物理竞赛专题训练试题及答案 - 功和能

物理竞赛专题训练试题及答案-功和能一、单项选择题（每题1分，共20分）1.一个物体在水平恒力F的作用下，在水平面上由静止开始运动，经过时间t后，撤去力F，物体又经过时间2t后停止运动。则力F对物体所做的功W和全程物体克服摩擦力所做的功Wf的关系是（）A.W=WfB.W=2WfC.W=3WfD.W=4Wf答案：C2.质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞时间为Δt，地面对小球的平均作用力为F，取竖直向上为正方向，在与地面碰撞过程中（）A.重力的冲量为mg(√(2h/g)+Δt)B.地面对小球作用力的冲量为FΔtC.合外力对小球的冲量为(mg+F)ΔtD.合外力对小球的冲量为(mg-F)Δt答案：B3.关于功和能，下列说法正确的是（）A.功就是能，能就是功B.功可以转化为能C.功是物体能量转化的量度D.功和能的单位不同答案：C4.质量为m的汽车以恒定功率P启动后沿水平道路行驶，经过一段时间后将达到最大速度v。若行驶中受到的摩擦阻力大小不变，则在加速过程中车速为v/3时，汽车的加速度大小为（）A.P/mvB.2P/mvC.3P/mvD.4P/mv答案：B5.如图所示，质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴OP相距R，物块随转台由静止开始转动。当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动。在物块由静止到开始滑动前的这一过程中，转台对物块做的功为（）A.0B.2πkmgRC.2kmgRD.kmgR/2答案：D6.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻力F的功率是（）A.F²t1/2mB.F²t1²/2mC.F²t1/mD.F²t1²/m答案：C7.质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中（）A.重力对物体做功为mgHB.物体重力势能减少了mg(H+h)C.合力对物体做的总功为零D.地面对物体的平均阻力为mg(H+h)/h答案：BD8.一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出。对于这一过程，下列说法正确的是（）A.子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B.子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量C.子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和D.子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和答案：BD9.如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m与M及M与地面间接触光滑。开始时M和m均静止，现同时对M、m施加等大反向的水平恒力F1和F2，从两物体开始运动以后的整个过程中，对M和m及弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），正确的说法是（）A.由于F!、F2等大反向，故系统机械能守恒B.由于F!、F2分别对M、m做正功，故系统动能不断增加C.由于F!、F2分别对M、m做正功，故系统机械能不断增加D.当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，M、m的动能最大答案：D10.如图所示，一物体以速度v0冲向光滑斜面AB，并能沿斜面升高h，下列说法中正确的是（）A.若把斜面从C点锯断，由机械能守恒定律知，物体冲出C点后仍能升高hB.若把斜面弯成圆弧形AB，物体仍能沿AB升高hC.若把斜面从C点锯断或弯成圆弧形，物体都不能升高h，因为机械能不守恒D.若把斜面从C点锯断，物体不能升高h，但机械能守恒答案：D11.质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为（）A.mgR/4B.mgR/3C.mgR/2D.mgR答案：C12.如图所示，一质量为m的滑块以初速度v0自固定在地面上的粗糙斜面的底端A开始冲上斜面，到达某一高度后返回A点，下列说法中正确的是（）A.滑块上滑过程中机械能的减少量等于下滑过程中机械能的减少量B.滑块上滑过程中摩擦力的平均功率大于下滑过程中摩擦力的平均功率C.滑块上滑过程中所用时间小于下滑过程中所用时间D.滑块上滑过程中加速度的大小小于下滑过程中加速度的大小答案：ABC13.如图所示，一质量为m的物体以某一速度冲上倾角为30°的斜面，其运动的加速度大小为3g/4，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中（）A.重力势能增加了3mgh/4B.动能损失了mghC.机械能损失了mgh/4D.物体克服摩擦力的功率随时间在均匀减小答案：C14.如图所示，质量为m的物体静止在水平桌面上，它与桌面之间的动摩擦因数为μ，物体在水平力F作用下开始运动，发生位移s1时撤去力F，问物体还能运动多远（）A.μs1B.s1C.(1-μ)s1D.s1/μ答案：A15.质量为m的物体，在距地面h高处以g/3的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确地是（）A.物体的重力势能减少mgh/3B.物体的机械能减少2mgh/3C.物体的动能增加mgh/3D.重力做功mgh答案：BCD16.如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为（）A.0B.2√3g/3C.gD.√3g/3答案：B17.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。下面四个图象中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系（）A.B.C.D.答案：C18.如图所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法正确的是（）A.若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上B.若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大C.若木块与墙壁间的动摩擦因数为μ，当撤去F时，木块受到墙壁的摩擦力大小等于μmgD.若撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块受墙壁的摩擦力大小等于mg答案：A19.如图所示，一轻弹簧一端固定在O点，另一端系一小球，将小球从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速地释放，让小球自由摆下，不计空气阻力，在小球由A点摆向最低点B的过程中，下列说法正确的是（）A.小球的机械能守恒B.小球的机械能减少C.小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变D.小球和弹簧组成的系统机械能守恒答案：D20.如图所示，一质量为m的物体沿倾角为θ的固定斜面匀速下滑，下滑过程中物体始终受到水平向右的恒定风力作用，已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则下滑过程中物体所受风力的大小为（）A.mgsinθcosθ/(cosθ-μsinθ)B.mgsinθcosθ/(sinθ-μcosθ)C.mgcosθsinθ/(cosθ+μsinθ)D.mgcosθsinθ/(sinθ+μcosθ)答案：A二、多项选择题（每题2分，共20分）1.关于功和能，下列说法正确的是（）A.功和能的单位相同，它们的物理意义也相同B.做功的过程就是物体能量的转化过程C.做了多少功，就有多少能量发生了转化D.各种不同形式的能量可以相互转化，且在转化过程中，能的总量是守恒的答案：BCD2.如图所示，质量为m的物体静止在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为μ，今用一水平恒力F作用于物体上使物体加速前进，经过一段时间t撤去F，再经过时间t物体恰好停下，则（）A.力F对物体做的功为F²t²/4mB.力F对物体做的功为F²t²/8mC.物体克服摩擦力做的功为F²t²/4mD.物体克服摩擦力做的功为F²t²/8m答案：AC3.质量为m的物体，在水平力F的作用下，在粗糙的水平面上运动，下列说法中正确的是（）A.如果物体做加速直线运动，则F一定对物体做正功B.如果物体做减速直线运动，则F一定对物体做负功C.如果物体做减速直线运动，则F可能对物体做正功D.如果物体做匀速直线运动，则F一定对物体做正功答案：ACD4.如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动。当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这个过程中，以下说法正确的是（）A.电梯地板对物体的支持力所做的功等于mv²/2B.电梯地板对物体的支持力所做的功大于mv²/2C.钢索的拉力所做的功等于(M+m)v²/2+MgHD.钢索的拉力所做的功大于(M+m)v²/2+MgH答案：BD5.如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（）A.电动机多做的功为mv²/2B.摩擦力对物体做的功为mv²/2C.传送带克服摩擦力做的功为mv²/2D.电动机增加的功率为μmgv答案：BD6.如图所示，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，用水平恒力F拉着小球从最低点运动到使绳与竖直方向成θ角的位置，在小球运动过程中（）A.拉力F做功为FLsinθB.拉力F做功为FL(1-cosθ)C.重力做功为-mgLcosθD.合力对小球做功为FLsinθ答案：BD7.一质量为m的滑块在粗糙水平面上滑行，通过频闪照片分析得知，滑块在最开始2s内的位移是最后2s内位移的两倍，且已知滑块最开始1s内的位移为2.5m，由此可求得（）A.滑块的加速度为5m/s²B.滑块的初速度为5m/sC.滑块运动的总时间为3sD.滑块运动停止前最后1s内的位移为1m答案：ACD8.如图所示，质量为m的物体置于光滑水平面上，一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上，另一端在力F作用下，以恒定速率v0竖直向下运动，物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角为45°过程中，绳中拉力对物体做的功为（）A.mv0²B.mv0²/2C.mv0²/4D.条件不足，无法确定答案：B9.如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m与M的接触面光滑，开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，从两物体开始运动以后的整个过程中，对m、M和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），正确的说法是（）A.由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒B.由于F1、F2分别对m、M做正功，故系统动能不断增加C.由于F1、F2分别对m、M做正功，故系统机械能不断增加D.当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M的动能最大答案：D10.如图所示，一质量为m的物体以某一速度冲上倾角为37°的固定斜面，其运动的加速度大小为0.9g，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中（）A.重力势能增加了mghB.动能损失了mghC.机械能损失了0.1mghD.物体克服摩擦力的功率随时间在均匀减小答案：ACD三、判断题（每题1分，共10分）1.功是矢量，有大小也有方向。（）答案：×2.物体的动能不变，则物体所受的合外力一定为零。（）答案：×3.物体的重力势能减