2019高中物理 第四章 机械能和能源 能量与功练习(提高篇)教科版必修2
2019高中物理 第四章 机械能和能源 动能定理的应用练习(提高篇)教科版必修2
动能定理的应用(提高篇)一、选择题：1．一质量为0.3㎏的弹性小球，在光滑的水平面上以6m/s 的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前速度的大小相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小v ∆和碰撞过程中墙对小球做功的大小W 为（ ）A ．v 0=∆B ．v 12m /s =∆C ．W 0=D ．W 10.8J =2．在h 高处，以初速度v 0向水平方向抛出一个小球，不计空气阻力，小球着地时速度大小为（ ）A ．gh v 20+B ．gh v 20-C ．gh v 220+D ．gh v 220-3．如图，质量为m 的小球用轻绳悬挂在O 点，在水平恒力tan F mg θ=作用下，小球从静止开始由A 经B 向C 运动。
则小球（ ）A ．先加速后减速B ．在B 点加速度为零C ．在C 点速度为零D ．在C 点加速度为gtan θ二、解答题：1．如图，汽车在平直路面上匀速运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与滑轮间的绳保持水平。
当牵引轮船的绳与水平方向成θ角时，轮船速度为v ，绳的拉力对船做功的功率为P ，(1)此时绳对船的拉力为多少？（2）若汽车还受到恒定阻力f 则汽车发动机的输出功率为多少？2．将质量m=2kg 的一块石头从离地面H=2m 高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm 深处，不计空气阻力，求泥对石头的平均阻力。
（g 取10m/s 2）3．如图所示，绷紧的传送带在电动机带动下，始终保持v 0＝2m/s 的速度匀速运行，传送带与水平地面的夹角θ＝30°，现把一质量m ＝l0kg 的工件轻轻地放在传送带底端，由传送带传送至h ＝2m 的高处。
已知工件与传送带间的动摩擦因数23=μ，g 取10m/s 2。
(1) 试通过计算分析工件在传送带上做怎样的运动?(2) 工件从传送带底端运动至h ＝2m 高处的过程中摩擦力对工件做了多少功?．4．如图所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为R=0.8m，BC是水平轨道，长S=3m，BC处的摩擦系数为μ=1/15，今有质量m=1kg的物体，自A点从静止起下滑到C点刚好停止。
高中物理 第四章 机械能和能源 能量与功练习(基础篇)教科版必修2
能量与功(基础篇)一、选择题：1．关于功的概念，下列说法中正确的是（ ）A ．力对物体做功多，说明物体的位移一定大B ．力对物体做功小，说明物体的受力一定小C ．力对物体不做功，说明物体一定没有移动D ．物体发生了位移，不一定有力对它做功2．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 ．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同决定的3．与物体动能有关的因素有（ ）A ．物体的质量B ．物体的速度C ．物体和参考平面之间的高度差D ．物体的大小4．伽利略的斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地达到与它开始点相同高度的点，决不会更高一点，也不会更低一点．这说明小球在运动过程中有“某个量”是不变的，这个“量”应是（ ）A ．力B ．势能C ．速度D ．能量5．如图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新对提包的拉力没有做功的是（ ）6．以一定的初速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h ，空气阻力的大小恒为f F ，则从抛出点至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为（ ）A ．0B ．f F h -C ．2f F h -D ．4f F h -7．如图所示吗，细绳悬挂一个小球在竖直平面内来回摆动，在小球从P 点向Q 点运动的过程中（ ）A ．小球动能先减小后增大B ．小球动能一直减小C ．小球重力势能先增大后减小D ．小球重力势能先减小后增大8．如图所示，物体A 、B 叠放着，A 用绳系在固定的墙上，用力F 拉着B 向右运动．用F 拉、F AB 、F BA 分别表示绳中拉力、A 对B 的摩擦力和B 对A 的摩擦力，则下列叙述中正确的是（ ）A ．F 做正功，F AB 做负功，F BA 做正功，F 拉不做功B ．F 、F BA 做正功，F AB 、F 拉不做功C ．F 做正功，F AB 做负功，F BA 和F 拉不做功D ．F 做正功，其他力都不做功9．下列现象中，做了功的是（ ）A ．人推墙而墙不动时人的推力B ．在平直公路上行驶的汽车受的重力C ．马拉车而拉不动时马的拉力D ．起重机向上吊起货物时悬绳的拉力10．质量为m 的物体始终固定在倾角为θ的斜面上，下列说法正确的是（ ）A ．若斜面水平向右匀速运动距离l ，斜面对物体没有做功B ．若斜面向上匀速运动距离l ，斜面对物体做功为mglC ．若斜面水平向左以加速度a 运动距离l ，斜面对物体做功为malD ．若斜面向下以加速度a 运动距离l ，斜面对物体做功为m(g+a)l11．如图所示，在加速向左运动的车厢中，一人用力向前推车厢(人与车厢始终保持相对静止)，则下列说法正确的是（ ）A ．人对车厢做正功B ．车厢对人做负功C ．人对车厢做负功D ．车厢对人做正功12．关于两物体间的作用力和反作用力的做功情况是（ ）A ．作用力做功，反作用力一定做功B ．作用力做正功，反作用力一定做负功C ．作用力和反作用力可能都做负功D ．作用力和反作用力做的功一定大小相等，且两者代数和为零13．在同一高度处让三个质量相同的小球a 、b 、c 分别自由下落、竖直上抛、竖直下抛．设三球运动过程中所受空气阻力大小恒定，则当三球落到同一水平面上时，重力做功分别为a W 、b W 、c W 小球克服空气阻力做功fa W 、fb W 、fc W ，则（ ）A ．a c b W W W =<，fa fc fb W W W =<B ．a c b W W W ==，fa fc fb W W W ==C ．a c b W W W ==，fa fc fb W W W =<D ．a c b W W W <<，fa fc fb W W W <<二、解答题：1．如图所示，在光滑地面上，一弹簧的一端固定在竖直墙上，另一端连着一个小球，用力压缩弹簧，释放后，试分析能量转化的情况．2．17世纪初，伽利略在研究中发现了“摆球的等高性”．图中是他当时研究的装置图(叫伽利略摆)．将小铁球拉到一定高度，然后释放，观察小球能摆多高，在哪个位置速度最大．在铁架上再加一个细杆，使得小球运动到最低点时，悬挂小球的细线被细杆挡住．将小球拉到与先前同样的高度，然后释放，观察小球能摆多高，在哪个位置速度最大．做伽利略实验，你观察到的结果是什么?先尝试用牛顿运动定律进行解释，再用在本节中学习的知识进行解释．3．如图所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计，用力F 开始提升原来静止的质量为m ＝10 kg 的物体，以大小为a ＝2m/s 2的加速度上升，求前3s 内力F 做的功．(g 取10 m/s 2)4．质量为M 的长木板放在光滑的水平面上(如图所示)，一个质量为m 的滑块以某一速度沿木板表面从A 点滑至B 点，在木板上前进了L ，而木板前进了s ．若滑块与木板间的动摩擦因数为μ，问：(1)摩擦力对滑块所做的功为多大?(2)摩擦力对木板所做的功为多大?5．质量为M 的人手握轻绳的一端站在质量为m 的木板上，绳索的另一端绕过定滑轮拴住木板，木板放在光滑固定水平台面上，如图所示．当人用力F 拉绳时，人和板共同加速前进，如果人与木板的质量关系为M ＞m ，则板对人的摩擦力f F ＝________F ，对人做________功；如果是M ＜m ，则f F ＝________F ，对人做________功．【答案与解析】一、选择题：1、D2．D解析：重力势能由物体的质量、地球表面的重力加速度、相对参考面的高度共同决定，所以D 正确．3．A 、B解析：动能跟物体的质量和速度有关，物理学已经证明，动能的表达式为2k E kmv =，其中k 为比例常数，m 为物体的质量，v 为物体的运动速度．对于同一物体，物体的速度大小和参考系的选择有关，选择不同的参考系时，物体的速度可能不同，动能也可能不同．4．D解析：在伽利略的斜面实验中，小球从一个斜面到另一个斜面，斜面弹力是不同的，势能先减小后增大，速度先增大后减小，所以A 、B 、C 错，不变的“量”应是能量，包括动能和势能，D 对．5．B6、C解析：阻力对物体做功与物体经过的路径有关，由于空气阻力恒为f F ，且f F 与v 的夹角在上升过程和下降过程中始终为π，故从抛出到落回抛出点摩擦力做功为2f F h -。
高中物理 第四章 机械能和能源 能量与功练习(提高篇)教科版必修2
能量与功(提高篇)一、选择题：1．荡秋千时，由于阻力的作用，秋千荡起的高度越来越小，这说明（ ）A ．能量逐渐消失B ．势能转化为动能C ．机械能转化为内能D ．以上说法都不对2．质量相同的物体分别放在光滑和粗糙的水平面上，如图所示，用相同的水平力F ，使物体沿各自水平面运动相同的位移，水平力F 在光滑水平面和粗糙水平面对物体做功分别为1W 和2W ，则1W 和2W 的关系是（ ）A ．1W 一定等于2WB ．1W 一定大于2WC ．1W 可能小于2WD ．1W 可能大于2W3．如图所示，质量分别为m 1和m 2的两个物体，m 1＜m 2，在大小相等的两个力F 1和F 2作用下沿水平方向移动了相同距离。
若F 1做的功为W 1，F 2做的功为W 2，则（ ）A ．W 1＞W 2B ．W 1＜W 2C ．W 1＝W 2D ．无法确定4．起重机以1m/s 2的加速度将质量为1 000 kg 的货物由静止匀加速地向上提升，若g 取10m/s 2，则在1s 内起重机对货物所做的功是（ ）A ．500 JB ．4 500 JC ．5 000 JD ．5 500 J5．质量为m 的物体，受水平力F 的作用，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，F 一定对物体做正功B ．如果物体做减速直线运动，F 一定对物体做负功C ．如果物体做减速直线运动，F 也可能对物体做正功D ．如果物体做匀速直线运动，F 一定对物体做正功6．一质量为1.0kg 滑块，以4m/s 的初速度在光滑水平面上向左滑动，从某一时刻起在滑块上作用一向右水平恒力，经一段时间，滑块速度方向变为向右，大小为4m/s ，则这段时间内，水平恒力所做的功为（ ）A ．0B ．8JC ．16JD ．32J7．用水平恒力F 作用于质量为M 的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离S ，恒力做功为W 1，再用该恒力作用于质量为m(m<M)的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同样距离S ，恒力做功为W 2，则两次恒力做功的关系是（ ）A ．W 1>W 2；B ．W 1<W 2；C ．W 1=W 2；D ．无法判断8．一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1 m/s 。
教科版物理必修二练习：第四章 机械能和能源4.5 Word版含解析
5.机械能守恒定律课后作业提升一、选择题1.从高为H处自由下落的物体,不计一切阻力,它的机械能E随高度h变化的图像是下图中的()解析:物体只受重力,只有重力做功,机械能守恒,故E不随高度h变化,A正确.答案:A2.如图所示,某人以拉力F将物体沿斜面拉下,拉力大小等于摩擦力大小,则下列说法中正确的是()A.物体做匀速运动B.合外力对物体做功等于零C.物体的机械能保持不变D.物体的机械能减小解析:由于拉力大小等于摩擦力大小,物体在重力沿斜面方向的分力作用下加速下滑,故A错;拉力与摩擦力分别对物体做正功和负功,并且做功的大小相等,代数和为零,故机械能守恒,故B、D 错,C对.答案:C3.如图所示,在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间,用一根轻质细杆连接,两小球可绕过轻杆中心的水平轴无摩擦转动,现让轻杆处于水平位置,静止释放小球后,重球b向下转动,轻球a 向上转动,在转过90°的过程中,以下说法正确的是()A.b球的重力势能减少,动能增加B.a球的重力势能增加,动能减少C.a球和b球的机械能总和保持不变D.a球和b球的机械能总和不断减小解析:在b球向下、a球向上摆动过程中,两球均在加速转动,两球动能增加,同时b球重力势能减少,a球重力势能增加,A正确,B错误;a、b两球组成的系统只有重力和系统内弹力做功,系统机械能守恒,C正确,D错误.答案:AC4.如图所示,在距地面h高处以初速度v0沿水平方向抛出一个物体,不计空气阻力,物体在下落过程中,下列说法中正确的是()A.物体在c点比在a点具有的机械能大B.物体在b点比在c点具有的动能大C.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解析:小球在运动过程中,只受到重力作用,机械能守恒,在任何一个位置小球的机械能都是一样的,A错误,D正确;物体在下落过程中,重力势能转化为动能,E k a<E k b<E k c,B、C错误.答案:D5.如图所示,一轻弹簧固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中()A.重物的重力势能减少B.重物的重力势能增大C.重物的机械能守恒D.重物的机械能减小解析:重力对物体做正功,重力势能减少,A正确;减少的重力势能转化为重物的动能和弹簧的弹性势能,重物的机械能减少,D正确.答案:AD二、非选择题6.如图所示,在水平台面上的A点,一个质量为m的物体以初速度v0被抛出,不计空气阻力,求它到达B点时的速度大小.解析:不计空气阻力,物体在重力作用下做抛体运动,机械能守恒.选地面为参考平面,由机械能守恒定律知:mgH+=mg(H-h)+ mv2所以v=.答案:7.某同学将一物体以30m/s的初速度竖直向上抛出(不计空气阻力,g取10m/s2),则:(1)物体最多能上升到离地多高的位置?(2)在离地面多高处,它的动能是重力势能的2倍?解析:(1)物体上升过程中只有重力做功,机械能守恒,设物体最多能上升到离地h高处,由机械能守恒定律得mgh=mv2所以h==45m.(2)设在离地面h'高处,物体的动能是重力势能的2倍,由机械能守恒定律得:mgh'+mv'2=mv2由题意知mv'2=2mgh'以上两式联立解得h'=15m.答案:(1)45m(2)15 m8.如图所示,轨道ABCD的AB段为半径R=0.4m的四分之一粗糙圆弧形轨道,BC段为高h=5m的竖直轨道,CD段为水平轨道.一个质量m=1.0 kg的小球由A点静止下滑,达到B点时,以v B=2.0m/s的速度水平飞出(不计空气阻力). g取10m/s2,求:(1)小球从A运动到B的过程中克服摩擦力做多少功?(2)小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C点的水平距离.(3)小球落地时的速度大小.解析:(1)小球从A→B过程,由动能定理有:W f+mgR=,代入数值解得:W f=-2J,即克服摩擦力做功2J.(2)小球离开B点后做平抛运动,由平抛运动性质得竖直方向上:h=gt2水平方向上:x=v B·t所以水平距离x=v B=2×m=2m(3)取地面为零势能面,设落地点为E,由机械能守恒定律有+mgh=求得v E=2m/s≈10.2m/s.答案:(1)2J(2)2m(3)10.2m/s。
2018-2019学年教科版物理高一必修二练习：第四章_机械能和能源4.4_word版含解析
4.动能动能定理课后作业提升一、选择题1.两个物体的质量之比为1∶4,速度大小之比为4∶1,则这两个物体的动能之比为()A.1∶1B.1∶4C.4∶1D.2∶1解析:设物体m1=m,则m2=4m;v1=4v,v2=v,则动能E k1=m1=8mv2,E k2=m2=2mv2,故E k1∶E k2=4∶1,C 正确.答案:C2.一个25kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯顶端由静止开始下滑,滑到底端时的速度为2.0 m/s.g取10m/s2,关于力对小孩做的功,以下结果正确的是()A.合外力做功50JB.克服阻力做功500JC.重力做功500JD.支持力做功50J解析:重力做功W G=mgh=25×10×3 J=750 J,C错误;小孩沿支持力方向位移为零,故支持力做功为零,D错误;合外力做的功W合=E k-0=mv2=×25×22J=50 J,A正确;W G-W阻=E k-0,故W阻=mgh-mv2=750 J-50J=700 J,B错误.答案:A3.质量为80kg的物体在水平拉力作用下,从静止开始运动,在2 s内移动了4 m,物体与水平面间的动摩擦因数为0.25,g取10m/s2.则拉力对物体做的功为()A.3 200 JB.1 440 JC.800 JD.640 J解析:根据s=t,可求得v=m/s=4 m/s.根据动能定理得Fs-μmgs=mv2-0,所以Fs=mv2+μmgs=×80×42J+0.25×80×10×4J=1440J,所以选项B正确.答案:B4.质量为10kg的物体,在变力F作用下沿x轴做直线运动,力随坐标x的变化情况如图所示.物体在x=0处,速度为1m/s,一切摩擦不计,则物体运动到x=16m处时,速度大小为()A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.m/s解析:F x图像与坐标轴围成的图形面积表示力F做的功,图形位于x轴上方表示力做正功,位于下方表示力做负功,面积大小表示功的大小,所以物体运动到x=16m处时,外力F对物体做的总功W=40J,由动能定理W=,代入数据,可得v2=3 m/s,选项B对.答案:B5.一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用.此后,该质点的动能可能()A.一直增大B.先逐渐减小至零,再逐渐增大C.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小D.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大答案:ABD二、非选择题6.如图所示,某人用跨过光滑滑轮的细绳牵拉静止于光滑水平平台上的质量为m的重物,从绳竖直的位置到绳与水平方向夹角为30°的过程中,人始终以速度v0匀速移动.试求在这个过程中人拉重物所做的功.解析:由运动的合成与分解可得重物的速度v=v0cos30°=v0.据动能定理可知,人拉重物所做的功等于重物动能的增量:W=mv2=.答案:7.如图所示,AB为圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R.一质量为m的物体,与两个轨道之间的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A从静止开始下滑,恰好运动到C处停止,那么物体在AB段克服摩擦力做的功为多少?解析:在AB段,物体所受的弹力、摩擦力都发生变化,无法直接用功的公式求功W AB的数值,BC段可以直接表示为W BC=μmgR,故从A→C全过程应用动能定理:mgR-W AB-μmgR=0-0,故W AB=mgR-μmgR.答案:mgR-μmgR8.小球以v0=4m/s的速度从倾角为30°的粗糙斜面底端向上滑行,上滑的最大距离l=1m,小球的质量m=2kg,则小球滑回到出发点时的速度是多少?(g取10m/s2)解析:设小球受到的摩擦力大小为f,上升过程由动能定理得:-mgl sin 30°-fl=0-①返回过程中由动能定理得:mgl sin 30°-fl=mv2-0②联立①②式可解得v=2m/s,方向沿斜面向下.答案:2m/s方向沿斜面向下。
高中物理第4章《机械能和能源》测试2教科版必修2
90KW。
10．如图 3 所示，物体从 A处开始沿光滑斜面 AO下滑， 又在粗糙水平面上滑动，最
终停在 B 处。已知 A 距水平面 OB的高度为 h ，物体的质
量为 m，现将物体 m从 B点沿原路送回至 AO的中点 C处，
需外力做的功至少 应为
A．
1 mgh
B． mgh
2
C． 3 mgh
D． 2 mgh
2
7．某人用手将 1Kg 物体由静止向上提起 1m，这时物体的速度为 2m/s（ g 取 10m/s ），
则下列说法正确的是（
）
A．手对物体做功 12J
B．合外力做功 2J
C．合外力做功 12J
D．物体克服重力做功 10J
8．水平传送带匀速运动，速度大小为 v，现将一小工件放到传送带上。设工件初速为
，抛出时的动能是
（ g取 10m / s2 ）
图5
14. 如图 6 所示，均匀链条长为 L，水平面光滑， L／ 2 垂 在桌面下，将
链条由静止释放，则链条全部滑离桌面时速度为
________.
图6
15．在光滑的水平面上，用一水平恒力 F 将物体由静止开始水平移动 s，
作用力的平均功 率是 P，如果力变为 4F，则此力使同一物体同样移动 s，在后一过程中，力
9．汽车的额定功率为 90KW，当水平路面的阻力为 f 时，汽车行驶的最大速度为 v 。则
（ ）：
A．如果阻力为 2 f ，汽车最大速度为 v 。 2
1
B．如果汽车牵引力为原来的二倍，汽车的最大速度为
2v。
C．如果汽车的牵引力变为原来的
1 ，汽车的额定功率就变为 2
45KW。
D．如果汽车做匀速直线运动，汽车发动机的输出功率就是
最新整理2019届教科版物理必修二练习：第四章 机械能和能源4.1 Word版含解析
第四章机械能和能源1.功课后作业提升一、选择题1.关于功的概念,下列说法中正确的是( )A.力对物体做功多,说明物体的位移一定大B.力对物体做功少,说明物体的受力一定小C.力对物体不做功,说明物体一定无位移D.功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小共同决定的答案:D2.关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是( )A.滑动摩擦力总是做负功B.滑动摩擦力可能做负功,可能做正功,也可能不做功C.静摩擦力对物体可以做负功D.静摩擦力对物体总是做正功或不做功答案:BC3.如图所示,两物体与水平面间的动摩擦因数相同,它们的质量相等,在甲图中用力F1拉物体,在乙图中用力F2推物体,两种情况下两物体都做匀速直线运动,通过相同的位移.则F1和F2对物体所做的功W1和W2的关系为( )A.W1=W2B.W1>W2C.W1<W2D.无法比较解析:在甲图中,F1cosθ=μ(mg-F1sinθ),所以F1=在乙图中,F2cosθ=μ(mg+F2sinθ),所以F2=从而知F1<F2,由W=Fx cosθ知W1<W2.答案:C二、非选择题4.如图所示,质量为m的滑块,由半径为R的半球面的上端A滑下,在下滑过程中所受到的摩擦力大小恒为f.滑块由A滑到最低点B的过程中,重力做功为,弹力做功为,摩擦力做功为.答案:mgR0 -5.子弹水平射入静止在光滑的水平面上的木块中,进入木块的最大深度为d.若在子弹深入木块直到最大深度的过程中,木块沿桌面移动距离为L,木块对子弹平均阻力大小为f,那么在这一过程中,阻力对子弹做的功为,子弹对木块做的功为.答案:-f(d+L) fL6.如图所示,物体的质量为2kg,光滑动滑轮质量不计,今用一竖直向上的50 N的恒力向上拉绳子,使物体上升高度4 m,则在这一过程中拉力做了多少功?解析:拉力F作用在动滑轮的一端,所以拉力的作用距离是物体上升高度的2倍.拉力做的功为W=Fl=F·2h=2Fh=2×50×4J=400 J.答案:400J7.质量为M的拖拉机拉着耙来耙地,由静止开始做匀加速直线运动,在时间t内前进的距离为s.耙地时,拖拉机受到的牵引力恒为F,受到地面的阻力为自重的k倍,耙所受阻力恒定,连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变.求:(1)拖拉机加速度的大小.(2)拖拉机对连接杆的拉力大小.(3)时间t内拖拉机对耙做的功.解析:(1)拖拉机在时间t内匀加速前进s,根据位移公式s=at2①变形得a=.②(2)对拖拉机受到牵引力、支持力、重力、地面阻力和连杆拉力T,根据牛顿第二定律F-kMg-T cosθ=Ma③联立②③变形得T=[F-M(kg+)]④根据牛顿第三定律连杆对耙的反作用力大小为T'=T=[F-M(kg+)].⑤(3)拖拉机对耙做的功:W=T's cosθ⑥联立⑤⑥解得W=[F-M(kg+)]s.⑦答案:(1)(2)[F-M(kg+)] (3)[F-M(kg+)]s。
最新整理2019届教科版物理必修二练习：第四章 机械能和能源4.2 Word版含解析
2.功率课后作业提升一、选择题1.下列对功率的理解,正确的是( )A.功率大说明物体做功多B.功率小说明物体做功少C.物体做功越多,其功率越大D.物体做功越快,其功率越大解析:功率大小表示做功快慢,功率越大,做功越快,D正确.答案:D2.汽车以恒定功率沿公路做直线运动,途中通过一块沙地.汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力,且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力.汽车在驶入沙地前已做匀速直线运动,它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内,位移s随时间t的变化关系可能是( )解析:汽车由公路驶入沙地,受到的阻力变大,汽车减速;当汽车驶出沙地,受到的阻力变小,汽车的速度变大,稳定后的速度与驶进沙地前的速度相等,在沙地的速度也不会为零,A项正确.答案:A3.质量为5t的汽车在水平路面上由静止开始以2.2m/s2的加速度做匀加速直线运动,所受阻力是1.0×103 N,则汽车起动后第1s末发动机的瞬时功率是( )A.2kWB.11kWC.20kWD.26.4kW解析:由牛顿第二定律得F-f=ma,所以F=ma+f=1.2×104N.由v=at知汽车起动后第1s末的速度为v=2.2m/s由P=Fv得第1s末发动机的瞬时功率P=1.2×104×2.2W=2. 64×104W,D正确.答案:D4.飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,如图所示.到达竖直状态的过程中,飞行员受到的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.先减小后增大答案:C5.质量为m的物体从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动,在运动时间为t的过程中合外力对它做功的平均功率为( )A.ma2tB. ma2tC.2ma2tD.ma2t解析:物体所受的合外力为F=ma,t时间内位移为x=at2.由P=可知,合外力做功的平均功率为P=ma2t.答案:B6.如图所示,一个小孩站在船头,用同样大小的力拉绳.在甲、乙两种情况中,经过相同的时间t(船未碰撞),小孩做的功W1、W2及功率P1、P2的关系为( )A.W1>W2,P1=P2B.W1=W2,P1=P2C.W1<W2,P1<P2D.W1<W2,P1=P2解析:小孩做的功,在甲情况下是指对自身(包括所站的船)做的功,在乙情况下除对自身(包括所站的船)做的功外,还包括对另一小船做的功.在两种情况下由于力相同,则小孩自身及所站的小船在两种情况下的加速度也相同,因而位移也就相等了.这样,两种情况中小孩对自身(包括所站的船)所做的功相等,但在乙情况下小孩还对另一小船做了功,因此W1<W2,又由功率的定义式P=得P1<P2.答案:C二、非选择题7.一个质量为4kg的木块,沿倾角为37°的光滑斜面由静止开始下滑.(g取10m/s2,sin37°=0.6)求:(1)木块下滑4s时重力的瞬时功率;(2)在这4s内重力的平均功率.解析:(1)木块沿斜面匀加速下滑,由牛顿第二定律得mg sin37°=ma①4s末木块的速度为v=at②由①②式解得a=6m/s2,v=24m/s木块下滑4s时重力的瞬时功率为P=mgv sin37°=2×10×24×0.6W=288W.(2)木块在4s内的位移为x=at2=×6×42m=48m在这4s内重力的平均功率为W=144W.答案:(1)288W (2)144W8.一辆总质量为15t的卡车,其额定功率是180kW,假定它在平直的公路上运动时受到的阻力是卡车总重的0.03倍,试求:(1)卡车以1.5m/s2的加速度由静止开始匀加速运动所经历的时间.(2)分析卡车的运动情况,并求出卡车运动的最大速度.解析:(1)卡车以恒定的加速度a=1.5m/s2加速时,由牛顿第二定律得:F-f=ma,所以F=f+ma=0.3×15000×10N+15000×1.5N=27000N在此阶段卡车的牵引力保持不变,但卡车的速度不断增加,卡车的实际功率不断增大,当功率增大到额定功率时,P额=Fv所以v=m/s所以t=s=4.4s.(2)当达到额定功率后,随着车速的增大,牵引力变小,加速度变小,当加速度减小到0时,卡车速度达到最大,之后做匀速运动,此时F=f故v max= m/s=40m/s.答案:(1)4.4s (2)见解析40m/s。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
能量与功(提高篇)一、选择题：1．荡秋千时，由于阻力的作用，秋千荡起的高度越来越小，这说明（ ） A ．能量逐渐消失 B ．势能转化为动能 C ．机械能转化为内能 D ．以上说法都不对2．质量相同的物体分别放在光滑和粗糙的水平面上，如图所示，用相同的水平力F ，使物体沿各自水平面运动相同的位移，水平力F 在光滑水平面和粗糙水平面对物体做功分别为1W 和2W ，则1W 和2W 的关系是（ ）A ．1W 一定等于2WB ．1W 一定大于2WC ．1W 可能小于2WD ．1W 可能大于2W3．如图所示，质量分别为m 1和m 2的两个物体，m 1＜m 2，在大小相等的两个力F 1和F 2作用下沿水平方向移动了相同距离。
若F 1做的功为W 1，F 2做的功为W 2，则（ ）A ．W 1＞W 2B ．W 1＜W 2C ．W 1＝W 2D ．无法确定4．起重机以1m/s 2的加速度将质量为1 000 kg 的货物由静止匀加速地向上提升，若g 取10m/s 2，则在1s 内起重机对货物所做的功是（ ）A ．500 JB ．4 500 JC ．5 000 JD ．5 500 J5．质量为m 的物体，受水平力F 的作用，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，F 一定对物体做正功B ．如果物体做减速直线运动，F 一定对物体做负功C ．如果物体做减速直线运动，F 也可能对物体做正功D ．如果物体做匀速直线运动，F 一定对物体做正功6．一质量为1.0kg 滑块，以4m/s 的初速度在光滑水平面上向左滑动，从某一时刻起在滑块上作用一向右水平恒力，经一段时间，滑块速度方向变为向右，大小为4m/s ，则这段时间内，水平恒力所做的功为（ ）A ．0B ．8JC ．16JD ．32J7．用水平恒力F 作用于质量为M 的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离S ，恒力做功为W 1，再用该恒力作用于质量为m(m<M)的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同样距离S ，恒力做功为W 2，则两次恒力做功的关系是（ ）A ．W 1>W 2；B ．W 1<W 2；C ．W 1=W 2；D ．无法判断 8．一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0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面作用F ，力F 和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如图a 和图b 所示。
设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F 对滑块做的功分别为W 1、W 2、W 3，则以下关系正确的是（ ）A ．W 1＝W 2＝W 3B ．W 1＜W 2＜W 3C ．W 1＜W 3＜W 2D ．W 1＝W 2＜W 39．物体A从斜面体B的顶端滑到底端，则（）A．若B不动, 支持力对A不做功B．若B向左平移, 支持力对A做正功C．若B向右平移, 支持力对A做负功D．无论B动不动, 支持力对A都不做功10．如图所示，一根不计质量的轻绳绕过定滑轮分别与M和m连接，置于光滑水平地面上，木板质量为M，长度为L，小木块质量为m，小木块与木板间的动摩擦因数为μ．开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至木板右端，拉力至少做功为（）A．μmgL B．2μmgL C．μmgL/2 D．μ(M+m)gL11．关于摩擦力做功的下列说法中不正确的是（）A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功B．静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用，一定不做功C．静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D．系统内两物体间的相互作用，一对摩擦力做功的总和恒等于零12．关于作用力与反作用力做功的问题，下列说法正确的是（）A．如果作用力不做功，反作用力也不做功B．作用力做正功时，反作用力一定做负功C．作用力与反作用力做的功大小肯定相等D．作用力与反作用力可能都做正功，也可能都做负功13．如图所示，物体A、B质量相同，与地面的动摩擦因数也相同，在力F作用下一起沿水平地面向右运动的位移为l，下列说法正确的是（）A．摩擦力对A、B做的功一样多B．A克服摩擦力做的功比B多C．F对A做的功与A对B做的功相同D．A所受的合外力对A做的功与B所受的合外力对B做的功相同14．如图所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功情况可能是（）A．始终不做功B．先做负功后做正功C．先做正功后不做功D．先做负功后不做功15．如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由下滑，然后在水平面上前进至B点后停止．已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m，A、B两点间的水平距离为L．在滑雪者经过AB段运动的过程中，克服摩擦力做的功（）A．大于μmgL B．小于μmgL C．等于μmgL D．以上三种情况都有可能16．我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。
舰载机总质量为3.0×104 kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N；弹射器有效作用长度为100 m，推力恒定。
要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s。
弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则A．弹射器的推力大小为1.1×106 NB．弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 JC．弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 WD．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2、F AB、F BA分别表示绳17．如图所示，物体A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用力F拉着B向右运动．用F拉中拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则下列叙述中正确的是（）不做功A．F做正功，F AB做负功，F BA做正功，F拉不做功B．F、F BA做正功，F AB、F拉不做功C．F做正功，F AB做负功，F BA和F拉D．F做正功，其他力都不做功二、解答题：1．唐朝诗人杜甫的诗作《登高》中有这样两句诗“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来．”从物理学的角度来说，“落木萧萧下”的过程是________能转化为________能；而“滚滚来”的长江水蕴含丰富的________能．2．用50 N的力拉一个质量为10kg的物体在水平地面上前进，如图所示．若物体前进了10m，拉力F做的功W1＝，重力G做的功W2＝．如果物体与水平面间动摩擦因数μ＝0.1，物体克服阻力做功W3＝．（sin37°=0.6 , cos37°=0.8）3．如图所示，某人用大小不变的力F 拉着放在光滑平面上的物体，开始时与物体相连的绳和水平面间的夹角是α，当拉力F 作用一段时间后，绳与水平面间的夹角为θ．已知图中的高度h ，求绳的拉力F T 对物体所做的功．绳的质量、滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦不计．4．用质量为5kg 的质地均匀的铁索从10m 深的井中吊起一质量为20kg 的物体，在这个过程中至少要做多少功?(g取10 m/s 2)5．严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重的影响，汽车尾气是形成雾霾的重要污染源。
“铁腕治污”已成为国家的工作重点。
地铁列车可实现零排放，大力发展地铁，可以大大减少燃油公交车的使用。
减少汽车尾气排放。
若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20 s 达最高速度72 km ／h ，再匀速运动80 s ，接着匀减运动15 s 到达乙站停住。
设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106 N ，匀速运动阶段牵引力的功率为6×103kW ，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。
（1）求甲站到乙站的距离；（2）如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同，求公交车排放气态污染物的质量。
（燃油公交车每做1焦耳功排放气态污染物3×10－6克）【答案与解析】 一、选择题： 1．C解析：由于阻力的存在，秋千的机械能减小，减少的机械能转化为内能，但总能量守恒．故选C ． 2、A解析：由W FS =知，恒力F 对两种情况下做功一样多，即12W W =，故A 正确。
3．C解析：根据功的公式cos W Fl α=，F 、l 、α相同，则功W 相同。
4．D解析：根据牛顿第二定律有F mg ma -=，因此()11000F m a g N =+=，1s 内的位移210.52x at m ==，所以1s 内起重机对货物所做的功5500W Fx J ==解析：F 做正功还是负功，要看F 的方向与位移方向是相同还是相反，当物体在水平力F 和滑动摩擦力作用下做加速或匀速运动时，F 的方向一定与位移方向相同，做正功；当物体做减速运动时，F 的方向可能与位移方向相反，做负功，也可能与位移方向相同（但此时F 一定小于摩擦力），做正功。
6．A解析：解法一应用运动学规律由v t 2-v 02=2ax 得2222044022t v v x a a--===故W=Fx=0解法二用v-t 图象根据题意，物体受恒力作用，故加速度不变，作用v-t 图象如图所示：由图可知：速度线所围面积的代数和为零即在这段时间里，物体的位移为零，故恒力做的功W=0。
7．C解析：因为恒力的功是指F 所做的功，根据功的定义，力F 所做的功只与F 的大小及在力F 的方向上发生位移大小的乘积有关，不需考虑其它力的影响，因两次作用在两物体上的力相同，位移相同，所以功相等，选C 。
8．B解析：本题考查v-t 图象、功的概念。
力F 做功等于每段恒力F 与该段滑块运动的位移（v-t 图象中图象与坐标轴围成的面积），第1秒内，位移为一个小三角形面积S ，第2秒内，位移也为一个小三角形面积S ，第3秒内，位移为两个小三角形面积2S ，故W 1=1×S，W 2=3×S，W 3=2×2S，W 1＜W 2＜W 3 。
9．ABC解析：某力做功的情况由力和位移的夹角α决定。
当B 不动时，位移平行斜面，而支持力总与斜面垂直，因此A 正确；如图所示，当斜面体B 向左平移时，位移与支持力的夹角为锐角，因此B 正确； 当B 向右平移时，力与位称的夹角为钝角，因此C 正确。
D 错误。
10．A解析：若要使拉力F 做功最少，可使拉力F 恰能匀速拉动木块，经分析得2F mg μ=，位移为L/2，故22LW F L mgmgL μμ'===． 11．ABCD解析：根据功的定义公式：W=Flcos θ中的s 是相对地面的位移，滑动摩擦力和静摩擦力仅起阻碍相对运动（或相对运动趋势）的作用，它们和物体对地的“绝对位移”的方向既可能同向，也可能反向。
当同向时，对物体做正功；当反向时做负功，故A 、B 、C 不正确。
物体间有相对滑动时，一定伴随机械能的损耗（转化为内能），所以一对滑动摩擦力做功恒为负值，且转化为内能的大小为：Q=W=f·Δs （Δs 为相对路程或相对位移），故D 不正确。