功功率和机械能守恒练习

1、功、功率和机械能守恒练习1、如图所示，小物体A位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物体沿斜面下滑的过程中，斜面对小物体的作用力()A.垂直于接触面，做功为零 B.垂直于接触面，做功不为零C.不垂直于接触面，做功为零 D.不垂直于接触面，做功不为零【解析】由于斜面是光滑的，斜面对物体的作用力只有支持力FN，方向一定垂直于斜面.若斜面固定不动，物体沿斜面运动时，支持力FN与物体位移方向垂直，不做功，但当斜面不固定时，物体沿斜面下滑的同时，在FN的反作用力作用下，斜面要向后退，如图所示，物体参与了两个分运动：沿斜面的下滑；随斜面的后移.物体的合位移l与支持力FN的夹角大于90

2、°，故支持力FN对物体做负功，做功不为零.选项B正确.【答案】B【思维提升】恒力是否做功及做功的正负关键看力F与l的夹角，若为锐角做正功，若为直角则不做功，若为钝角则做负功.2如右图所示，重物P放在一长木板OA上， 将长木板绕O端转过一小角度的过程中，重物P相对于木板始终保持静止，关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况是()A摩擦力对重物不做功B摩擦力对重物做负功C支持力对重物不做功D支持力对重物做正功【解析】物体做曲线运动，判断做功的正负可以利用PFvcos 进行判断，由于摩擦力始终与转动的方向垂直，则摩擦力对重物不做功；由于支持力方向始终与物体运动的瞬时速度方向相同，故支持力

3、对重物做正功【答案】AD3(14分)人在A点拉着绳通过一定滑轮吊起质量m=50 kg的物体，如右图，开始绳与水平方向夹角为60°，当人匀速提起重物由A点沿水平方向运动x=2 m而到达B点时，绳与水平方向成30°角，求人对绳的拉力做了多少功？(g取10 m/s2)【解析】设此过程人手距滑轮的高度为h，则h(cot 30°-cot 60°)=x人由A运动到B的过程中，重物上升的高度h等于滑轮右侧绳子增加的长度即h=.而人对绳子的拉力做的功W=mg·h，由以上三式可解出W=732 J.【答案】732 J4(2008年高考宁夏理综)一滑块在水平地面上沿

4、直线滑行，t0时其速度为1 m/s，从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如下图甲和乙所示设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系正确的是()AW1W2W3BW1W2W3CW1W3W2 DW1W2W3【解析】力F做功等于每段恒力F与该段滑块运动的位移(vt图象中图象与坐标轴围成的面积)，第1 s内，位移为一个小三角形面积S，第2 s内，位移也为一个小三角形面积S，第3 s内，位移为两个小三角形面积2S，故W11S，W23S，W34S，W1W2W3.【答案】B5物体在水平地面上受到水平拉力F作用，在6

5、s内速度的vt图线和做功功率的Pt图线如下图所示，则物体的质量为(g取10 m/s2)()A kg B. kgC0.9 kg D0.6 kg【解析】02 s内，物体做匀加速运动，加速度a m/s2 3 m/s2，在2 s末，Ffmam kg kg.【答案】B6质量为m的汽车，其发动机的额定功率是P.当它匀速沿倾角的盘山公路(实为斜面)向山顶行驶时，受到的摩擦阻力为车重的k倍那么，该汽车行驶的最大速度vm应是()A. B.C. D.【解析】当Fkmgmgsin 时速度最大，为vm，又额定功率PFvm，则有vm，C项正确【答案】C7竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速度，则(

6、)A上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力所做的功B上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力所做的功C上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率D上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率【解析】小球上升和下降时位移大小(h)相等，上升阶段小球克服重力做功和下降阶段重力做功均为mgh，显然B对，A错；上升过程小球受到的合外力为mgFf，下降过程受到的合外力为mgFf，故上升加速度(a上)大于下降加速度(a下)，在位移大小相等的情况下，上升时间(t上)比下降时间(t下)小，根据功率定义，P上，P下，显然P上P下，C对，D错【答案】BC8下列物体运

7、动过程中满足机械能守恒的是()A跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降B忽略空气阻力，物体竖直上抛C火箭升空D拉着物体沿光滑斜面匀速上升解析：选B.跳伞运动员匀速下降，除重力做功外，还有阻力做功，A错；物体竖直上抛时，只有重力做功，机械能守恒，B正确；火箭升空时，推力做正功，机械能增加，C不正确；拉着物体沿光滑斜面匀速上升时，机械能增加，D不正确9(2010年广东东莞调研)关于机械能是否守恒的叙述，正确的是()A做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B做加速运动的物体机械能不可能守恒C合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D只有重力对物体做功时，物体机械能一定守恒解析：选D.只有重力做功或弹簧弹力做

8、功，其他力不做功或做功等于零时，物体的机械能守恒，D正确图531310如图5313所示，一轻质弹簧竖立于地面上，质量为m的小球，自弹簧正上方h高处由静止释放，则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短(弹簧的形变始终在弹性限度内)的过程中，下列说法正确的是()A小球的机械能守恒B重力对小球做正功，小球的重力势能减小C由于弹簧的弹力对小球做负功，所以弹簧的弹性势能一直减小D小球的加速度一直减小解析：选B.小球与弹簧作用过程，弹簧弹力对小球做负功，小球的机械能减小，转化为弹簧的弹性势能，使弹性势能增加，因此A错误，C错误；小球下落过程中重力对小球做正功，小球的重力势能减小，B正确；分析小球受力情况，由牛顿

9、第二定律得：mgkxma，随弹簧压缩量的增大，小球的加速度a先减小后增大，故D错误图53911如图539所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，则小球落到地面前瞬间的机械能为()AmghBmgHCmg(Hh)Dmg(Hh)解析：选B.设桌面处的重力势能为零，则小球开始下落时的机械能为mgH，因小球自由下落过程中，机械能守恒，故小球落地前瞬间的机械能为mgH，故B正确图531012(2010年深圳调研)如图5310所示，在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体，以初速度v0被抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能为()A.mv02mgHB

10、.mv02mgh1CmgHmgh2D.mv02mgh2解析：选B.由机械能守恒，mgh1mv2mv02，到达B点的动能mv2mgh1mv02，B正确图531813(2008年高考全国卷)如图5318所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b.a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为()Ah B1.5hC2h D2.5h解析：选B.绳不可伸长，从静止开始释放b球到b球落地的过程，两球具有共同大小的加速度和共同的速率，有：3mgmg4ma，解得ag，则b球落地时a球的速度v，此后a球以加速度g向上做匀减速直线运动，上升高度h0.5h，所以从静止开始释放b球后，a球到达的最大高度为1.5h，故选项B正确图531114(2010年广东高三调研)一不计质量的直角形支架的两直角臂长度分别为2s和s，支架可绕水平固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，支架臂的两端分别连接质量为m和2m的小球A和B，开始时OA臂处于水平位置，如图5311所示由静止释放后，则()AOB臂能到达水平位置BOB臂不能