机械能守恒定律同步习题
1、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度为2 m/s,则下列说法正确的是
A. 手对物体做功12J B. 合外力对物体做功12J C. 合外力对物体做功2J D. 物体克服重力做功10 J
2、在下列情况下机械能不守恒的有: A.在空气中匀速下落的降落伞 B.物体沿光滑圆弧面下滑 C.在空中做斜抛运动的铅球(不计空气阻力) D.沿斜面匀速下滑的物体
3、航天员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态向下摆,到达竖直状 态的过程如图所示,航天员所受重力的瞬时功率变化情况是 A.一直增大 B。一直减小
C.先增大后减小 D。先减小后增大
4、如图2所示,某力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上,力F的 大小保持不变,但方向始终保持与作用点的切线方向一致,则 转动一 周这个力F做的总功应为: A、 0J B、20πJ C 、10J D、20J.
5、关于力对物体做功以及产生的效果,下列说法正确的是
A.滑动摩擦力对物体一定做正功 B.静摩擦力对物体一定不做功
C.物体克服某个力做功时,这个力对物体来说是动力 D.某个力对物体做正功时,这个力对物体来说是动力
6、物体沿直线运动的v-t关系如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则 (A)从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W。 (B)从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W。 (C)从第5秒末到第7秒末合外力做功为W。 (D)从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W。
7、如图,卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙面上的木箱,使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中,下列说法正确的是
A.F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力 所做的功之和 B.F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和 C.木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能
D.F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和
8、如图所示,静止在水平桌面的纸带上有一质量为0. 1kg的小铁块,它离纸带的右端距离为0. 5 m,铁块与纸带间动摩擦因数为0.1.现用力向左以2 m/s2的加速度将纸带从铁块下抽出,求:(不计铁块大小,铁块不滚动)
(1)将纸带从铁块下抽出需要多长时间? (2)纸带对铁块做多少功?
1
v/ms1 0 1 2 3 4 5 6 7 t/s -
3
9、一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0×10kg,发动机的额定输出功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为a=1.0m/s2。达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800m,直到获得最大速度后才匀速行驶。试求: (1)汽车的最大行驶速度; (2)汽车匀加速启动阶段结束时的速度; (3)当速度为5m/s时,汽车牵引力的瞬时功率; (4)当汽车的速度为32m/s时的加速度; (5)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。
10、杂技演员在进行“顶杆”表演时,用的是一根质量可忽略不计的长竹 竿,质量为30 kg的演员自杆顶由静止开始下滑,滑到杆底时速度正好为零.已知竹竿底部与下面顶杆人肩部之间有一传感器,传感器显示顶杆人肩部的受力情况如图所示,取g= 10 m/s2.
求:(1)杆上的人下滑过程中的最大速度;
(2)竹竿的长度.
11、如图所示,斜面倾角为? ,质量为m的滑块距挡板P为s,以初速度v沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为? ,滑块所受摩擦力小于滑块重力沿斜面的分力,若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,求滑块经过的路程有多大?
12、如图中两物体质量分别为m和2m,滑轮的质量和摩擦都不计,开始时用手托住2m的物体,释放后,当2m的物体从静止开始下降h后的速度是多少?
2
参考答案:
1、 ACD 2 、AD 3、C 4、B 5、 D 6 、CD 7 、CD 8、 解:(1)设纸带的加速度为a1,铁块的加速度为a2.则
a1?2m/s2,a2??g?1m/s2,L?(2)s铁块?121a1t?a2t2 ,得t=1s。 22v铁块1a2t2,W?fs??mgs铁块?0.05J, 212?a2t?1m/s,W??EK?mv铁块?0.05J.
24
2
9、 40m/s 20m/s 2×10W 0.25m/s55s
10、 解:(1)以人为研究对象,人加速下滑过程中受重力mg和杆对人的作用力F1,由题图可知,人加速下滑过程中杆对人的作用力F1为180 N.由牛顿第二定律得
mg一F1 =ma,则a=4 m/s2.
1s末人的速度达到最大,则v= at1=4 m/s.
(2)加速下降时位移为:s1?12at1=2 m. 212mv, 2减速下降时,由动能定理得(mg?F2)s2?0?代入数据解得s2?4m,s?s1?s2?6m.
11、解析:由于滑块重力沿斜面向下的分力大于滑块所受摩擦力,所以可断定滑块最终将停靠在挡板处.从以v向上滑动至最终停下,设滑块经过的路程为l,则重力做正功,摩擦力做负功. 解法一:此过程重力对滑块做功WG=mgssin? , 摩擦力做功Wf=-? mglcos? 对滑块由动能定理,有:
gssin??v2/212
mgssin? -? mglcos? =0-mv 解得l=
?gcos?2 解法二:由能量转化与守恒求解,此过程滑块机械能的减少ΔE1=mgssin? +ΔE2=? mgcos? ·l,由能量守恒定律有ΔE1=ΔE2 即mgssin? +
12
mv,克服摩擦力做功转化的内能212
mv=? mglcos? 22gs?sin??v2 同样可解出l. 答案:
2?g?cos?12、解析:细绳的拉力分别对物m和物2m做正功和负功,所以物m和物2m各自的机械能都不守恒,但物m和物2m构成的系统机械能守恒,故以系统为研究对象. 此过程中系统减少的势能为 2mgh-mgh=mgh 系统增加的动能为
1(3m)v2 2根据机械能守恒定律,有
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机械能守恒定律经典同步练习题及答案



