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文档简介
初二物理功和机械能练习题
一.选择题(共25小题)
I.如图所示,轻弹簧左端固定,原长时右端位于O点,现将木块置于弹簧的右端,用力将弹簧压缩的长度(弹簧
始终在弹性限度内)后由静止释放,木块在水平地面上向右滑行距离为s后停在0点右侧。下列描述该过程中木块
克服地面摩擦力所做的功W、木块的动能Ek随木块距。点的长度x变化的关系图线中,可能正确的是()
AlS-AI4/5加
2.如图,在光滑的水平台面上,一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,0点是弹簧保持原长时小球的位置。压
缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球,小球就在AB间做往复运动(已知AO=OB)。小球从A位置运动到B位
置的过程中,下列判断正确的是()
A.小球的动能不断增加B.弹簧的弹性势能不断减少
C.小球运动到0点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等
D.在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
3.如图所示,金属小球从光滑轨道中的A点处由静止滑下,经过B点,到达最低点C后,再沿轨道向上运动,若不
计空气阻力,则下列说法中正确的是()
C
A.小球能沿轨道向上运动到E点处B.小球从A点加速下滑到C点时,重力没有对小球做功
C.小球到达C点时,它的动能最大,重力势能最小
D.小球到达D点时的机械能大于它到达B点时的机械能
4.某运动员做蹦极运动,如图甲所示,从高处O点开始下落,A点是弹性绳的自由长度,在B点运动员所受弹力恰
好等干重力,C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间I变化的情况如图乙所示(蹦
极过程视为在竖直方向的运动)。下列判断错误的是()
甲乙
A.运动员在B点的动能大于在C点动能B.从B点到C点绳的弹性势能增大
C.运动员重力大小大于FoD.to时刻运动员动能为。
5.如图甲所示,物体沿斜面从顶端下滑至底端。在某时间段,物体的动能Ek随时间t的变化如图乙所示,则下列说法
甲乙
A.物体的重力势能逐渐减少B.物体下滑过程速度逐渐增大
C.物体的重力势能全部转化为动能D.物体的机械能不变
6.如图所示,质量不等的甲、乙两球(m甲,m乙)从顶端分别沿固定光滑斜面体的a、b两侧滚到各自的底部,则在
它们整个运动过程中有()
A.甲球的重力所做的功少些B.两球的重力所做的功一样多
C.它们运动到斜面底部时,乙的速度大些D.它们运动到斜面底部时,两球速度•样大
7.一物体沿着斜面匀速下滑的过程中,下列哪种说法是正确的()
A.重力在做功B.斜面对物体的支持力在做功
C.斜面对物体的阻力做功为0D.上面三个力有没有做功无法确定
8.如图所示,甲、乙两个容器形状不同,现有两块完全相同的金属块用细线系着分别浸没入同样深度,这时两容器的
水面相平齐,如果将金属块匀速提升一段位移,直到金属块提离水面,不计水的阻力,则()
甲乙
A.在甲容器中提升时,拉力做功较多B.在乙容器中提升时,拉力做功较多
C.在两个容器中提升时,拉力做功相同D.做功多少无法比较
9.如图所示为乒乓球在水平地面上弹跳产生的轨迹的一部分,下列说法正确的是()
瞥…U,
IIUI
I■M\
A.乒乓球的弹跳方向为自右向左B.A、B两处的动能相等
C.A,B两处的机械能相等D.弹跳过程中乒乓球内能增大
10.一质量为2kg的滑块,以4m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作月一向右的水平力,
经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s,在这段时间里水平力做的功为()
A.0B.8JC.16JD.32J
11.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
点的运动过程中,不考虑空气阻力,以下说法正确的是()
a
A.小球到达c点时,小球只受重力作用B.小球的重力势能一直在减小
C.小球的动能一直在增加D.在c点橡皮筋的弹性势能最小
12.跳伞员在空中张伞后匀速下落时,下列说法中正确的是()
A.动能变大B.势能变大C.动能不变D.机械能不变
13.如图,质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上,压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器(压
力不超过最大值),压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路。压力传感器不受力时电流表示数是Io.1=0
时刻,将一金属小球从弹簧正上方某•高度由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹
簧,上升到•定高度后再下落,如此反复。整个过程中,不计能量损失,电流表示数I随时间t变化的图象如图乙
所示,则()
A.ti时刻,小球动能最小B.t2时刻,弹簧的弹性势能最小
C.t2〜13这段时间内,弹簧的弹性势能先增加后减少
D.12〜13这段时间内,小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能
14.一辆汽车做直线运动,IIS末关闭发动机,t2s末静止,其V-1图象如图所示。图中a〈B,若汽车牵引力做功为W,
平均功率为P,汽车加速过程和减速过程中克服摩擦力做功分别为Wl和W2、平均功率分别为P:、P2,则下列判断
错误的是()
A.W-W1+W2B.W|>W2C.P-PiD.P1-P2
15.如图所示,光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点,轻弹簧左端固定于竖直墙面,现将质量为mi的滑块
压缩弹簧至D点然后由静止释放,滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面,上升到最大高度,并静止在斜面上。不计滑块
在B点的机械能损失;换用相同材料质量为m2的滑块(m2>mi)压缩弹簧至同一点D后,重复上述过程,(整个
过程中滑块克服摩擦力做的功相等)下列说法正确的是()
A.两滑块到达B点的速度相同B.两滑块沿斜面上升的最大高度相同
C.两滑块上升到最高点过程机械能损失不相同D.两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同
16.用20N的竖直向上的力分别拉着质量是1kg的甲物体和质量是2kg的乙物体都上升1m,下列有关分析与计算正确
的是()
A.对甲做功10J,对乙做功20JB.甲增加的动能是10J,乙增加的动能是0J
C.甲增加的重力势能是20J,乙增加的重力势能是20J
D.甲增加的机械能是20J,乙增加的机械能为0J
17.如图用一始终水平的推力F杷物体从底部推到光滑斜而顶端,若物体的质量为m,斜面的长为L,倾角为仇重力
势能的表达式Ep=mgh,则下列说法正确的是()
A.推力F做功W=FLB.推力大小F=mg-sine
C.物体推上顶端时重力势能增加最△Ep=mgL・sinOD.斜面的倾角越大,推力F越小
18.如悭,小明在做模拟“蹦极”的实验时,将橡皮筋一端系上小球,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点下落所能到达的最低点,在小球下落过程中不考虑空气阻力,以下说
法正确的是()
A.小球到达B点时受力平衡,其动能达到最大B.从A点到C点小球的机械能守恒
C.小球在C点时受力平衡,速度为零D.从A点到C点小球重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量
19.如图所示,A、B两物体用一根质量分布均匀的软绳相连接,物体A、B和软绳的质量均为m,软绳的总长为L,
不计所有摩擦和滑轮的大小,初始时刻,A物体离地面高度为2L,软绳竖直悬挂的长度为互,让物体A由静止开
23
始下落,以地面为参考平面,当物体A的动能与其重力势能相等时,物体A距地面的高度为()
A.0.4LB.nC.0.5LD.L
36
20.如佟所示,小球从高处卜落到竖直放置的轻弹簧上,在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中,忽略空
气阻力,下列叙述中正确的是()
Oh
A.小球所受弹簧的弹力始终比重力大B.小球到达最低点时所受弹簧的弹力等干重力
C.小球的机械能在不断减少D.小球的速度一直在减小
21.如图所示是蹦床运动员表演的情景,运动员从最低点到达最高点的过程中,运动员的动能和重力势能变化情况分
别是()
A.动能减小,重力势能增大B.动能增大,重刀势能减小
C.动能先增大后减小,重力势能增大D.动能先减小后增大,重力势能减小
22.某运动员做蹦极运动,如图甲所示,从高处O点开始下落,A点是弹性绳的自由长度,在B点运动员所受弹力恰
好等于重力,C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(蹦
极过程视为在竖直方向的运动)。下列判断正确的是()
A.从A点到B点过程中运动员减速下落B.从B点到C点过程中运动员动能增大
C.to时刻运动员动能最大D.运动员重力大小等于0.6F。
23.把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部(如图所示),松手后,乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的
过程中,它的机械能不断增加。下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是()
A.是由水的内能转化来的B.是由水的重力势能转化来的
C.是由乒乓球的内能转化来的D.是由乒乓球的化学能转化来的
24.汽车在平直公路上以速度vo匀速行驶,发动机功率为Po,牵引力为Fo.U时刻开始,司机减小了油门,使汽车保
持恒定功率P行驶,到12时刻,汽车又开始做匀速直线运动,速度为V。已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变,
汽车牵引力F随时间t变化的图象如图所示,则()
p
C.tl至t2时间内,汽车做加速运动D.t2时刻之后,汽车将保持功率」行驶
2
25.用ION的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动,若推力对物体做了60J的功,则在推力做功的过
程中,下列说法不正确的是()
A.物体一定运动了6mB.物体克服摩擦力做的功可能小于60J
C.物体受到的摩擦力可能大于IOND.推力一定大于摩擦力
二.填空题(共5小题)
26.利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。
将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度e的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,将与静止
在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同,0|<02,球A、
B的质量分别为mA、mB,(mA<mB)o
(1)图甲、乙所示,同时释放A、B,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置这表明两小球在摆
动过程中的任一时刻的速度大小与无关。
(2)要探究动能大小与物体质量的关系应选用两图;实验中应保证相同,为了达到这一目的所采
取的具体操作方法是。
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度(填“大于”、“小于”或“等于“)图丙中小球B到达竖直位置
时的速度。如图乙、丙所示,图丙中木块C滑行得更远些,由此可得出结论:。
27.小鹭想探究弹性势能的大小与哪些因素有关。她利用一段弹簧、光滑轨道、物块A和B等器材进行实验。如图所
示,用物块将弹簧压缩到一定程度后释放,物块沿轨道向左滑行,最高可冲到光滑斜面虚框处。
(1)实验时可通过观察同一滑块来判断弹性势能的大小。
(2)比较如图(a)、(b)两个实验可以初步得出的结论是:弹簧发生的,具有的弹性势能就越大。
(3)若物块冲」•斜面的最大高度ha=hcVhb,弹性形变的大小LVIb=lc.则物块达到最高处所具有的重力势能Fa、
Eb、&的大小关系是。
28.坡长10m,顶端与底端高度差为6m,一个工人沿斜坡向上用150N的力将质量为20kg的货箱从坡底端匀速缓慢地
推到顶端的过程中,对货箱做的功是J,克服摩擦力做的功是J,摩擦力是N.(g=10N/kg)
29.小明同学两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)■时间(t)图象如图
所示,根据图象,则:两次物体运动的速度:VIV2;两次物体所受的拉力FiF2;0〜6s两次拉力对
物体做功的功率:PiP2(均填“>,,"一”“<,,)
30.如医所示。轻绳的一端通过定滑轮与质量为m、可看成质点的理想物体相连。另一端受到大小为F的恒力作用,
开始时绳与水平方向夹角为仇小物体从水平面上的A点被拖动到水平面上的B点,A、B距离为L,随后从B点
沿斜面被拖动到滑轮O处,B、O距离也为L,小物体与水平面及斜面间的动摩擦因数均为2若小物体从A运动
到O的过程中,F对小物体做的功WF=,小物体在BO段运动过程中克服摩擦力做的功Wf=。
三.实验探究题(共3小题)
31.小伟猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,子是设计了如图所示的实验,让小球沿同一光滑斜面向下
运动,与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止。
(1)图甲是控制两球的相等,探究的是动能与的关系,得出的结论是::
(2)图乙中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时,具有相同的。选用图乙探
究的是动能与的关系,得出的结论是:.
32.小希用如图I所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素。
一些物体的动能
行走的牛约60J
跑百米的运动员约3X1()2J
飞行的步枪子弹约5X1()8J
(1)本实验运用了物理研究方法中的转换法:用来表示小球动能的大小。
(2)小希通过实验探究。发现质量和速度都是影响动能大小的因素,得出实验结论后,又提出了新的问题:物体
的质量和速度对物体动能的影响一样大吗?小希查阅了相关资料,收集了一些物体的动能(如表所示),结合生活
经验分析表中数据,你认为在“质量”和“速度”这两个因素中,对物体动能影响较大的是o
(3)如图2为某段道路的标志牌,清结合所学知识解释:
①对机动车限定最高行驶速度:。②对不同车型限定不一样的最高行驶速度:o
(4)用如图1中的使用装置和器材探究阻力对物体运动的影响,必须增加的器材是(请从以下三个选项中
选择)。
A.倾斜程度不同的斜面B.粗糙程度不同的水平面C.质量不同的钢球。
33.小明为研究动能大小与哪些因素有关,设计了如图实验,让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞,
斜面底端和水平面平滑相接,请结合实验回答下列问题:
(1)实验中通过反映小球动能的大小;实验中让同一小球从斜面上不同高度滚下,当高度(选填
“越大”或“越小”)时,观察到弹簧被压缩得越短,说明小球动能大小与速度有关。
(2)为了研究动能大小是否和物体质量有关,应该让不同质量的小球从斜面上相同的高度滚下,这样做的目的
是。
(3)实验中小明发现小球压缩弹簧后被弹簧弹回到斜面上,为了研究小球被弹回到斜面上的高度与哪些因素有关,
小明分别将玻璃板、木板和毛巾铺在接触面(含斜面和平面)上,进行实验,而保证小球质量和高度(选
填“相同”或“不同”),发现当小球在玻璃表面滚动时被弹回的高度最大,在毛巾表面滚动时被弹回的高度最小,
因此小明认为小球被弹回的高度与接触面粗糙程度有关。
(4)小明在(3)实验所得结论基础上进行推理,接触面越光滑小球被弹回的越高,如果接触面光滑到没有摩擦,
那么小球将
A.沿着斜面匀速直线运动B.不能上升到初始高度,最终静止在平面上
C.上升到初始高度后静止D.能上升到初始高度,并在斜面和弹簧之间往复:运动
(5)小明在(4)中用到一种科学方法,下面哪个定律或原理的得出用到了同一种方法
A.阿基米德原理B.杠杆原理C.牛顿第一定律。
四.计算题(共7小题)
34.如图甲所示,质地均匀的圆柱形金属块在细绳竖直向上拉力的作用下,从容器底部开始以恒定的速度V=O.lm/s
上升到离开水面•定的高度处,图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象,不考虑液面变化,g取10N/kg,结合图象
信息求:
(1)金属块完全脱离水面后,钢丝绳的拉力3s对物体所做的功是多少?
(2)金属块未露出水面前,液体对容器底的压强多大?
(3)求金属块浸没在水中所受的浮力及金属块的密度?
35.如图所示,工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面6m高的三楼,沙子的质量为50kg,装沙子的桶的质量8kg,
动滑轮的质量为2kg,工人匀速拉绳子的力为300N(忽略摩擦和绳重,gMX10N/kg).求:
(1)工人做的有用功;
<2)工人做的总功;
(3)工人做的额外功。
36.某型号器材发动机的额定功率为6X1()4W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N.在额定功率下,当汽
车匀速行驶时,求:
(I)发动机所提供的牵引力大小;
(2)行驶速度的大小;
(3)行驶5min牵引力所做的功。
37.2014年4月14日,为寻找失联的MH370航班,我国启用了“蓝鳍金枪鱼-21”简称(金枪鱼)自主水下航行器
进行深海搜寻。“金枪鱼”质量为750kg最大潜水深度为4500m,(g取10N/kg)。若漂浮在海面的“金枪鱼”,由起
重装置将其匀速竖直吊离海面。起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图所示,图中P3=3PL求U时刻起重装
置对“金枪鱼”的拉力(不考虑水的阻力)。
38.如图甲所示,打捞船利用电动机和缆绳的拉力从水库底竖直打捞出一实心金属块,如图乙表示了电动机输出的机
械功率P与金属块上升时间(的关系。已知:0〜80s时间内,金属块始终以v=0.1m/s的速度匀速上升,当t=80s
时,金属块底部恰好平稳的放在轮船的水平甲板上,已知p水=1Xl()3kg/m3,g取10N/kg,金属块上升过程中的摩
擦阻力不计,求:
(1)原来金属块在水中的深度h:
(2)金属块的密度p
39.小明在做“探究浮力大小”实聆中.测得装满水的溢水杯中水的深度为20cm,空小桶重力为0.3N,杷它们放在水
平桌面上,如图甲所示。再将一个重为0.5N小球轻轻放入溢水杯中,小球沉到杯底,溢出的水全部流入小桶,如图
乙所示。将装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,静止时测力计的示数如图丙所示。
(1)求小球从水面沉到杯底的过程中,小球的重力所做的功是多少?
(2)求小球浸没在水中时所受的浮力为多少牛?
(3)若小球是实心的,求制成小球的材料的密度是多少?
40.安溪三安大桥及连接线的建成通车,既构建了城市快速通道“主动脉”,极大地方便了群众出行;又进一步密切了
新老城区之间的互动联系,有力地促进了经济繁荣发展;同时,也进一步刷新了大美安溪的“颜值”,成为茶乡大
地上又一道靓丽的风景线。安溪三安大桥全长1920m,一辆总质量是12,速度为60km/h的小汽车通过大桥,如果
发动机的功率是40kW,效率是25%,汽油热值是4.6Xl()7j/kg;则:
(1)小汽车过桥的时间是多少?
(2)小汽车受到的阻力约为多少?
(3)小汽车过桥约要燃烧掉多少克汽油?
安澳三安大桥
参考答案与试题解析
一.选择题(共25小题)
1.【分析】(1)根据影响滑动摩擦力大小的因素分析木块运动过程中受到的摩擦力不变,木块克服地面摩擦力所做的
功亚=£§,据此分析木块从△1到O点的过程中、从到(s-Al)的过程中克服摩擦力做功与x的关系;
(2)分析木块从到。点、从到(s-ZM)过程中木块受力关系,然后得出木块的速度关系,从而得出动能的
变化.
【解答】解:
(1)木块在水平地面上向右滑行的过程中,因接触面的粗糙程度和对地面的压力均不变,
所以,木块受到的摩擦力f大小不变,其方向水平向左,
木块克服地面摩擦力所做的功W=fs,
木块从到O点的过程中,X减小,其移动的距离为ai-x,则W与(△1-X)成正比,
木块从到(S-ZM)的过程中,W与<X-AI)成一次函数关系,
但从到(s-Al)的过程中,W一直增大,故A正确、B错误;
(2)从x=△l开始运动时,弹簧的弹力大于木块受到的摩擦力,木块做加速运动,
随着弹簧的伸长量减小,弹簧的弹力减小,而木块受到的摩擦力不变,所以木块受到的合力减小,木块速度的增加
量减小,
当弹簧的弹力和摩擦力相等时,木块的速度达到最大值,
木块继续向右运动时,弹簧的弹力小于摩擦力,木块做减速运动,
从0点继续向右运动时,弹簧的弹力向左且逐渐增大,此时弹簧的弹力和摩擦力方向均向左,木块做减速运动,直
至停止,
所以,从到0点的过程中,木块的速度先增大后减小,其动能先增大后减小,
从△1到(s-Al)的过程中,木块的动能一直减小,故CD错误。
故选:Ao
2.【分析】(1)动能的大小与物体的质量、速度有关,即质量越大,速度越大,所以动能越大。
(2)弹性势能的大小与物体的形变程度有关,形变程度越大,弹性势能越大;
(3)水平台面光滑,且AO=OB,说明没有机械能转化为内能,整个系统能量守恒。
【解答】解:
由题知,O点是弹簧保持原长时小球的位置,则AO段弹簧处于压缩状态,OB段弹簧处于拉伸状态;
小球从A运动到O的过程中,弹簧逐渐恢复原状,形变程度变小,弹性势能变小,
小球所受弹力方向向右、速度不断增大.动能变大.此过程中弹性势能转化为动能:
到达0点时,弹簧恢复原长,弹性势能为零,小球所受弹力为零,此时速度最大,动能最大;
小球从0运动到B的过程中,弹簧被拉长,形变程度变大,弹性势能变大,
此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小,动能变小,此过程中动能转化为弹性势能;
则小球从A位置运动到B位置的过程中:
A、小球的动能先增加后减少,故A错误;
R、弹簧的弹性势能先减少后增大,故B错误;
C、小球运动到O点时的动能(最大)与此时弹簧的弹性势能(为零)不相等,故C错误;
D、水平台面光滑,且AO=OB,说明没有机械能转化为内能,小球和弹簧组成的整体机械能守恒,所以在任一位
置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变,故D正确。
故选:Do
3.【分析】影响动能大小的因素有:质量和速度,质量越大,速度越快,动能越大。
影响重力势能大小的因素有:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。
物体在力的作用下沿力的方向移动了距离我们就说力对物体做了我。
【解答】解:
AD、因为是光滑的轨道,不计空气阻力,小球在轨道上运动没有机械能的损耗,则小球的机械能守恒,所以小球能
到达的最高点应与A点在同一水平直线上,不能沿轨道向上运动到E点;因小球的机械能守恒,所以小球到达D
点时的机械能等于它到达B点时的机械能,故AD错误;
B、小球从A点加速卜滑到C点时,小球受竖直向卜的重力,小球向卜移动了距离,所以重力对小球做了功,故B
错误;
C、小球到达C点(最低点)时,质量不变,此时速度最大,高度最小,所以它的动能最大,重力势能最小,故C
正确;
故选:Co
4.【分析】(1)当弹性势能与重力势能相等时,此时加速过程恰好完成,速度最快,动能最大;
(2)弹性势能的大小与弹性形变程度有关;
(3)运动员最后静止的位置,重力与弹力相等的位置:
(4)动能和物体的运动速度、质量有关。
【解答】解:由题知,在B点运动员所受弹力恰好等于重力,C点是第一次下落到达的最低点;
A、运动员从B点到C点过程中,由于弹力大于重力,所以人的运动速度减小,动能减小,因此运动员在B点的动
能大于在C点动能,故A正确:
B、从B点到C点过程中,绳子的长度越来越长,形变程度越来越大,则绳的弹性势能越来越大.故BiF确:
C、由图乙可知,最后绳的弹力几乎不变,说明此时运动员已经静止下来,此时弹力与重力平衡,由图象可知,运
动员的重力小于Fo,故C错误;
D、由图乙可知,to时刻弹力最大,则绳子的弹性形变是最大的,所以运动员应达到了最低点,此时速度为零,动
能最小为零,故D正确。
故选:Co
5.【分析】分析EK-t图象中图线的含义,然后分析物体下滑的情况,结合对动能、势能影响因素的掌握和对做功与
能量转化的认识可得出符合题意的答案。
【解答】解:AC、物体重力势能减小量主要用来克服摩擦做功,将一部分机械能转化为内能,因此,物体重力势能
减小量等于物体和斜面内能的增加量,或者说,物体克服摩擦力做功多少等于重力势能减小量,故C错误,A正确。
B、读EK7图象可知,物体的动能不随时间变化,由动能只与物体的质量和速度有关可知,物体的速度不变,即
物体做匀速直线运动,故B错误;
D、物体的动能不变,高度降低,所以重力势能减小,由丁机械能等丁动能与势能之和,所以机械能变小,故D错
误;
故选:A。
6.【分析】物体下滑过程中只有重力做功,W=G=mgh判断;
根据动能定理即可判断滑至底端时的速度是否相等。
【解答】解:(1)物体下滑过程中只有重力做功,W=Gh=mgh,
•.•111甲>1]1乙,高度相同,
・・・W7>W乙,故AB错误;
(2)下滑过程中根据动能定理得:
12
m»h=—mv,
2
解得v={2g匕,
因为高度相同,所以滑至底端时的速度相同,故C错误,D正确。
故选:Do
7.【分析】做功的条件是:作用在物体上有力,且沿力的方向有一段距离;
【解答】解:•物体沿着斜面匀速下滑的过程中,
A、由于重力方向是竖直向下的,且沿重力的方向有一段距离,故重力做了功,故正确;
B、斜面对物体的支持力是沿斜面向上的,即该力一定与斜面垂直,故在该过程中,虽然有力,但沿着支持力的方
向没有距离,故没有做功,故错误;
C、斜而对物体的阻力与物体的运动方向相反,所以在该过程中,有力.口沿力的方向有一段距离,故该过程中斜
面对物体的阻力做了功,故错误;
D、由于A选项正确,故错误;
故选:Ao
8.【分析】将金属上升的过程分为两个阶段:一是金属在水中上升,最后金属的上表面到达水表面,找出运行距离,
确定拉力大小(Fi=G-F淬),计算此过程拉力做功;二是金属逐渐出水面,最后金属的下表面到达水表面,找出
运行距离,确定拉力大小(将金属块匀速提离水面,所受浮力匀速减小,所以这个过程中金属所受的平均浮力等于
金属完全浸在水中的浮力的一半,F?=G-1F浮);
2
注意:在甲乙两图中,因为甲的上表面面积大,所以当金属出水面时,甲水面下降的比较少,甲的h2比乙的h2大;
而甲乙图中的hi、H、G、F浮都是相同的。
【解答】解:
设要将金属匀速提离水面,要经过两个阶段:
1.金属在水中上升,最后金属的上表面到达水表面,
运行距离hi,拉力Fi=G-F浮,
故此过程中,拉力做功Wi=(G-F浮)Xhi;-----------------------①
2.金属逐渐出水面,最后金属的下表面到达水表面,
运行距离h2,拉力F2=G-F浮',
此过程中浮力是变化的,F/=2F浮,
2
平均拉力F2=G-』F浮,
2
故此过程中,拉力做功W2=(G-LF浮)Xh2;------------------------------------(2)
由①②可得,拉力做的总功:
W^=W1+W2=(G-F浮)Xhi+(G-2F浮)Xh2,
2
在甲乙两图中,因为甲的上表面面积大,所以当金属山水面时,甲水面下降的比较少,甲的h2比乙的h2大,
而甲乙图中的hi、G、F浮都是相同的,
所以在甲容器中提升时,拉力做功较多。
故选:Ao
9.【分析】动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。重力势能大小的影响因素:质量、
被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。机械能包括物体的动能和势能。乒乓球弹跳的高度会越来越低,
这说明在势能和动能的转化过程中有能星的消耗,所以乒乓球的机械能•次比・次少。
【解答】解:A、从图可知,乒乓球的弹跳高度自左向右越来越低.所以在图中乒乓球的弹跳方向为白左向右,故
A说法错误,不符合题意;
B、由图可知,A、B两处的高度相同,所以重力势能相同,但它们是从不同的高度下落到这一高度的,因此,具有
的动能不相同,故B说法错误,不符合题意:
C、由B选项的分析可知,A、B两处的重力势能相同,动能不同,因此其机械能不同,故C说法错误,不符合题
意;
D、由于与空气的摩擦,乒乓球运动过程中一部分机械能转化为内能,使乒乓球的内能增大,故D说法正确,符合
题意。
故选:Do
10•【分析】物体在光滑水平面上向左滑行的同时,受到向右的水平力,经过一段时间速度向右,则由动能定理可计算
水平力所做功。
【解答】解:WF=2mv右2・2mv左2=J^x2kgX(4m/s)2-Ax2kgX(4nVs)2=0Jo
2222
故选:Ao
11.【分析】根据小球在下落过程中不同的位置,从小球的受力分析入手解答。
弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关,物体弹性形变的程度越大,弹性势能越大。
当小球越过b点后,橡皮筋伸长,产生的弹力由小到大,从而直接影响到运动状态和速度的大小变化。
【解答】解:AD、c点是小球从a点自由下落所能到达的最低点,此时橡皮筋形变程度最大,橡皮筋的弹性势能最
大,对小球的拉力最大,小球到达c点时,小球受到重力和拉力的作用,且拉力大于重力。故AD错误;
BC、小球从a到b的过程中,重力势能转化为动能,动能一直在增加,但从b到c的过程中,小球开始时速度增大,
当到橡皮筋对小球的拉力大于小球的重力后,由于此时合力向上,则小球的速度才逐渐减小,在达到c点时,速度
为零,动能为零,所以在小球从a点到c点运动的过程中,小球的重力势能一直在减小,动能是先增加后减小,故
B正确,C错误。
故选:B.,
12•【分析】(1)机械能=势能+动能。
(2)重力势能大小的影响因素:物体的质量、物体的百度。质量越大,所处的位置越高,重力势能越大。
(3)动能大小的影响因素:物体的质量、物体的速度。质量越大,速度越大,动能越大。
【解答】解:(1)跳伞运动员在空中匀速下落时,质量不变,速度不变,动能不变。
(2)跳伞运动员在空中匀速下落时,质最不变,高度越来越小,重力势能越来越小。
(3)动能不变,重力势能减小,机械能减小。
故选:Co
13.【分析】(1)当电流表示数为I。时,表示压力传感器不受力,也就是小球没有落在弹簧上,小球处于上升或者下落
状态。
(2)当电流表示数变大时,表示压力传感器的电阻阻值减小,表明压力传感器受到的压力增大,说明此时小球处
于下落压缩弹簧的过程:电流表示数最大时,说明小球下落到最低点。
(3)当电流表示数变小时,表示压力传感器的电阻阻值增大,表明压力传感器受到的压力减小,说明此时是弹簧
把小球弹起的过程,小球处于上升过程。
【解答】解;A,ti时刻时,电流表示数为Io,表示压力传感器不受力,也就是小球没有落在弹簧上,小球处于上
升或者下落状态。此时小球的速度可能增大,也可能减小,因此品能无法判断。故A错误
B、t2时刻时,电流表示数最大,表示压力传感器的电阻阻值最小,表明压力传感器受到的压力最大,说明此时小
球把弹簧压缩到最低点,弹簧的弹性形变程度最大,弹性势能最大。故B错误
C、12〜13这段时间内,电流表示数变小,表示压力传感器的电阻隹值增大,表明压力传感器受到的压力减小,说明
此时是弹簧把小球弹起的过程,弹性势能转化成动能和重力势能,因此小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能。
故C错误,D正确。
故选:D。
14.【分析】由动能定理可得出汽车牵引力做的功和克服摩擦力做功的关系,由功的公式可求得汽车加速过程和减速过
程中克服摩擦力做功的大小,由摩擦力做功可求得摩擦力的功率关系。
【解答】解:
由图象和题意可知,0-U时间内,汽车做加速运动;U-12时间内,汽车做减速运动;
A、由图象可知,该汽车最初的动能为0,最终的动能也为0,由动能定理可得,W-WI-W2=0,所以W=Wi+W2,
故A正确;
B、由图象可知,加速过程的路程大于减速过程的路程,因为摩擦力不变,所以加速时克服摩擦力做的功大于减速
时克服摩擦力做的功,即Wi>W2,故B正确;
C、0-ti时间内,汽车做加速运动,则F牵,f;在加速阶段牵引力做功为W=F奉s,克服摩擦力做功为Wi=fs,
所以W>Wi,而加速阶段的时间I一定,由P=工■可知P>Pi,故C错误;
t
D、因为加速和减速过程中,平均速度相等(等于摩擦力不变,由P=Fv可知,克服摩擦力做功的功率相等,
2
即Pi=P2,故D正确。
故选:Co
15.【分析】整个过程中,先是弹簧的弹性势能转化为滑块的动能,滑块冲上斜面运动的过程中,机械能损失变为摩擦
生热,由能量守恒定律可.得,动能的减少等于重力势能的增加量与摩擦产生的热量之和。
【解答】解:A、弹簧释放的过程,弹簧的弹性势能转化为滑块的动能,两次弹性势能相同,则两滑块到B点的动
能相同,仰质量不同.则速度不同,故A错误:
B、两滑块在斜面上运动时加速度相同,由于初速度不同,故上升的最大高度不同。故B错误;
CD、两滑块上升到最高点过程克服重力做的功为mgh,由能量守恒定律得:弹簧的弹性势能EP=
mgh+RmgcosO—,所以,mgh=----------故两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同。损失的机械
sin81+licot6
能等于克服摩擦力做的功,E<{1=pmgcosO—^―=nmghcotO,mgh相同,则机械能损失相同,故C错误,D正确。
sin8
故选:D。
16.【分析】已知拉力F和物体在拉力的作用下移动的距离s,根据公式W=Fs即可分别求出所做的功W;
质量已知,求解重力,上升高度已知,求解克服重力做功:
克服重力做功等于重力势能的增加量:
重力势能和动能统称机械能。
【解答】解:
A、如果用20N的竖直向上的力分别拉着质量是1kg和2kg的两个物体都上升1m,
拉力做的功分别为:Wi=Fsi=20NXlm=20J,W2=FSI=20NXIm=20J,故A错误;
D、堵加的机械能等于拉力做的功,甲乙两物体拉力做功均为20J,则甲乙的机械能均增加20J,故D错误:
C、甲上升高度为1m,重力为Gi=1kgX10N/kg=l0N,克服重力做功为WGI=Gm=10J,重力势能的增加量等于
克服重力做的功,则甲的重力势能增加了10J:
乙上升高度为1m,重力为G2=2kgX10N/kg=20N,克服重力做功为WG2=G2h=20J,则乙的重力势能增加了20J,
故C错误:
B、机械能包括重力势能和动能,甲物体,机械能增加20J,重力势能增加10J,则甲的动能增加了10J;
乙物体,机械能增加20J,重力势能增加20J,则乙的动能增加了0L故B正确。
故选:Bo
17.【分析】(1)功等于力和在力的方向上移动距离的乘积;
(2)利用功的原理解决问题:
(3)重力势能与物体重力和高度有关;
【解答】解:A、推力F始终水平,物体在水平方向移动的距离为Leos*推力F做功W=FLcos3故A错误;
B、因为不考虑摩擦,根据功的原理,W有用=W总,即mgL・sinB=FLcose,所以F=mglanB,故B错误;
C、物体从低端上升到顶点,上升的高度是斜面高度,即LsinS,所以重力势能增加量△Ep=mgL・sin。,故C正确;
D、由B可知推力大小是mgtan。,所以倾角在。〜90°范围时,倾角越大,推力越大,故D错误;
故选:Co
18.【分析】影响动能的因素有:质量和速度,小球的质量在下落过程中不会改变,因此只需考虑速度的变化情况,这
就要从小球的受力分析入手解答.
弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关,物体弹性形变的程度越大,弹性势能越大。
当小球越过B点后,绳子伸长,产生的弹力由小到大,从而直接影响到运动状态和速度的大小变化。
【解答】解•:A、由题可知,B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下瑞所在的位置,不考虑空气阻力,小球到达B点
时只受重力作用,故受力不平衡;
小球从A到B的过程中,重力势能转化为动能,动能一直在增加,但从B到C的过程中,小球受到向上的弹力,
随着形变的增大,弹力增大,在弹力小于重力这段时间内,合力向下,小球做加速运动,其动能逐渐增大;当弹力
等于重力时,速度最大,因此在B点时速度不是最大,故动能不是最大,故A错误;
B、小球从A点到B点过程中,质量不变,速度变大,动能变大;高度减小,重力势能减小。此过程中重力势能转
化为动能。
小球从B到C点的过程中,质量不变,速度变小,动能变小:高度减小,重力势能减小;橡皮筋发生形变,具有弹
性势能。所以此过程是重力势能首先转化为动能,动能再转化为橡皮筋弹的性势能,所以从A点到C点小球的机械
能不守恒,故B错误。
C、小球到达C点时速度为0,此时的弹力大于小球的重力,所以受到的力不是平衡力,故C错误;
D、从A点到C点过程中,重力势能减小,弹簧的长度增加,即弹性势能增加,
由于在小球下落过程中不考虑空气阻力,因此减小的重力势能最终转化成了皮筋的弹性势能,即从A点到C点小球
重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量,故D正确。
故选:Do
19.【分析】(1)找到A物体重力势能的减少量和软绳重力势能的减少量;
(2)根据A、B和软绳组成的系统机械能守恒列方程解答;
【解答】解:对A.B以及细绳三物体组成的系统,只有重力做功,系统机械能守恒。B的重力势能不变,
所以A和软绳重力势能的减小量之和等于系统动能的增加量,
将软绳分段分析,初态时,竖直悬挂的长度为2L,末态时,竖直悬挂的长度为L+(L_h),研究?立置变化的部
3322
-hT-L-h
分,这部分重心下降了2——+-k,这部分质量为2---mg,
23L
即:mg+-?----1rl
2
又物体A的动能与其势能相等,即:1ngh二上mv@,
2
由①②两式得,物体A距地面的高度为h=°L;故ABC错误,D正确:
故选:D.
20.【分析】(1)小球自由落下,接触强簧时有竖直向下的速度,接触弹簧后,弹簧被压缩,弹簧的弹力随着压缩的长
度的增大而增大。以小球为研究对象,开始阶段,弹力小于重力,合力竖直向下,与速度方向相同,小球做加速运
动,合力减小;当弹
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