学年高中物理第四章机械能和能源第二节动能势能练习粤教版必修.doc
2019_2020学年高中物理第四章机械能和能源第二节动能势能随堂演练(含解析)粤教版必修2
动能 势能1.关于功和能，下列说法中正确的是( ) A ．功就是能，功可以转化为能 B ．做功越多，物体的能越多C ．能量转化中，做的功越多，能量转化越多D ．功是物体能量的量度解析：选C.功是能量转化的量度，但二者有本质区别，故A 错误；能是状态量，功是过程量，一个物体具有的能量多，若转化量不多，做功就很少，故B 、D 错误，C 正确．2.足球运动员将m ＝0.5 kg 的足球沿与水平方向成60°角的方向以10 m/s 的速度踢出，则球被踢出的瞬间具有的动能为( )A ．25 JB ．12.5 JC ．6.25 JD ．37.5 J解析：选A.根据动能的表达式E k ＝12mv 2可求得E k ＝12×0.5×102J ＝25 J ．故选项A 正确．3．如图所示，某运动员以相同的速度跳起后，分别以下列四种姿势过杆．则他在哪一种过杆姿势中有望取得最好成绩( )解析：选D.由于越过同样高的横杆，用背越式人的重心上升的高度最小，所以采用背越式时，有望取得最好成绩，D 正确．4.如图所示，质量为m 的小球从高为h 处的斜面上的A 点滚下，经过水平面BC 后，再滚上另一斜面，当它到达高为h4处的D 点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为( )A.mgh4B.3mgh4C ．mghD ．0解析：选B .由重力做功的公式得W G ＝mg (h 1－h 2)＝3mgh4，故B 正确．5.有一上端挂在墙上的古画，画的上端到下端画轴的距离为 1.8 m ，下端的画轴重为1 N ，画面重为0.8 N(上下画轴之间的部分，画面处处均匀)，如图所示．现将古画从下向上卷起来，古画的重力势能增加了多少？解析：古画重力势能的增加量为画轴和画面重力势能增加量的和．画轴增加的重力势能为ΔE p1＝G 1h ＝1×1.8 J ＝1.8 J画面的重心升高了h2＝0.9 m故画面增加的重力势能为 ΔE p2＝G 2h2＝0.8×0.9 J ＝0.72 J故古画的重力势能增加了 ΔE p1＋ΔE p2＝2.52 J. 答案：2.52 J[课时作业]一、单项选择题1.关于动能的概念，下列说法中正确的是( ) A ．物体由于运动而具有的能叫做动能 B ．运动物体具有的能叫动能C ．运动物体的质量越大，其动能一定越大D ．速度较大的物体，具有的动能一定较大解析：选A.物体由于运动而具有的能叫动能，但是运动的物体可以具有多种能量，如重力势能、内能等，故A 正确，B 错误；由公式E k ＝12mv 2可知，动能既与m 有关，又与v 有关，C 、D 均错误．2．我国的歼—10战斗机具有空中加油能力，当加油机对歼—10战斗机在空中加油时，若保持速度和高度不变，则加油过程中歼—10战斗机的( )A ．动能增大，重力势能不变B ．动能增大，重力势能增大C ．动能不变，重力势能增大D ．动能不变，重力势能不变 答案：B3.升降机中有一质量为m 的物体，当升降机以加速度a 匀加速上升h 高度时，物体增加的重力势能为( )A ．mghB ．mgh ＋mahC ．mahD ．mgh －mah解析：选A.要分析重力势能的变化，只需分析重力做功．物体随升降机上升了h ，物体克服重力做功W ＝mgh ，故物体的重力势能增加了mgh ，A 正确．4.如图所示，甲、乙两名学生的质量都是m ，当他们分别以图示的路径登上高为h 的阶梯顶端A 时，他们的重力做功情况是( )A ．甲的重力做功多B ．乙的重力做功多C ．甲、乙的重力做功一样多D ．无法判断解析：选C.因为重力做功只与物体的初、末位置有关，与运动路径无关，所以甲、乙的重力做的功均为mgh ，故C 正确．5.下列关于重力势能的说法中正确的是( ) A ．甲、乙两物体，甲的高度是乙的高度的2倍，那么甲的重力势能的数值一定是乙的重力势能的数值的2倍B ．从同一高度将某一物体以不同的速率分别竖直上抛和平抛，则物体从抛出到落地的过程中，重力势能的变化是相同的C ．一物体从楼顶落到地面，若受到空气阻力的作用，则物体重力势能的减小量小于自由下落时重力势能的减小量D ．重力做功时，不仅与物体运动的高度差有关，还与物体的运动性质、运动路径有关 解析：选B.重力势能的大小与物体的质量及参考平面的选取有关，故A 错误；重力做功与路径无关，与物体的运动性质及其他受力情况无关，只与物体初、末位置的高度差及重力的大小有关，故B正确，C、D错误．6．如图所示的几个运动过程中，物体弹性势能增加的是( )A．图甲，撑杆跳高运动员从压杆到杆伸直的过程中，杆的弹性势能B．图乙，人拉长弹簧过程中弹簧的弹性势能C．图丙，模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中，橡皮筋的弹性势能D．图丁，放在弹簧上的小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能解析：选B.甲中杆的弹性势能先增加后减小，乙中弹簧的弹性势能增加，丙中橡皮筋的弹性势能减小，丁中弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能减小，故B正确，A、C、D错误．7．如图所示，长为L的细线拴一个质量为m的小球悬挂于O点，现将小球拉至与O点等高的位置且线恰被拉直，则放手后小球摆到O点正下方的过程中( )A．小球的重力做的功大于mgLB．小球的重力势能减少了mgLC．线的拉力做的功为mgLD．小球的重力势能变为0解析：选B.小球的重力做的功应等于小球重力势能的减少，大小为mgL.线的拉力始终与小球运动方向垂直，不做功，小球的重力势能是否变为零应与零势能面的选取有关，只有B 正确．8.一根粗细均匀的长直铁棒重600 N，平放在水平地面上．现将一端从地面抬高0.50 m，而另一端仍在地面上，则( )A．铁棒的重力势能增加了300 JB．铁棒的重力势能增加了150 JC．铁棒的重力势能增加量为0D．铁棒重力势能增加多少与参考平面选取有关，所以无法确定解析：选B.铁棒的重心升高的高度h＝0.25 m，铁棒增加的重力势能等于克服重力做的功，与参考平面选取无关，即ΔE p＝mgh＝600×0.25 J＝150 J，故B正确．二、多项选择题9.弹簧的弹性势能与下列哪些因素有关( )A．弹簧的长度B．弹簧的劲度系数C．弹簧的形变量D．弹簧的原长解析：选BC.弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数、弹簧的形变量有关，劲度系数越大，形变量越大，弹簧的弹性势能就越大．10.如图所示，水平地面上固定一竖直轻质弹簧，有一物体由弹簧正上方某位置竖直下落，从与弹簧接触后物体继续下落到速度变为零的过程中( )A ．物体的重力对物体做正功B ．物体的重力势能逐渐增大C ．弹簧的弹力对物体做负功D ．弹簧的弹性势能逐渐增大解析：选ACD.下落过程中，物体的高度变低，重力对物体做正功，重力势能减小，A 正确，B 错误；物体受到向上的弹力，此力对物体做负功，C 正确；弹簧的形变量越来越大，则弹性势能逐渐变大，D 正确．三、非选择题11.金茂大厦是上海的标志性建筑之一，它的主体建筑地上88层，地下3层，高420.5 m ，如图所示．距地面340.1 m 的第88层为国内迄今最大的观光厅，环顾四周，极目眺望，上海新貌尽收眼底．质量为60 kg 、身处第88层的游客，在下列情况中，(取g＝10 m/s 2)求：(1)以地面为参考平面，他的重力势能是多少？ (2)以第88层为参考平面，他的重力势能是多少？(3)以420.5 m 的楼顶为参考平面，若他乘电梯从地面上升到88层，需克服重力做多少功？解析：(1)以地面为参考平面，游客在第88层时，相对参考平面的高度为340.1 m ，则他的重力势能E p1＝mgh ＝60×10×340.1 J ≈2.04×105 J.(2)若以第88层为参考平面，游客在第88层的相对高度为零，故E p2＝0.(3)克服重力做的功与参考平面的选取无关，故克服重力做的功等于重力势能的增量－ΔE p ＝－W G ＝mgh ≈2.04×105J.答案：(1)2.04×105 J (2)0 (3)2.04×105J12.如图，在竖直平面内有由14圆弧AB 和12圆弧BC 组成的光滑固定轨道，两者在最低点B 平滑连接．AB 弧的半径为R ，BC 弧的半径为R2.一小球在A 点正上方与A 相距R4处由静止开始自由下落，经A 点沿圆弧轨道运动．(1)求小球在B 、A 两点的动能之比；(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C 点．解析：(1)设小球的质量为m ，小球在A 点的动能为E k A ， 由机械能守恒得E k A ＝mg R4①设小球在B 点的动能为E k B ，同理有E k B ＝mg 5R4② 由①②式得E k BE k A＝5.③(2)若小球能沿轨道运动到C 点，小球在C 点所受轨道 的正压力N 应满足N ≥0 ④设小球在C 点的速度大小为v C ，由牛顿运动定律和向心加速度公式有N ＋mg ＝m v 2CR2⑤由④⑤式得，v C 应满足mg ≤m2v 2CR⑥由机械能守恒有mg R 4＝12mv 2C ⑦由⑥⑦式可知，小球恰好可以沿轨道运动到C 点． 答案：见解析。
粤教版高中物理必修二第四章 机械能 能源(高考期间练习题).doc
高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）第四章 机械能 能源(高考期间练习题)一、 选择题1．下面关于摩擦力做功叙述中正确的是（ ） A ．静摩擦力对物体一定不做功 B ．滑动摩擦力对物体一定做负功 C ．一对静摩擦力中，一个静摩擦力做正功，另一静摩擦力一定做负功 D ．一对滑动摩擦力中，一个滑动摩擦力做负功，另一滑动摩擦力一定做正功 2．如图1所示，一物体以一定的速度沿水平面由A 点滑到B 点，摩擦力做功W 1；若该物体从A′沿两斜面滑到B′，摩擦力做的总功为W 2，已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则（ ） A ．W 1=W 2 B ．W 1＞W 2 C ．W 1＜W 2 D ．不能确定W 1、W 2大小关系3．关于功率的说法，正确的是（ ）A ．由P =tW知，力做功越多，功率就越大 B ．由P =F ·v 知，物体运动越快，功率越大 C ．由W =Pt 知，功率越大，力做功越多 D ．由P =Fv cos θ知，某一时刻，力大速率也大，功率不一定大 4.下面关于重力势能的说法中，正确的是 （ ）A ．有A 、B 两物体，A 的高度是B 的2倍，那么物体A 的重力势能的数值一定是物体B 的2倍B ．从同一高度将某一物体以相同的速度竖直上抛或平抛，从抛出到落地的过程中，物体重力势能的变化是相同的C ．有一物体从楼顶落到地面，若受到空气阻力，物体重力势能的减小量小于自由下落时重力势能的减小量D ．重力做功时，不仅与物体运动的高度差有关，还与物体运动的路径有关5.关于轻杆和轻绳，它们一端连接一小球，另一端用手拉起，让它们在竖直平面内作圆周运动，如果所有的摩擦不计，则正确的是：A ．绳连接的小球不可能作匀速圆周运动B ．杆连接的小球也不可能作匀速圆周运动C ．绳对小球的力一定不做功D ．杆对小球的力也一定不做功图16.足够长的传送带以v 匀速传动，一质量为m 的小物块A 由静止轻放于传送带上，若小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图所示，当物体与传送带相对静止时，转化为内能的能量为A ．2v mB ．2v 2m C ．2v 41m D ．2v 21m7．在光滑的水平地面上，一个质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下由静止开始运动，经过时间t 后，获得动能为E k ；如果要使物体由静止开始运动相同的时间t 后获得的动能为2E k ，可以采取A ．质量不变，力变为2FB ．力不变，质量变为2m C ．力不变，质量变为2m D ．将质量和力都变为原来的一半8．物块A 在斜面体B 上，斜面体在水平恒力F 拉动下沿水平地面匀速向左运动过程中，A 相对B 静止。
高中物理第四章机械能和能源第二节动能势能自我小测含解析粤教版必修2word版本
动能势能1(广东学业水平考试，38)如图，传送带匀速运动，带动货物匀速上升，在这个过程中，对货物的动能和重力势能分析正确的是( )A．动能增加 B．动能不变C．重力势能不变 D．重力势能减少2A、B两物体在光滑的水平面上，分别在相同的水平恒力F作用下，由静止开始通过相同的位移s.若A的质量大于B的质量，则在这一过程中( )A．A获得的动能较大B．B获得的动能较大C．A、B获得的动能一样大D．无法比较A、B获得的动能的大小3改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化，则下列说法中正确的是( ) A．质量不变，速度增大到原来的2倍，动能增大为原来的2倍B．速度不变，质量增大到原来的2倍，动能增大为原来的2倍C．质量减半，速度增大到原来的4倍，动能增大为原来的2倍D．速度减半，质量增大到原来的4倍，动能不变4甲、乙两个物体的位置如图所示，质量关系m甲＜m乙，甲在桌面上，乙在地面上．若取桌面为参考平面，甲、乙的重力势能分别为E p1、E p2，则有…( )A．E p1＞E p2 B．E p1＜E p2C．E p1＝E p2 D．无法判断5关于弹性势能，下列说法中正确的是( )A．任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能B．任何具有弹性势能的物体，一定发生了弹性形变C．物体只要发生形变，就一定具有弹性势能D．弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关6(2010上海高考理综，8) 如图是位于锦江乐园的摩天轮，高度为108 m，直径是98 m .一质量为50 kg的游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动旋转一圈需25 min.如果以地面为零势能面，则他到达最高处的(取g＝10 m/s2)( )A．重力势能为5.4×104 J，角速度为0.2 rad/sB．重力势能为4.9×104 J，角速度为0.2 rad/sC．重力势能为5.4×104 J，角速度为4.2×10－3 rad/sD．重力势能为4.9×104 J，角速度为4.2×10－3 rad/s7(2009广东湛师附中高考模拟)起重机竖直吊起质量为m的重物，有一段是匀加速上升的过程，上升高度为h.则物体在此上升过程中，正确的判断是( ) A．重物受到的合外力方向始终向上B．物体重力势能的增加大于物体克服重力做的功C．任意相等的时间内重力做的功相等D．重力势能的增加量一定等于物体克服重力做的功8质量为m的小球从离地H高的手中脱落后与地面发生N次撞击并反弹，最后静止在地面上．求重力做功及重力势能的变化分别是多少？参考答案1解析：因为货物匀速上升，由动能表达式Ek ＝12mv 2知，货物的动能不变，A 错、B 对．由重力势能表达式Ep ＝mgh 知，货物重力势能增加，C 、D 都错．答案：B2解析：本题考查能量的转化与力和功能之间的数值关系．由于水平拉力F 相同，由静止开始通过相同位移s ，所以力做的功相同．力F 对物体做功，把其他形式的能转化为物体的动能，由于力F 做的功相同，故两物体获得的动能相同．答案：C3解析：动能Ek ＝12mv 2，所以质量m 不变，速度v 增大为原来的2倍时，动能Ek 增大为原来的4倍，A 错误；速度不变，质量m 增大为原来的2倍，则动能Ek 也增大为原来的2倍，B 正确；若质量减半，速度增大为原来的4倍，则动能增大为原来的8倍，C 错误；速度v 减半，质量增大为原来的4倍，则Ek ′＝12×4m(v 2)2＝12mv 2＝Ek ，即动能不变，D 正确．答案：BD4解析：取桌面为参考平面，则E p1＝0，物体乙在桌面以下，E p2＜0，故E p1＞E p2，故A 正确．答案：A5解析：形变分为弹性形变和非弹性形变，只有发生弹性形变的物体才具有弹性势能． 答案：AB6解析：游客到达最高处时的重力势能Ep ＝mgh ＝50×10×108 J ＝5.4×104J ，角速度ω＝2πT＝4.2×10－3 rad/s ，所以选C. 答案：C7解析：由于加速度的方向向上，所以合外力的方向是向上的，A 对．物体重力势能的增加量始终等于物体克服重力做的功，所以B 错，D 对．由于相等时间的位移在增加，所以做功越来越多，C错．答案：AD8解析：重力做功与经过的路径无关，大小为W G＝mgH，由重力做功和重力势能变化的关系可知重力势能减少mgH.答案：mgH 减少mgH。
2016-2017学年高中物理第4章机械能和能源第2节动能势能学业分层测评粤教版必修2
动能势能(建议用时：45分钟)[学业达标]1．(多选)质量一定的物体( )A．速度发生变化时其动能一定变化B．速度发生变化时其动能不一定变化C．速度不变时其动能一定不变D．动能不变时其速度一定不变【解析】速度是矢量，速度变化时可能只有方向变化，而大小不变，动能是标量，所以速度只有方向变化时，动能可以不变；动能不变时，只能说明速度大小不变，但速度方向不一定不变，故只有B、C正确．【答案】BC2．改变物体的质量和速度都可改变物体的动能，在下列情况下，物体的动能变化最大的是( )A．物体的质量不变，运动速度增大到原来的2倍B．物体的速度不变，质量增大到原来的2倍C．物体的质量变为原来的3倍，运动速度减为原来的一半D．物体的质量变为原来的一半，速度增加为原来的4倍【解析】由动能的计算式E k＝12mv2可知，D正确．【答案】 D3．(2016·佛山高一期末)关于物体的动能，下列说法中正确的是( ) A．一个物体的动能可能小于零B．一个物体的动能与参考系的选取无关C．动能相同的物体速度一定相同D．两质量相同的物体，若动能相同，其速度不一定相同【解析】由公式E k＝12mv2知动能不会小于零，故A错．因v的大小与参考系的选取有关，故动能的大小也应与参考系的选取有关，故B错．动能是标量，速度是矢量，故D正确，C错．【答案】 D4．下列关于重力势能的说法正确的是( )A．重力势能的大小只由重物本身决定B．所处位置高的物体，则重力势能就大C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D．重力势能实际上是物体和地球所共有的【解析】重力势能等于物体的重力与物体重心高度的乘积，故选项A、B都不对；重力势能具有相对性，零势能位置的选取是任意的，地面不一定是零势能位置，选项C错误；重力是物体与地球间的作用力，重力势能实际上也是地球与物体共有的，重力势能具有系统性，选项D正确．【答案】 D5．(2016·攀枝花高一检测)如图4-2-13所示，一物体从A点出发，分别沿粗糙斜面AB和光滑斜面AC下滑及斜向上抛出，运动后到达同一水平面上的B、C、D三点．关于重力的做功情况，下列说法正确的是( )【导学号：35390064】图4-2-13A．沿AB面滑下时，重力做功最多B．沿AC面滑下时，重力做功最多C．沿AD抛物线运动时，重力做功最多D．三种情况下运动时，重力做的功相等【解析】由于重力做功与路径无关，只与初末位置的高度差有关．故D正确．【答案】 D6．(多选)关于弹性势能和重力势能，下列说法正确的是( )A．重力势能属于物体和地球这个系统，弹性势能属于发生弹性形变的物体B．重力势能是相对的，弹性势能是绝对的C．重力势能和弹性势能都是相对的D．重力势能和弹性势能都是状态量【解析】重力势能具有系统性，弹性势能只属于发生弹性形变的物体，故A对；重力势能和弹性势能都是相对的，且都是状态量，故B错，C、D对．【答案】ACD7．(多选)物体在某一运动过程中，重力对它做了40 J的负功，下列说法中正确的是( )A．物体的高度一定升高了B．物体的重力势能一定减少了40 JC．物体重力势能的改变量不一定等于40 JD．物体克服重力做了40 J的功【解析】重力做负功，物体位移的方向与重力方向之间的夹角一定大于90°，所以物体的高度一定升高了，A正确；由于W G＝－ΔE p，故ΔE p＝－W G＝40 J，所以物体的重力势能增加了40 J，B、C错误；重力做负功又可以说成是物体克服重力做功，D正确．【答案】AD8．在离地80 m处无初速释放一小球，小球质量为m＝200 g，不计空气阻力，g取10 m/s2，取最高点所在水平面为零势能参考平面．求：(1)在第 2 s末小球的重力势能；(2)在第 3 s内重力所做的功及重力势能的变化．【解析】(1)在第 2 s末小球所处的高度为：h＝－12gt2＝－12×10×２2 m＝－20 m重力势能为：E p＝mgh＝0.2×10×(－20)J＝－40 J.(2)在第 3 s末小球所处的高度为h′＝－12gt′2＝－12×10×３2 m＝－45 m.第3 s内重力做功为：W G＝mg(h－h′)＝0.2×10×(－20＋45)J＝50 JW G>0，所以小球的重力势能减少，且减少了50 J.【答案】(1)－40 J (2)50 J 减少了50 J[能力提升]9．物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图象中，能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是( )【解析】设物体开始下落时的重力势能为E p0，物体下落高度h过程中，重力势能减少量ΔE p＝mgh，故物体下落高度h时的重力势能E p＝E p0－ΔE p＝E p0－mgh，即E p-h图象为倾斜直线，B正确．【答案】 B10．如图4-2-14所示，质量为m的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端上移H，将物体缓缓提高h，拉力F做功W F，不计弹簧的质量，则下列说法正确的是( )图4-2-14A．重力做功－mgh，重力势能减少mghB．弹力做功－W F，弹性势能增加W FC．重力势能增加mgh，弹性势能增加FHD．重力势能增加mgh，弹性势能增加W F－mgh【解析】由于物体提高h，重力做功－mgh，重力势能增加mgh，A错误；由于物体缓缓升高，物体动能不变，由动能定理得W F－mgh＋W弹＝0，所以W弹＝mgh－W F，B错误；弹性势能增加－W弹＝W F－mgh，C错误，D正确．【答案】 D11. (2016·清远期末)如图4-2-15所示，在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为 2.0 kg的木块相连，二者处于静止状态．若在木块上再作用一个竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动0.1 m，力F做的功为 2.5 J．此时木块再次处于平衡状态，力F 的大小为50 N，g取10 m/s2，求：图4-2-15(1)在木块下移0.1 m的过程中弹性势能的增加量；(2)弹簧的劲度系数.【导学号：35390065】【解析】(1)木块下移0.1 m的过程中，力F和重力做功全部用于增加弹簧的弹性势能，故弹性势能的增加量为ΔE p＝W F＋mgh＝(2.5＋2.0×10×0.1) J＝ 4.5 J.(2)由平衡条件得，木块再次处于平衡位置时，有F＝kh，所以劲度系数为k＝Fh＝500.1N/m＝500 N/m.【答案】(1)4.5 J (2)500 N/m12．金茂大厦是上海的标志性建筑之一，它的主体建筑包括地上101层，地下3层，高420.5 m，距地面341 m的第88层为观光层，环顾四周，极目眺望，上海新貌尽收眼底．假如一质量为60 kg的游客在第88层观光(g取10 m/s2)．(1)求以地面为参考平面时游客的重力势能；(2)若游客乘电梯从地面上升到88层，重力做功与重力势能的变化各是多少？【解析】(1)以地面为参考平面，游客相对地面的高度为341 m.E p＝mgh＝60×10×341 J≈2.0×105 J.(2)游客上升过程中重力做负功，W G＝－mgh≈－2.0×105 J.E p2＝mgh＝60×10×341 J≈2.0×105 JE p1＝0由ΔE p＝E p2－E p1＝2.0×105 J.即重力势能增加约 2.0×105J，或由重力做功与重力势能的变化关系可知重力做负功约2.0×105 J，重力势能增加约 2.0×105 J.【答案】(1)2.0×105 J (2)重力做功－2.0×105 J 重力势能增加 2.0×105 J。
高中物理粤教版必修二练习：第四章+机械能和能源+第2节 功 率
第2节功率基础训练功率的理解1.对公式P=Fv的理解,下列说法中正确的是( C )A.F一定是物体所受的合力B.P一定是合力的功率C.此公式中F与v必须共线D.此公式中F与v可以成任意夹角解析:公式P=Fv中的F可以是物体的合力,也可以是物体所受的某个力,但F,v必须共线,故C正确.2.(2018·吉林省实验中学高一期中)关于功率,下列说法正确的是( B )A.由P=知,力做功越多,功率就越大B.由F=知,功率一定时,速度越大,力越小C.由P=Fv知,物体运动越快,功率越大D.由W=Pt知,功率越大,力做功越多解析:根据P=可知,力做功越多,其功率不一定就越大,还要看时间,故选项A错误;根据F=可知,当汽车以恒定功率运动时,牵引力与运动速度成反比,速度越大,力越小,故选项B正确;由P=Fv知,物体运动越快,功率不一定越大,还与牵引力大小有关,故选项C错误;由W=Pt 知,功率越大,力做功不一定越多,还与做功的时间有关,故选项 D 错误.功率的计算3.一个质量m=2 kg的物体从静止开始自由下落,则第2 s内重力的平均功率是( B )A.400 WB.300 WC.200 WD.100 W解析:由v=gt得物体在第1 s,2 s末的速度分别为v1=10 m/s,v2=20 m/s,第2 s内的平均速度为=15 m/s,所以第2 s内重力的平均功率P=mg=300 W,B正确.4.(2018·广西柳州高一期中)飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,到达竖直状态的过程如图所示,飞行员受重力的瞬时功率变化情况是( C )A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小D.先减小后增大解析:由瞬时功率计算式P=Fvcos α可知,初状态P1=0,最低点P2=0,中间状态P>0,所以瞬时功率变化情况是先增大后减小,故选项 C 正确.5.一个小孩站在船头,在如图所示的两种情况下用同样大小的拉力拉绳,经过相同的时间t(船未碰)小孩所做的功W1,W2及在t时刻小孩拉绳的瞬时功率P1,P2的关系为( C )A.W1>W2,P1=P2B.W1=W2,P1=P2C.W1<W2,P1<P2D.W1<W2,P1=P2解析:小孩所做的功在第一种情况下是指对自身(包括所站的船)做的功,在第二种情况下除对自身做功外,还要对另外一船做功,由于两种情况下人对自身所做的功相等,所以W1<W2.设t时刻小孩所在船的速率为v1(两种情况下都是v1),另一只船的速率为v2,则P1=Fv1,P2= F(v1+v2),所以选项C正确.6.一质量为m的木块静止在光滑的水平地面上,大小为F、方向与水平面成θ角的恒力作用在该木块上,经过时间t,力F的瞬时功率为( A )A. B.C. D.解析:对木块受力分析可知,木块受重力、支持力和力F的作用,由牛顿第二定律可得,Fcos θ=ma,所以a=,t时刻的速度为v1=at=,所以瞬时功率P=Fv1cos θ=,A正确.7.(2018·江苏淮安高一一模)根据国家标准规定,电动自行车的最高速度不得超过20 km/h,一个高中生骑电动自行车按规定的最高速度匀速行驶时,电动车所受的阻力是总重力的0.1倍.已知人和车的总质量约为80 kg,则此时电动车电机的牵引力功率约为( B )A.160 WB.450 WC.750 WD.1 600 W解析:人骑车的速度大小v=20 km/h=5.6 m/s,电动自行车在匀速行驶时,人和车的受力平衡,阻力大小为f=0.1mg=0.1×800 N=80 N,此时的功率为P=Fv=fv=80×5.6 W=448 W,故约为450 W.故选项B正确,A, C,D错误.机车起动问题8.(2018·吉林长春高一期中)假设列车从静止开始匀加速运动,经500 m的路程后,速度达到360 km/h,列车的质量为1×105 kg,如果不计阻力,在匀加速阶段,牵引力的最大功率为( B )A.4.67×106 kWB.1.0×105 kWC.1.0×108 kWD.4.67×109 kW解析:由v2=2ax得,a== m/s2=10 m/s2,则牵引力F=ma=1×105×10 N=1×106 N所以牵引力最大功率P=Fv=1×106×100 W=1×105 kW,故选项B正确,A,C,D错误.9.(2018·广东湛江大成中学高一月考)中国的高铁技术居世界领先地位.通常,列车受到的阻力与速度的平方成正比,即f=kv2.列车要跑得快,必须用大功率的机车牵引.若列车以120 km/h的速度匀速行驶时机车的功率为P,则该列车以240 km/h的速度匀速行驶时机车的功率为( C )A.2PB.4PC.8PD.16P解析:当列车匀速行驶时,牵引力等于阻力,有F=f=kv2,则牵引力功率P=Fv=kv3,速度变为原来的2倍,则牵引力功率变为原来的8倍,所以选项C正确,A,B,D错误.能力提升10.物体在水平地面上受到水平拉力F作用,在6 s内v-t图像和力F 做功功率的P-t图像如图(甲)、(乙)所示,则物体的质量为(g取10 m/s2)( B )A. kgB. kgC.0.9 kgD.0.6 kg解析:由v-t图像可知物体在0～2 s内做匀加速直线运动,其中a1=3 m/s2,F1==5 N,2 s～6 s内做匀速直线运动,速度v2=6 m/s,而且拉力F2=f,由P2=F2v2=fv2可得f== N= N,由牛顿第二定律得F1-f=ma1,所以质量m== kg= kg,故选项B正确.11.从空中以10 m/s的初速度水平抛出一质量为1 kg的物体,物体在空中运动了3 s后落地,不计空气阻力,g取10 m/s2.求3 s内物体重力的平均功率和落地时的瞬时功率.解析:设物体从抛出到落地的竖直位移为h则3 s内重力的平均功率P==,又因为h=gt2由以上两式可解得P=mg2t=150 W.设物体在3 s末的瞬时速度为v3,则重力在3 s末的瞬时功率P=mgv3cos α=mg又因为=gt,所以P=mg2t=300 W.答案:150 W 300 W12.(2018·北京朝阳高一期中)如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机.在起重机将质量m=5×103 kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度a=0.2 m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做v m=1.02 m/s的匀速运动.g取10 m/s2,不计额外功,求:(1)起重机允许输出的最大功率.(2)重物做匀加速运动所经历的时间.(3)起重机在第2秒末的输出功率.解析:(1)设起重机允许输出的最大功率为P0,重物达到最大速度时,拉力F0等于重力,P0=F0v m,F0=mg代入数据有P0=5.1×104 W.(2)匀加速运动结束时,起重机达到允许输出的最大功率,设此时重物受到的拉力为F,速度为v1,匀加速运动经历时间为t1,有P0=Fv1 F-mg=mav1=at1联立解得t1=5 s.(3)t=2 s时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度为v2,输出功率为P,则v2=atP=Fv2联立解得P=2.04×104 W.答案:(1)5.1×104 W (2)5 s (3)2.04×104 W13.一辆汽车质量为1×103kg,最大功率为2×104W,在水平路面上由静止开始做直线运动,最大速度为v2,运动中汽车所受阻力恒定.发动机的最大牵引力为3×103N,其行驶过程中牵引力与车速的倒数的关系如图所示.求:(1)汽车的最大速度大小;(2)整个过程中汽车的最大加速度;(3)汽车速度为10 m/s时发动机的功率.解析:(1)汽车在AB段的牵引力恒定,汽车做匀加速直线运动,BC段牵引力减小,汽车做加速度减小的加速运动,最后汽车以最大速度v2做匀速直线运动,此时P=F2v2,且F2=f=1×103 N得出汽车的最大速度大小v2=20 m/s.(2)由B点的数据可知,发动机的最大牵引力F1=3×103 N,由C点的数据可知,汽车所受阻力f=1×103 N,AB段加速度最大,由牛顿第二定律可得F1-f=ma,可得汽车的最大加速度a=2 m/s2.(3)由B点的数据可知,P m=F1v1,得出v1= m/s,即汽车速度达到 m/s时功率已达到最大值,此后保持功率不变,继续加速,到10 m/s时,功率仍为最大值P m,即汽车速度为10 m/s时发动机的功率P=2×104 W.答案:(1)20 m/s (2)2 m/s2(3)20 kW美文欣赏1、走过春的田野，趟过夏的激流，来到秋天就是安静祥和的世界。
高中物理第四章机械能和能源第二节动能势能粤教版必修2
解析：根据“功是能量转化的量度”可知，水流在 对水轮机做功的过程中，有能量参与了转化，水流对水 轮机做了 3×108 J 的功，则有水流的能量减少了 3×108 J.
答案：D
知识点二 动能 提炼知识 1．定义：物体由于运动而具有的能量． 2．表达式：Ek＝12mv2． 3．说明：动能是标量，国际单位：焦耳，符号：J． 判断正误 (1)某物体的质量大，动能一定大．( ) (2)某物体的动能变化，速度一定变化．( ) (3)做匀速圆周运动的物体动能保持不变．( ) 答案：(1)× (2)√ (3)√
判断正误 (1)功就是能，功可以转化为能．( ) (2)做功越多，物体的能量就越多．( ) (3)能量转化过程中做功越多，能量转化越多．( ) 答案：(1)× (2)× (3)√
小试身手 1．水流从高处落下，对水轮机做了 3×108 J 的功， 对这句话的理解正确的是( ) A．水流在对水轮机做功前，具有 3×108 J 的能量 B．水流在对水轮机做功时，具有 3×108 J 的能量 C．水流在对水轮机做功后，具有 3×108 J 的能量 D．水流在对水轮机做功的过程中，水流的能量减少 了 3×108 J
二、重力势能 1．定义：物体的重力与所处高度的乘积． 2．大小：表达式：Ep＝mgh；单位：焦耳，符号：J. 3．标矢性：重力势能是标量，只有大小，没有方向． 4．重力做功与重力势能变化的关系： (1)表达式：WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp. (2)两种情况：
判断正误 (1) 重 力 做 了 多 少 正 功 ， 物 体 的 重 力 势 能 就 减 少 多 少．( ) (2)同一物体的重力势能 Ep1＝2 J，Ep2＝－3 J，则 Ep1＞Ep2.( ) (3) 重 力 势 能 为 零 的 物 体 ， 就 没 有 对 外 做 功 的 本 领．( ) 答案：(1)√ (2)√ (3)×
粤教版高中物理必修二第四章机械能和能源同步练习(一).docx
高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）第四章机械能和能源同步练习(一)一、选择题1、下列说法正确的是（）A、物体的机械能守恒，一定只受重力和弹簧弹力作用B、物体处于平衡状态时机械能守恒C、物体的动能和重力势能之和增大时，必定有重力以外的其他力对物理做了功D、物体的动能和重力势能在相互转化过程中，一定通过重力做功来实现分别把三个球竖直向下，2、一个人站在距地面高为h的阳台上，以相同的速率v竖直向上，水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率（）A．上抛球最大B．下抛球最大C．平抛球最大D．三球一样大3．关于重力势能的下列说法中正确的是( )A．重力势能的大小只由重物本身决定B．重力势能恒大于零C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D．重力势能实际上是物体和地球所共有的4．关于重力势能与重力做功的下列说法中正确的是( )A.物体克服重力做的功等于重力势能的增加向不同的方向抛出到落地过程中，重力做的功相B．在同一高度,将物体以初速V等，物体所减少的重力势能一定相等C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功D．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体所增加的重力势能之和5．若物体m沿不同的路径Ⅰ和Ⅱ从A滑到B，如图所示，则重力所做的功为( ) A．沿路径Ⅰ重力做功最大B．沿路径Ⅱ重力做功最大C．沿路径Ⅰ和Ⅱ重力做功一样大D．条件不足不能判断6．一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等，将它们放在水平地面上，下列结论正确的是( )A．铁块的重力势能大于木块的重力势能B．铁块的重力势能等于木块的重力势能C．铁块的重力势能小于木块的重力势能D．上述三种情况都有可能7．当物体克服重力做功时，物体的( )A．重力势能一定减少，机械能可能不变B．重力势能一定增加，机械能一定增加C．重力势能一定增加，动能可能不变D．重力势能一定减少，动能可能减少8．关于机械能是否守恒的叙述，正确的是( )A．作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B．作匀速度运动的物体机械能可能守恒C．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，物体机械能一定守恒9.如图所示，距地面h高处以初速度V0沿水平抛出一个物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，下列说法正确的是 ( )A．物体在c点比a点具有的机械能大B．物体在a点比c点具有的动能大D．物体在a、b、c三点具有的动能一样大D．物体在a、b、c三点具有的机械能相等，分别向水平方向、竖直向上、竖直向下抛出a，b，10、从离地面h高处以初速vc三个质量相同的小球，不计空气阻力则它们( )A、落地时的动能相同B、落地时的动能大小是Ekc﹥Eka﹥EkbC、重力势能的减少相同D、在运动过程中任一位置上的机械能都相同11．如图所示，质量分别为m和2m的两个小物体可视为质点，用轻质细线连接，跨过光滑圆柱体，轻的着地，重的恰好与圆心一样高，若无初速度地释放，则物体m上升的最大高度为（）A．R B．4R/3 C．R/3 D．2R二、填空题12．一人坐在雪撬上，从静止开始沿着高度为15m的斜坡滑下，到达底部的速度为10m/s．人和雪橇的总质量为60kg，下滑过程中克服阻力做的功等于______（取g=10m/s2）13．两个质量相同的物体A和B，在高为h=10m处开始同时运动，A自由下落，B 沿倾角θ=30°的光滑斜面由静止开始下滑，如图所示。
粤教版高中物理必修二第四章机械能和能源同步练习(二).docx
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）第四章机械能和能源同步练习(二)一、选择题1、媒、石油、天然气和生物能作为能源的共同特点是（）A、可再生能源，取之不尽，用之不竭B、不可再生资源，用一点，少一点C、来自太阳辐射的能量D、污染环境的能源2、关于功和能的关系，下列说法中正确的是（）A.功和能的单位相同，意义也完全相同B外力对物体不做功，这个物理就没有能量C做功越多，物体具有的能量就越大D能量转化的多少可以用功来度量3．两个质量不等的小铁块A和B，分别从两个高度相同的光滑斜面和圆弧斜坡的顶点由静止滑向底部，如图所示，下列说法中正确的是（）A．下滑过程重力所做的功相等B．它们到达底部时动能相等C．它们到达底部时速率相等D．它们分别在最高点时机械能总和跟到达最低点时的机械能总和相等．4．如图所示，小球作平抛运动的初动能为6J，从倾角为30°的斜面上抛出并且落在该斜面上．若不计空气的阻力，则它落到斜面上的动能为（）A、10J B．12J C、14J D．8J5．质量为m的物体，在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是 ( )A．物体重力势能减少13 mghB．物体的机械能减少23mghC．物体的动能增加13 mghD．重力做功mgh6．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板上，在t＝t1时刻力F的功率是（）7、以初速V竖直上抛一个小球，若不计空气阻力，在上升过程中，从抛出到小球动能减少一半所经过的时间（）8．小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑水平地面上，从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力( )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，做功不为零9、如图所示，m1﹥m2滑轮光滑，且质量不计，在m1下降一段距离（不计空气阻力）的过程中，下列说法正确的是（）10．质量为m的物体以速度V从地面竖直上抛，当它运动到离地面h高处时它的动能和势能正好相等，这个高度是( )二、填空题11．如图所示，ABCD为固定在竖直面内的槽形轨道．其中BCD段为L/2圆周轨道，其半径r=1.15m，B、D两点与圆心O等高，一质量为m=1.0kg的质点从A点由静止开始下滑，经B点时的速度大小为6m/s，经D点时的速度大小为4m/s，从D点飞离轨道后被接住，则质点经过轨道最低点C时的速度大小为______m/s，（g取10m/s2）12．在光滑水平面上有一静止的物体，现以水平恒力甲推这一物体，作用一段时间后，换成相反方向的水平恒力乙推这一物体，当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为32J．则在整个过程中：恒力甲做功_____J。
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第二节 动能 势能
[A 级 抓基础]
1．关于重力做功与重力势能变化的关系，下列说法中正确的是( )
A ．如果物体高度降低，则重力对物体做正功，物体的重力势能增加
B ．如果物体高度降低，则重力对物体做负功，物体的重力势能减少
C ．如果物体高度升高，则重力对物体做正功，物体的重力势能减少
D ．如果物体高度升高，则重力对物体做负功，物体的重力势能增加 解析：物体高度降低，重力做正功，重力势能减少，A 、B 错；物体高度升高，重力做负功，重力势能增加，C 错，D 对．
答案：D
2．关于物体的动能，下列说法中正确的是( )
A ．一个物体的动能可能小于零
B ．一个物体的动能与参考系的选取无关
C ．动能相同的物体的速度一定相同
D ．两质量相同的物体，动能相同，其速度不一定相同
解析：由E k ＝12mv 2可知，动能E k 总为正值，A 错；因速度v 的大小与参考
系的选取有关，故动能E k 的大小也与参考系的选取有关，B 错；由E k ＝12mv 2
可知，动能E k 的大小与物体质量m 和速度v 大小有关，动能相同，速度不一定相同，C 错；质量m 相同的物体，动能相同时，速度大小一定相同，但速度方向不一定相同，D 对．
答案：D
3．一个重为10 N 的物体，从离地面高度为5 m 的地方自由落下，下列说法正确的是( )
A ．物体所受的重力做正功，但重力势能不变
B ．物体在5 m 处的重力势能为50 J
C ．物体的重力做功只与它的初末位置有关，与路径无关
D ．重力势能的变化量等于重力做功
解析：物体向下运动，重力做正功，重力势能减小，故A 错误；物体的重力势能大小取决于零势能面的选取，故B 错误；重力做功和路径无关，只取决于初末位置之间的高度差，故C 正确；重力势能的变化量与重力做功大小相等，正负相反，故D 错误．
答案：C
4.如图所示，质量为m 的小球从高为h 处的斜面上的A 点滚下，经过水平
面BC 后，再滚上另一斜面，当它到达h 4的D 点时，速度为0，在这个过程中，
重力做的功为( )
A.mgh 4
B.3mgh 4 C ．mgh D ．0
解析：根据重力做功的公式，得W G ＝mg ⎝ ⎛⎭
⎪⎫h －h 4＝3mgh 4，故选项B 正确． 答案：B
5．某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中的皮球滑落，球从A 点滚到了山脚下的B 点，高度标记如图所示，则下列说法正确的是( )
A ．从A 到
B 的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程中重力做的功
B ．从A 到B 过程中阻力大小不知道，无法求出此过程中重力做的功
C ．从A 到B 重力做功mg (H ＋h )
D ．从A 到B 重力做功mgH
解析：重力做功与物体的运动路径无关，只与初、末状态物体的高度差有关．从A 到B 的高度差是H ，故从A 到B 重力做功mgH ，D 正确．
答案：D
[B 级 提能力]
6.(多选) 如图所示，虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨
迹，则从起跳至入水的过程中，该运动员的动能和重力势能变化情况是( )
A ．动能先减小后增大
B ．动能先增大后减小
C ．重力势能先增大后减小
D ．重力势能先减小后增大
解析：运动员的速度先减小后增大，则其动能E k ＝12mv 2先减小后增大，故
A 对，
B 错；运动员的重心高度先增大后减小，则其重力势能E p ＝mgh 也先增大后减小，故
C 对，
D 错．
答案：AC
7．一物体以初速度v 竖直向上抛出，做竖直上抛运动，则物体的重力势能—路程图象应是四个图中的( )
A B C D
解析：以抛出点为零势能点，则上升阶段路程为s 时，克服重力做功mgs ，重力势能E p ＝mgs ，即重力势能与路程s 成正比；下降阶段物体距抛出点的高度h ＝2h 0－s ，其中h 0为上升的最高点，故重力势能E p ＝mgh ＝2mgh 0－mgs ，故下降阶段随着路程s 的增大，重力势能线性减小，选项A 正确．
答案：A
8．一质量为m 的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a 匀加速提升h .关于此过程，下列说法中不正确的是( )
A ．提升过程中手对物体做功m (a ＋g )h
B ．提升过程中合外力对物体做功mah
C ．提升过程中物体的重力势能增加m (a ＋g )h
D ．提升过程中物体克服重力做功mgh
解析：对物体受力分析，如图所示，则F －mg ＝ma ，所以手对物体做功W 1＝Fh ＝m (g ＋a )h ，故A 正确；合外力做的功W 合＝F 合h ＝mah ，B 正确；物
体上升h ，克服重力做功mgh ，重力势能增加mgh ，C 错误，D 正确．
答案：C
9．起重机以g 4的加速度将质量为m 的物体沿竖直方向匀加速地提升高度h ，
则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做的功为多少？物体的重力势能变化了多少？
解析：由题意可知物体的加速度为a ＝g 4，方向竖直向上，物体上升的高度
为h .根据牛顿第二定律，可得F －mg ＝ma ，所以F ＝mg ＋ma ＝54mg .故拉力做
的功为W F ＝Fh ＝54mgh ，重力做的功为W G ＝－mgh ，即物体克服重力做的功为
mgh ，物体的重力势能增加了mgh .
答案：54mgh mgh mgh。