功和机械能专题训练(答案版)

功和机械能专题训练选择题1.(2014重庆B卷)在第十七届“渝洽会”上，重庆造恩斯特龙408型直升机（如图4所示）签下了20架大订单。该型直升机在加速上升的过程中（忽略燃油变化），下列关于直升机的动能和势能变化情况的描述，正确的是（A）A.动能增大，势能减小B.动能减小，势能增大C.动能增大，势能增大D.动能减小，势能减小2.（2014•邵阳）如图，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，下列说法正确的是（B）A、人和伞的总重力大于空气的阻力B、人和伞的总重力等于空气的阻力C、人和伞的重力势能在增大D、人和伞的动能在减小3.（2014•菏泽）如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为WA和WB．则，（A） A．F1＜F2，W1=W2 B．F1＜F2，W1＜W2 C．F1＞F2，W1＞W2 D．F1＞F2，W1=W24.（2014•株洲）在小球从O点由静止开始沿x轴竖直下落的过程中，小球某种形式的能量E随下落高度x变化的图象如图所示．若不计空气阻力，那么这种能量是（B）A．重力势能B．动能C．机械能D．内能第4题图第5题图第6题图5.（2014•株洲多选）在排球运动中，跳发球（图）是最具威力的发球方式，其动作要领可简化为“抛球、腾空、击球和落地”四个过程，其中运动员对排球做功的过程有（ＡＣ） A．抛球 B．腾空 C．击球 D． 落地6．（2014•威海）如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验时，将一根橡皮筋一端系一质量为m的小球，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，c点是小球从a点自由下落所能到达的最低点，在小球从a点到c点运动的过程中，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（D） A． 小球到达b点时，受的合力为零 B． 小球到达c点时，受的合力为零 C． 小球的动能一直在增加，重力势能一直在减小 D． 在c点小球的动能为零，橡皮筋的弹性势能最大7．（2014•南京）“青奥会”将于今年8月在南京举行，如图四项运动包含了一些物理知识，下列描述正确的是（D）A．跳水运动员在空中下落的过程中，动能变小，重力势能变大B．足球运动员对球的作用力和球受到的重力是一对相互作用力C．举重运动员将杠铃举在空中静止时，他受到的重力和地面对他的支持力相互平衡D．篮球运动员抛出的篮球在空中先上升后下落，是因为力改变了篮球的运动状态（2014•泰安）如图，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（Ｃ） A．重力做的功一定为40J B． 物体一定受到20N的摩擦力 C．物体一定运动了2m D． 物体一定运动了4m９．（2014•广州）如图，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tab＞tcd，运动距离sab=scd，比较两种情况下拉力所做的功和功率（Ｂ） A．ab段做功较多 B． ab段与cd段的功一样多 C．ab段功率较大 D． ab段与cd段的功率一样大１０．（2014•广州）人直接用F1的力匀速提升重物，所做的功是W1，若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度则人的拉力为F2，所做的功是W2（Ｃ） A．F1一定大于F2 B． F1一定小于F2 C．W2一定大于W1 D． 只有F2大于F1，W2才大于W1计算题１９.（2014•宜宾）已知××型汽车的质量M=1200kg，汽车的额定功率ρ=40kw．一般情况下，驾驶员酒后的反应时间（从发现情况到开始制动所需的时间）比正常时慢了0.1～0.5，易发生交通事故．下表格为《驾驶员守则》中驾驶员在不同车速时所对应的正常反应距离（汽车在正常反应时间内通过的距离）的表格：车速v（km/h）406080反应距离s（m）57.510（1）假设汽车在水平路面上以额定功率匀速行驶时间t1=15min，速度大小v1=72km/h，消耗汽油的质量m=2kg，求该汽车受到阻力大小和汽车发动机的效率；（g=10N/kg，q汽油=4.5×107J/kg）（2）请根据表格数据，计算驾驶员的正常反应时间；（3）如图所示，假设一饮酒后的驾驶员驾车以v2=54km/h的速度在平直公路上行驶，在距离某学校门前s=40m处发现有一队学生在斑马线上横过马路，他的反应时间比正常时慢了△t=0.2s，刹车后，车的平均速度为v3=27km/h．试通过计算说明是否会发生交通事故．解答： 解：（1）①由P=得，牵引力做的功为W=Pt=40×103W×15×60s=3.6×107J；∴P===Fv∴汽车牵引力为：F===2000N，机车受到的阻力为：f=F=2000N．②汽油完全燃烧释放的能量：Q=mq=2kg×4.5×107J/kg=9×107J，汽车发动机的效率：η=×100%=×100%=40%；（2）车速v1=40km/h=m/s，由于在反应时间内汽车仍匀速行驶，根据车速v和反应距离s可计算驾驶员的反应时间△t===0.45s即驾驶员的反应时间为0.45s．（3）车速：v2=54km/h=15m/s，反应时间：△t=0.45s+0.2s=0.65s驾驶员的反应距离：s=v2△t=15m/s×0.65s=9.75m刹车后车做匀减速直线运动，平均速度为v3=27km/h=7.5m/s．根据v2﹣v02=2ax得；刹车距离为：x==m=15m，因为s+x=9.75m+15m=24.75m＜40m所以不会发生交通事故．２０.（2012黄石）为了迎接黄石市第二届矿冶文化节和第三届国际乒乓节，某庆典公司正在调试载人热气球。已知载人热气球球内热气的体积为200m³，球内热气的密度为0.29kg／m³，球外空气的密度为1.29kg／m³，球壳、吊篮及其装备的总质量为120kg，吊篮里的人的质量为58kg，g=10N／kg。（1）要使热气球和人能够静止在空中，需要在吊篮里加入多少质量的配重？（由于热气的体积远大于其它部分的体积，故只考虑热气所受的浮力）（2）若气球静止于离地h=10m的空中，人需要沿着绳子下滑到地面。如果人以相对于地的速度v1=2m／s匀速下滑，根据反冲运动知识可知，人在下滑过程中，气球会以v2的速度上升，设人的质量为m，气球的总质量（包括热空气、球壳、吊篮以及装备和配重）为M，则他们的关系满足mv1=Mv2,若在人着陆时，绳子的末端刚好接触地面，求绳子的长度。（3）气球在上浮的过程中，空气的浮力是否对气球做了功？如果没有做功，请说明理由，如果做了功，求浮力做功的功率。(1)(4分)由F浮=G气+G人+G吊篮