弹，B上升过程中不会碰到定滑轮，问：B物体在上升过程中离地的最大高度为多大？取g=10m/s2.15

8、 （14分）.如图所示，一条不可伸长的轻绳长为L,一端用手握住，另一端系一质量为m的小球，今使手握的一端在水平桌面上做半径为R、角速度为3的匀速圆周运动，且使绳始终与半径R的圆相切，小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动，若人手做功的功率为P,求:（1）小球做匀速圆周运动的线速度大小.（2）小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小.16 .如图3-1所示，恒力F拉细绳使物体A在水平地面上产生位移S,恒力F的方向与水平面成e角，求此过程中恒力F对物体做的功。图3-1“机械能检测”答案单选题1C2A3A4A5c6ACD7CD8BCD9AC10ABC三、计算题11.3.75X105W2.5X102m/s

9、212:把圆周划分成许多很小的小段，每一小段圆弧s均可看作直线，每段都可以看作是恒力做功.把各个小段力F做的功Fs相加得：W=w+W2+=F+FAS2+=F(A§+AS2+.，.)=F2求.即力F做的功W=F2困=20x2x3.14M1J=125.6J13.解：(1)物块沿斜面下滑过程中，在重力、支持力和摩擦力作用下做匀加速运动，设下滑加速度为a,到达斜面底端B时的速度为v,则mgsin9NmgcosB=ma2hv=2asin由、式代入数据解得：v=6.0m/s(2)设物块运动到圆轨道的最高点A时的速度为va,在A点受到圆轨道的压力为N由机械能守恒定律得：1212-mv=-mvA+m

10、g2r22物块运动到圆轨道的最高点A时，由牛顿第二定律得：2VAN+mg=mr由、式代入数据解得：N=20N由牛顿第三定律可知，物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道的压力大小N=N=20N14.R参考解答1在A下降B上升的过程中，A、B系统机械能守恒，由机械能守恒定律得1212(Mg-mg)h=-Mv+-mv222(Mg-mg)h-解得v二1jggMm代入数据有v=2m/sA着地后，B做竖直上抛运动，竖直上抛能上升的高度为2g代入数据有h'=0.2mB物体上升过程中距地面的最大高度为H=h+h=1.2mR评分标准1本题共13分式得4分，式得2分，式得1分，式得3分，式得1分，式得2分.15.解：(1)小球的角速度与手转动的角速度必定相等均为3.设小球做圆周运动的半径为r,线速度为v.由几何关系得r=JL2+R2,v=w-r,解得v=w.L2+R2.(2)设手对绳的拉力为F,手的线速度为v,由功率公式得p=Fv=F-coR,.F=P/coR.图4研究小球的受力情况如图4所示，因为小球做匀速圆周运动，所以切向合力为零，即Fsin0=f,其