机械能同步练习一(含详解答案)doc

1、内化提升1如图 19 所示，平板车放在光滑水平面上，一个人从车的左端加速向右端跑动，设人图 19受的摩擦力为Ff，平板车受到的摩擦力为F f ，下列说法正确的是()A Ff、 F f 均做负功B Ff、 F f 均做正功解析： 人相对于地的位移方向向右，人所受的摩擦力方向也向右，则Ff 做正功；平板车相对于地的位移方向向左，它受到的摩擦力方向也向左，则Ff 也做正功答案： B2竖直上抛一个小球， 小球又落回原处， 已知空气阻力的大小正比于小球的速度，则下列说法正确的是 ()A 上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B 上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功D 上升过程中克服

2、重力做功的平均功率小于下降过程中重力做功的平均功率解析： 小球在上升过程中克服重力做的功和下降过程中重力做的功均为W mgh，而小Wmgh球克服重力做功的平均功率或重力做功的平均功率P t th又 tv，由于空气阻力做负功，小球落地时的速度小于抛出时的速度，即 v下<v上，故 P2上>P 下答案： C3一列火车在额定功率下由静止从车站出发，沿直线轨道运动，行驶5 min 后速度达到30 m/s，设列车所受阻力恒定，则可以判断列车在这段时间内行驶的距离()A 一定大于 4.5 kmB 可能等于 4.5 kmC一定小于 4.5 kmD 条件不足，无法确定图 20解析： 若火车在 5 m

3、in 300 s 内，匀加速至 30 m/s ，则行驶的位移1s vt 4.5 km ，则2该题中火车是以额定功率出发，由速度时间图线得火车的行驶距离一定大于4.5 km，如图20 中所示，阴影部分的面积一定大于 OAB 的面积，故选 A.答案： A图 214“神舟”七号宇航员在进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，如图21所示，到达竖直状态的过程中，宇航员所受重力的瞬时功率变化情况是()图 23D 项正确A 一直增大C先增大后减小解析： 宇航员在水平位置时，B 一直减小D 先减小后增大速度为零， 则其所受重力的瞬时功率等于零，在竖直位置，其速度方向与所受重力垂直，此时，重力的瞬时功率

4、也等于零，则宇航员受重力的瞬时功率变化情况是先增大后减小，故C 正确答案：C图 225汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动，t1 s 末关闭发动机，做匀减速直线运动， t2 s 末静止，其 v t 图象如图22 所示图中 <，若汽车牵引力做功为W、平均功率为 P，汽车加速和减速过程中克服摩擦力做功分别为W1 和 W2、平均功率分别为P1 和 P2，则()A WW1W2B W1>W2C P P1D P1 P2解析： 整个过程动能变化量为零，所以合外力的功为零，A 项正确摩擦力大小相等，第一段位移大， 所以 B 项正确 第一段是加速的， 牵引力大于摩擦力，所以 P>P1，C

5、 项错因两段平均速度相等，所以摩擦力的功率相等，答案： ABD6 (2009 年宣武区模拟 )如图 23 所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A 点自由滑下，然后在水平面上前进至B 点停下已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为，滑雪者 (包括滑雪板 )的质量为m， A、 B 两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB 段运动的过程中，克服摩擦力做的功()A 大于 mgLB 小于 mgLC等于 mgLD 以上三种情况都有可能图 24解析： 设斜坡与水平面的交点为C， BC 长度为 L 1， AC 水平长度为 L 2， AC 与水平面的夹角为 ，如图 24 所示，则滑雪者在水平面上摩擦力做功W1 mg

6、L1，在斜坡上摩擦力做L 2AB 段过程中，摩擦力做功W W1功 W2 mgcos· mgL2，所以在滑雪者经过cosW2 mg(L 1 L 2) mgL.所以滑雪者克服摩擦力所做的功为 mgL.故选项 C 正确答案： C7如图 25 所示，定滑轮至滑块的高度为h，已知细绳的拉力为F(恒定 )，滑块沿水平面由 A 点前进 s 至 B 点，滑块在初、 末位置时细绳与水平方向夹角分别为和 .求滑块由 A 点运动到 B 点过程中，绳的拉力对滑块所做的功图 25解析： 设绳对物体的拉力为 T，显然人对绳的拉力F 等于 T.T 在对物体做功的过程中大小虽然不变，但其方向时刻在改变，因此该问题是

7、变力做功的问题但是在滑轮的质量以及滑轮与绳间的摩擦不计的情况下，人对绳做的功就等于绳的拉力对物体做的功而拉力F 的大小和方向都不变，所以F 做的功可以用公式 W Fscos直接计算由题图可知，在绳与水平面的夹角由 变到 的过程中，拉力 F 的作用点的位移大小为： s s1 s2 h hsin sinWT WF F ·s Fh(1 1 )答案： Fh( 1 1sin sin)sin sin8一起重机的钢丝绳由静止开始匀加速提起质量为m 的重物，当重物的速度为v1 时，起重机的有用功率达到最大值P.以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度 v2 匀速上升为止，则整个过程中，

8、下列说法错误 的是 ()PA 钢丝绳的最大拉力为v1B 钢丝绳的最大拉力为Pv2PC重物的最大速度为v22mv1D 重物做匀加速运动的时间为P mgv1解析： 在重物做匀加速上升到速度为v1 的过程中，钢丝绳的拉力恒定不变，加速度恒为F fP f1a m v m ，之后功率保持不变，而速度继续增大，由PF ·v 可知，钢丝绳的牵引力不断减小， 直到匀速上升时， 牵引力 F Pv1 0，且此时 F mg，所以匀加速的时间 ta2v2v1mv1P mgP mgv1v1m所以 A 、 C、D 正确 B 错误答案： B9人的心脏每跳一次大约输送 58× 10 m3 的血液，正常人血

9、压 (可看作心脏压送血液的压强 )的平均值约为1.5× 104 Pa，心跳约每分钟70 次，据此估测心脏工作的平均功率为_W.解析： 先用功的计算公式计算出心脏压力平均每分钟所做的功，然后利用功率计算公式计算出心脏的平均功率心脏压力平均每分钟所做的功为W pV (1.5× 104×70× 8× 10 5) J 84 JW84所以心脏工作的平均功率为P t 60W 1.4 W答案： 1.410额定功率为 80 kW 的汽车，在某平直的公路上行驶的最大速度为20 m/s，汽车的质量是 m 2×103 kg ，如果汽车从静止开始做匀加速直线

10、运动，加速度大小为2 m/s2，运动过程中阻力不变求：(1)汽车所受的阻力是多大？(2)3 s 末汽车的瞬时功率是多大？(3)匀加速直线运动的时间是多长？(4)在匀加速直线运动中，汽车的牵引力做的功是多少？解析： (1)当 F F f 时，速度最大，所以，根据 P 额 F f·vm 得P额1033F f vm 80× 20 N 4× 10N.(2) 根据牛顿第二定律，得 F Ff ma， 根据瞬时功率计算式，得 P FvFat ， 所以由 两式得 P (F fma)at (4× 103 2×103× 2)× 2×

11、3 W 4.8× 104 W.(3) 根据 P Fv 可知：随 v 的增加， 直到功率等于额定功率时，汽车完成整个匀加速直线运动过程，所以P 额 Fat mP额将式 代入式 得tm(F fma)a80× 103 (4 × 103 2× 103× 2)×2 s 5 s.(4) 根据功的计算式得12 ( F12WF Fs F · ma) ·2atmf2atm (4× 103 2× 103 ×2)× 1× 2× 52 J 2× 105 J. 2答案：

12、(1)4× 103 N (2)4.8× 104 W (3)5 s (4)2× 105 J11如图 26 所示，光滑弧形轨道下端与水平传送带连接，轨道上的A 点到传送带的竖直距离及传送带到地面的距离均为h 5 m，把一物体自 A 点由静止释放， 物体与传送带间的动摩擦因数 0.2.先让传送带不转动，物体滑上传送带后，从右端 B 水平飞离，落在地面上图 26的 P 点， B、 P 间的水平距离OP 为 s 2 m；然后让传送带顺时针方向转动，速度大小为 v5 m/s，从同一方向释放的物体进入传送带，一段时间后与传送带相对静止，从右端B水平飞离 g 10 m/s2.求：(1) 传送带转动时，物体落到何处？(2) 两种情况下，传送带对物体所做功之比(3) 两种情况下，物体运动所用时间之差解析： (1)物体刚进入传送带1 2由 mgh 2mv1 解得 v1 10 m/s离开 B 做平抛运动用时t1，由 h1gt122解得 t1 1 s，传送带静止时，物体到B 端的速度v2s 2 m/st 1传送带转动时，因为v2<v<v1，故物体先减速后匀速由 v2 v5 m/s，得 s v2 t15 m(2) 第一次传送带对物体做的功122W1 2m(v2 v1)第二次传送带对物体做的功122W2 2m(v v1)W1v21 v22