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.V C.2D.1P1P2Pl mavP2 mav2.如图示，分别用力F1、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=P33 .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

2、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的木块，经历子弹在木块中受到数值为 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时间At 2,机械能转 化为内能的数值为 E2,假定在两种情况下,的阻力大小是相同的，则下列结论正确的是(A. t i<A 12 Ei=A E2B . ti>At2 Ei>AEaC. ti<At2 AEi<AE2D . ti=At2 AEi=A

3、E25 .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=W B . W>WC. W<W D .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,

4、使其向上运动至弹簧恢复原长的过程中（）*A.力F对物体做的功等于物体动能的增量4fB.力F对物体做的功等于物体动能和重力势能的增量之和鼻”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 2jg。萨二一0° mB. 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45

5、° OD. A 、B两球的最大速度之比 VA： Vb=2: 19 .测定运动员体能一种装置如图所示，运动员质量为 m,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦），下悬一质量为 m的重物，人用力蹬另 Q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8"L O .面是人对传送带做功的四种说法，其中正确的是亡（ ）A.人对传送带做功B.人对传送带不做功C.人对传送带做功的功率为 mgv D .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

6、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.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时的加速度图212 .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

7、持任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周，力 做的功是多少13 ( 14分).如图所示，倾角 e =37°的斜面底端 B】 滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道。质2 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=，求(sin37 ° =, cos37 ° =, g=10m/s2)(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。A h口 占B14 . (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A、B相连，绳子处于绷

8、直状态，已知 A物体质量M趣，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 （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

9、面上产生位移 S,恒力F的方向与水 平面成 角，求此过程中恒力 F对物体做的功。|一 :图3 1“机械能检测”答案单选题1C 2A 3A 4A 5c 6ACD 7 CD 8 BCD 9 AC10 ABC三、计算题11. xio5wxi02m/s212: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 W1 W2F - S1F - S2F ( sS2) F 2 R .即力 F做的功 WF2 R 202 3.141J 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 ,

10、到达斜面底端 B时的速度为v,则mg sin mg cos ma2hv 2a sin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：12一 mv2物块运动到圆轨道的最高点1一 mv2A时，I2-a mg 2r由牛顿第二定律得:mg2Va m r由、式代入数据解得:N=20NA时，对圆轨道的压力大小由牛顿第三定律可知，物块运动到圆轨道的最高点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1 212(Mg mg)h Mv - mv 2 2解得v 2 Mg m

11、g)h, M m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 = co r ,解得v = w Lc R .(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/wR.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 F s i n 0 = f ,其