高中物理《功和能》练习题(附答案解析)
高中物理《功和能》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.一个质量为2kg 的物体从某高处自由下落,重力加速度取10m/s 2,下落2s 时(未落地)重力的功率是( )A .300WB .400WC .500WD .600W 2.“嫦娥五号”是我国月球软着陆无人登月探测器,如图,当它接近月球表面时,可打开反冲发动机使探测器减速下降。
探测器减速下降过程中,它在月球上的重力势能、动能和机械能的变化情况是( )A .动能增加、重力势能减小B .动能减小、重力势能增加C .动能减小、机械能减小D .重力势能增加、机械能增加3.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竖直向上加速运动,当电梯的速度由v 1增加到v 2时,上升高度为H ,重力加速度为g ,则在这个过程中,下列说法或表达式正确的是( )A .对物体,动能定理的表达式为W N =12m 22v ,其中W N 为支持力做的功B .对物体,动能定理的表达式为W 合=0,其中W 合为合力做的功C .对物体,动能定理的表达式为22N 211122W mgH mv mv -=- D .对电梯,其所受合力做功为22211122Mv Mv mgH -- 4.甲、乙两个可视为质点的物体的位置如图所示,甲在桌面上,乙在地面上,质量关系为m 甲<m 乙,若取桌面为零势能面,甲、乙的重力势能分别为Ep 1、Ep 2,则( )A .Ep 1>Ep 2B .Ep 1<Ep 2C .Ep 1=Ep 2D .无法判断5.物体在水平力F 作用下,沿水平地面由静止开始运动,1s 后撤去F ,再经过2s 物体停止运动,其v t -图像如图。
若整个过程拉力F 做功为1W ,平均功率为1P ;物体克服摩擦阻力f 做功为2W ,平均功率为2P ,加速过程加速度大小为1a ,减速过程中加速度的大小为2a ,则( )A .122W W =B .123a a =C .123P P =D .2F f =6.如图所示,在大小和方向都相同的力F 1和F 2的作用下,物体m 1和m 2沿水平方向移动了相同的距离。
已知质量m 1<m 2,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7.用吊车将一个质量为m 的物体以加速度a 竖直向上提升高度H ,重力加速度为g ,在这个过程中,下列说法正确的是( )A .吊车对物体的拉力大小为maB .物体的机械能增加了mgHC .物体的动能增加了maHD .物体的机械能增加了maH8.倾角为θ的粗糙斜面上放一质量为m 的木块,接触面间的动摩擦因数为μ,现通过一轻质动滑轮沿斜面向上拉木块,拉力的功率恒为P ,斜面足够长,则木块可以获得的最大速度为( )A .2(sin cos )P mg mg θμθ+ B .2sin cos P mg mg θμθ+C .sin P mg θD .sin cos P mg mg θμθ+ 二、多选题9.灾害发生时,可以利用无人机运送救灾物资。
图示为一架无人机向受灾人员运送急救物品救生圈,此时无人机正吊着救生圈竖直匀速下降接近目标。
关于此过程,下列说法正确的是( )A .救生圈的动能增加B .救生圈的重力势能减少C .救生圈的机械能保持不变D .救生圈所受重力做正功10.下列关于能量转化现象的说法中,正确的是( )A .用太阳灶烧水是太阳能转化为内能B .电灯发光是电能转化为光能C .核电站发电是电能转化为内能D .生石灰放入盛有凉水的烧杯里,水温升高是动能转化为内能11.如图所示,用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O 点,在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。
现将磁铁从A 处由静止释放,经过B 、C 到达最低处D ,再摆到左侧最高处E ,圆环始终保持静止,则磁铁( )A .从B 到C 的过程,圆环中产生顺时针方向的电流(从上往下看)B .从A 到D 的过程中,圆环对桌面压力小于圆环重力C .从A 到D 和从D 到E 的过程中,圆环受到摩擦力方向相同D .A 、E 两点所处高度相等12.如图所示,汽车在拱形桥上由A 匀速率运动到B ,以下说法正确的是( )A.牵引力与克服摩擦力做的功相等B.合外力对汽车不做功C.牵引力和重力做的总功大于克服摩擦力做的功D.汽车在上拱形桥的过程中克服重力做的功转化为汽车的重力势能三、填空题13.一质量为m的小球做半径为r的匀速圆周运动,速度大小为v,则小球动能为_______,向心力大小为________。
14.一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上,另一半悬在桌边,桌面足够高,如图所示。
现将链条由静止释放,当整根链条刚离开桌面时,其重力势能的变化量为_______。
四、实验题15.小华有一只按压型圆珠笔,她想估测里面小弹簧在被圆珠笔尾端压紧过程中弹性势能的增加量,请你在不拆解圆珠笔的前提下帮助她完成这一想法。
(当地重力加速度g已知)(1)除刻度尺外,还需要的测量工具是______________________;(2)需测量的物理量及符号是_________________________;(3)用所测物理量表示所估测的弹性势能增加量:ΔE=____________________。
16.实验小组利用光电门和数字传感设备设计了一个测量当地重力加速度的集成框架,如图甲所示,框架上装有两个光电门,都可上下移动;框架的竖直部分贴有刻度尺,零刻度线在上端,可以直接读出两个光电门到零刻度线的距离x1和x2;框架水平部分安装了电磁铁,将质量为m的小铁球吸住。
一且断电,小铁球就由静止释放,先后经过两个光电门时,与光电门连接的数字传感器即可测算出速度大小v1和v2。
多次改变两个光电门的位置,得到多组x1和x2、v1和v2的数据建立如图乙所示的坐标系并描点连线,得出图线的斜率为k。
(1)需要提前向数字传感器输入小球的直径d ,当小铁球经过光电门时,光电门记录下小球经过光电门的时间t ,测算出的速度v=______。
(2)当地的重力加速度为______(用k 表示)。
(3)若选择刻度尺的0刻度所在高度为零势能面,则小铁块经过光电门1时的机械能表达式为______(用题于中的x 1、x 2、m 、v 1、v 2、k 表示)(4)下面哪个做法可以提高测量的准确度______A .两个光电门尽量靠近B .选用大小相同,但密度小一点的铝球C .在集成框架上加装水平仪,确保刻度尺测量的是竖直高度五、解答题17.你怎样理解“从人类利用能量的角度说,内能(热能)是品质最低的能量”?18.航空母舰下水,已知某型号的舰载飞机挂弹药总质量约为4210kg m =⨯,在跑道上加速时的牵引力为51.410N F =⨯,所受阻力为其受到的重力的0.2倍,当飞机的速度达到50m/s 时才能离开航空母舰起飞。
航空母舰处于静止状态,飞机先经电磁弹射装置加速,若要求该飞机再在跑道上加速160m 时起飞,求:(1)飞机离开电磁弹射装置时的速度;(2)飞机在跑道上加速过程中牵引力的平均功率。
19.某汽车发动机的额定功率为P ,质量m =2000 kg ,当汽车在路面上行驶时受到的阻力为车对路面压力的0.1倍.若汽车从静止开始以a =1m/s 2的加速度在水平路面上匀加速启动,t 1=20s 时,达到额定功率.此后汽车以额定功率运动,t 2=100 s 时速度达到最大值,汽车的v -t 图象如图所示,取g =10 m/s 2,求:(1)汽车的额定功率P ;(2)汽车在t 1至t 2期间的位移s 2;(3)若汽车在路面倾角为θ的斜坡路段行驶,求匀速上坡的最大速度(已知sin θ=0.1,cos 1θ≈).参考答案与解析:1.B【详解】下落2s 时重力的功率是222102W 400W y P mgv mg t ===⨯⨯=故选B 。
2.C【详解】探测器减速下降过程中,速度减小,则动能减小;高度降低,则重力势能减小,故机械能减小。
故选C 。
3.C【详解】ABC .物体受重力和支持力作用,对物体根据动能定理得22N 211122W mgH mv mv -=- AB 错误,C 正确;D .对电梯,合力做功等于电梯动能的变化量,即22211122W Mv Mv '=-合 D 错误。
故选C 。
4.A【详解】取桌面为零势能面,则Ep 1=0物体乙,在桌面以下Ep 2<0所以Ep 1>Ep 2故A 正确,BCD 错误。
5.C【详解】A .根据能量守恒,拉力做功全部用于克服摩擦阻力做功,即12W W =,A 错误;B .由图像可知,直线的斜率大小为加速度大小,力F 作用时加速度m 1m 1sv a v == 撤去F 之后m m 22s 2v v a == 所以122a a =故B 错误;C .因为12W W =,功率关系为111s W P =,22113s 3W P P == C 正确;D .拉力做功过程运动的位移为m 12v x = 整个过程物体运动的位移为m m 23322v v x ⨯== 因12W W =,可得1f 2Fx F x =代入得f 3F F =D 错误。
故选C 。
6.C【详解】根据W =Fl cos θ因F 1=F 2,l 1=l 2,夹角θ也相等,可知W 1=W 2C 正确,ABD 错误。
故选C 。
7.C【详解】A .对物体进行分析受力,由牛顿第二定律可得()F mg maF m g a -==+故A 错误;BD .物体增加的机械能等于拉力做的功,即)E m g a H ∆=(+故BD 错误;C .由动能定理可知,物体增加的动能等于合外力做的功,即k E maH ∆=故C 正确。
故选C 。
【点睛】物体动能变化量等于合外力所做的功,物体机械能的变化量等于除重力以外的合力所做的功。
8.D【详解】当木块速度达到最大时,木块所受定滑轮的拉力等于阻力与重力沿斜面向下的分力之和,根据滑轮的特点可得,在绳上提供的拉力1(sin cos )2F mg mg θμθ=+ 绳子的速度2v v =绳根据P Fv =绳可得sin cos P v mg mg θμθ=+ 故选D 。
9.BD【详解】A. 无人机吊着救生圈竖直匀速下降,故救生圈的动能不变,故A 错误;BCD .救生圈竖直匀速下降,救生圈所受重力做正功,救生圈的重力势能减少,而动能不变,所以救生圈的机械能减小,故BD 正确,C 错误。
故选BD 。
10.AB【详解】A .用太阳灶烧水是太阳能转化为内能,故A 正确;B .电灯发光是消耗电能,转化为光能,故B 正确;C .核电站发电是核能转化为电能,故C 错误;D .生石灰放入凉水中,水温升高是化学能转化为内能,故D 错误。
完整版)高中物理功和功率试题有答案
完整版)高中物理功和功率试题有答案1.在足球沿水平地面运动过程中,球克服阻力做了功。
2.对于质量为m的物体在粗糙的水平面上运动,如果物体做加速直线运动,则力F也可能对物体做负功。
3.小球下落过程中重力做功的平均功率是50W。
4.当物体的动能等于势能时,物体所经历的时间为H。
5.作用在小车上的牵引力的功率随时间变化规律如图(乙)所示。
6.若改变物体速度的是摩擦力,物体的机械能可能增加。
7.发动机所做的功为2F1s。
8.合外力对物体做的功为21J。
9.F1和F2分别为W和(2/3)W。
两个人要将1000kg的小车推上一条长5m、高1m的斜坡顶端。
已知无论何时小车所受的摩擦阻力都是其重量的0.12倍,而两个人能够发挥的最大推力各为800N。
在不使用其他工具的情况下,能否将小车刚好推到坡顶?如果可以,应该如何做?额定功率为8W的玩具汽车质量为2kg,在水平桌面上以0.5m/s²的匀加速直线运动,其最大速度可达2m/s。
求:(1)汽车的牵引力是多少?匀加速运动的持续时间是多少?(2)汽车在匀加速运动中,牵引力和摩擦力各做了多少功?mP2Ps根据公式W=mv^2/2,得出物体的动能。
根据公式mgh,得出物体的重力势能。
根据公式W=F*s*cosθ,得出人对物体做的功。
根据动能定理,得出外力对物体做的功。
根据题意可判断答案。
根据功的计算公式W=F*s,解出F1和F2的大小比为3:1.根据牛顿第二定律和机械能守恒原理,求得加速度和两球落地后的水平距离。
绳L对B球做的功等于B球获得的动能。
根据公式mv^2/2=mgh,解出答案。
用心爱心专心根据公式n(n-1)mgh/512.1x10^11,得出答案。
根据公式mg/4gh和gh/2,得出答案。
根据公式m1(m1+m2)g/(k2-k1),得出答案。
计算题根据牛顿第二定律和运动学公式,求出加速度和物体在斜面上的位移。
根据功的公式,求出物体在斜面上受到的摩擦力所做的功。
高二物理全电路的功和能试题答案及解析
高二物理全电路的功和能试题答案及解析1.(10分)如图所示,ab=25cm,ad=20cm,匝数为50匝的矩形线圈。
线圈总电阻r=1Ω外电路电阻R ="9Ω" 。
磁感应强度B=0.4T。
线圈绕垂直于磁感线的OO’ 轴以角速度50rad/s匀速转动。
求:(1)从此位置开始计时,它的感应电动势的瞬时值表达式。
(2)1min内R上消耗的电能。
(3)线圈由如图位置转过30°的过程中,R的电量为多少?【答案】(1) (2)6750J (3)0.05C【解析】(1)、(2)、电压的有效值V1min内R上消耗的电能:(3)、线圈由如图位置转过30°的过程中,R的电量【考点】感应电动势2.在远距离输电时,输送的电功率为P,输电电压为U,所用导线电阻率为ρ,横截面积为S,总长度为L,输电线损耗的电功率为P′,用户得到的电功率为P用,则P′、P用的关系式正确的是()A.B.C.D.【答案】AC【解析】由P=UI可求出输电电流,故输电线损耗的电功率,A选项正确,B选项错误;,所以C选项正确,D选项错误。
【考点】远距离输电欧姆定律电功率3.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,p为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线。
则下列说法中正确的是()A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大B.对应P点,小灯泡的电阻为C.对应P点,小灯泡的电阻为D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM的面积【答案】ABD【解析】随着电压增加,可以发现该点电流也变大,可知,电阻越来越大A B正确,C错。
根据P=UI可知,小灯泡的功率为图中矩形PQOM的面积,D正确。
【考点】I-U图像的理解点评:此类题型考察了对I-U图像的理解,尤其是不要误认为该点斜率代表电阻的倒数4.电动机的线圈电阻为R,电动机正常工作时,两端的电压为U,通过的电流为I,工作时间为t,下列说法中正确的是( )A.电动机消耗的电能为UIt B.电动机消耗的电能为I2RtC.电动机线圈上产生的热量为I2Rt D.电动机线圈上产生的热量为U2t/R【答案】AC【解析】人们制造电动机是想通过电动机把电能转化为机械能,但其内部电路又不可避免有电阻,所以又有电热产生.因此有电流通过电动机时,往往既有机械能的转化,又有热能的转化.A、电机消耗的电能W=UIt,其中包括电热和对外输出的机械能,所以A选项正确B、理由同A选项,B选项错误C、电动机线圈上有电阻,电流通过线圈时要发热,热功率,所以电动机线圈上产生的热量为D、电机的电路属于非纯电阻,非纯电阻电路中,只能用UIt计算电功,用计算电热,而无意义,D选项错误故选AC【考点】电功与电热点评:中等难度。
高考物理最新力学知识点之功和能真题汇编含答案解析(1)
高考物理最新力学知识点之功和能真题汇编含答案解析(1)一、选择题1.汽车在平直公路上以速度v 0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.图四个图象中,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 .2.将一个皮球从地面以初速度v 0竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,即f =kv ,重力加速度为g ,下列说法中正确的是( ) A .从抛出到落四地面的过程中,最高点加速度最大,大小为gB .刚抛出时加速度最大,大小为g +kv mC .皮球上升所用时间比下降所用时间长D .皮球落回地面时速度大于v 03.美国的NBA 篮球赛非常精彩,吸引了众多观众。
经常能看到这样的场面:在终场前0.1s 的时候,运动员把球投出且准确命中,获得比赛的最后胜利。
已知球的质量为m ,运动员将篮球投出,球出手时的高度为h 1、动能为E k 、篮筐距地面高度为h 2。
不计空气阻力。
则篮球进筐时的动能为 A . B . C . D .4.如图所示,物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零,运动中无碰撞能量损失。
DO 是水平面,AB 是斜面,初速度为v 0的物体从D 点出发沿DBA 滑动到顶点A 时速度刚好为零。
如果斜面改为AC ,让该物体从D 点出发沿DCA 滑动到A 点时速度也刚好为零,则此时物体具有的初速度v ( )A .大于v0B .等于v0C .小于v0D .决定于斜面的倾角5.如图所示,三个固定的斜面底边长度都相等,斜面倾角分别为 30°、45°、60°, 斜面的表面情况都一样.完全相同的物体(可视为质点)A 、B 、C 分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中A .物体 A 克服摩擦力做的功最多B .物体 B 克服摩擦力做的功最多C .物体 C 克服摩擦力做的功最多D .三物体克服摩擦力做的功一样多6.人用绳子通过定滑轮拉物体A ,A 穿在光滑的竖直杆上,当人以速度 v 竖直向下匀速拉绳使质量为m 的物体A 到达如图所示位置时,此时绳与竖直杆的夹角为θ,则物体A 的动能为( )A .222cos k mv E θ= B .222tan k mv E θ=C .212k E mv =D .221sin 2k E mv θ=7.物体仅在拉力、重力作用下竖直向上做匀变速直线运动,重力做功-2J ,拉力做功3J ,则下列说法正确的是 A .物体的重力势能减少2J B .物体的动能增加3J C .物体的动能增加1J D .物体的机械能增加1J8.体育课结束后,小聪捡起一楼地面上的篮球并带到四楼教室放下.已知篮球的质量为600g ,教室到一楼地面的高度为10m ,则该过程中,小聪对篮球所做的功最接近于( ) A .10JB .60JC .100JD .6000J9.如图所示,质量为60kg 的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒,已知重心在C 点,其垂线与脚,两手连线中点间的距离Oa 、ob 分别为0.9m 和0.6m ,若她在1min 内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4m ,则克服重力做功和相应的功率为( )A.430J,7WB.4300J,70WC.720J,12WD.7200J,120W10.如图所示,斜面体放在光滑的水平面上,小物块A与斜面体间接触面光滑。
功和能 训练题——2023届高中物理一轮复习(word版含答案)
功和能 训练题一、选择题(本题共15个小题,每题5分,共75分)1、如图所示,木块B 上表面是水平的,木块A 置于B 上,并与B 保持相对静止,一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中( )A.A 所受的合外力对A 不做功B.B 对A 的弹力做正功C.B 对A 的摩擦力做正功D.A 对B 做正功2、人走路时,其重心一定会发生上下位置的变化。
当身体的重力作用线通过着地的一只脚的底面时,重心最高;当跨出一步双脚着地时,重心最低。
某人的质量为60 kg ,腿长约为1 m ,步距0.8 m ,他在水平路面上匀速地走完3000 m 用时30 min ,2s 10m/g = 。
此人在30 min 内克服重力做的功和克服重力做功的平均功率大约是( )A.19 kJ ,10 WB.190 kJ ,100 WC.190 kJ ,10 WD.1900 kJ ,100 W3、如图所示,质量为50 kg 的同学在做仰卧起坐。
若该同学上半身的质量约为全身质量的35,她在1 min 内做了50个仰卧起坐,每次上半身重心上升的距离均为0.3 m ,则她在1 min 内克服重力做的功W 和相应的功率P 约为( )A.4500J 75W W P = =B.450J 7.5W W P = =C.3600J 60W W P = =D.360J 6W W P = =4、一质量为2 kg 的物体静止在水平桌面上,在水平拉力F 的作用下,沿水平方向运动,2 s 后撤去外力,其v t -图象如图所示。
下列说法正确的是( )A.在0~2 s 内,合外力做的功为4 JB.在0~2 s 内,合外力做的功为8 JC.在0~6 s 内,摩擦力做的功为8J -D.在0~6 s 内,摩擦力做的功为4J -5、如图所示,细线的一端固定于O 点,另一端系一小球。
在水平拉力F 的作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点。
在此过程中,拉力F 的瞬时功率变化情况是( )A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大,后减小D.先减小,后增大6、长为L 的细线一端系一质量为m 的小球,另一端固定在O 点,现让小球在竖直平面内绕O 点做圆周运动,A B 、分别为小球运动过程中的最高点与最低点,如图所示。
功和能、动能、动能定理及机械能守恒练习题及答案
功 动能 动能定理 功能关系功 单位:J力学: ①W = Fs cos θ (适用于恒力功的计算)①理解正功、零功、负功②功是能量转化的量度动能: E K =m2p mv 2122= 重力势能E p = mgh (凡是势能与零势能面的选择有关) ③动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化(增量)公式: W 合= W 合=W 1+ W 2+…+W n = ∆E k = E k2 一E k1 =12122212mV mV - ⑴W 合为外力所做功的代数和.(W 可以不同的性质力做功) ⑵外力既可以有几个外力同时作用,也可以是各外力先后作用或在不同过程中作用: ⑶既为物体所受合外力的功。
④功是能量转化的量度(最易忽视)主要形式有:“功是能量转化的量度”这一基本概念含义理解。
⑴重力的功------量度------重力势能的变化物体重力势能的增量由重力做的功来量度:W G = -ΔE P ,这就是势能定理。
与势能相关的力做功特点:如重力,弹力,分子力,电场力它们做功与路径无关,只与始末位置有关.除重力和弹簧弹力做功外,其它力做功改变机械能; 这就是机械能定理。
只有重力做功时系统的机械能守恒。
功能关系:功是能量转化的量度。
有两层含义:(1)做功的过程就是能量转化的过程, (2)做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化的量度强调:功是一种过程量,它和一段位移(一段时间)相对应;而能是一种状态量,它与一个时刻一、选择题(每小题中至少有一个选项是正确的)1.关于功和能的下列说法正确的是()A.功就是能B.做功的过程就是能量转化的过程C.功有正功、负功,所以功是矢量D.功是能量转化的量度2.一个运动物体它的速度是v时,其动能为E。
那么当这个物体的速度增加到3v 时,其动能应该是:()A.E B.3E C.6E D.9E3.一个质量为m的物体,分别做下列运动,其动能在运动过程中一定发生变化的是:()A.匀速直线运动B.匀变速直线运动C.平抛运动D.匀速圆周运动4.对于动能定理表达式W=E K2-E K1的理解,正确的是:()A.物体具有动能是由于力对物体做了功B.力对物体做功是由于该物体具有动能C.力做功是由于物体的动能发生变化D.物体的动能发生变化是由于力对物体做了功5.某物体做变速直线运动,在t1时刻速率为v,在t2时刻速率为n v,则在t2时刻的动能是t1时刻的()A、n倍B、n/2倍C、n2倍D、n2/4倍6.打桩机的重锤质量是250kg,把它提升到离地面15m高处,然后让它自由下落,当重锤刚要接触地面时其动能为(取g=10m/s2):()A.1.25×104J B.2.5×104J C.3.75×104J D.4.0×104J 7.质量为m=2kg的物体,在水平面上以v1= 6m/s的速度匀速向西运动,若有一个F=8N、方向向北的恒定力作用于物体,在t=2s内物体的动能增加了()A.28J B.64J C.32J D.36J8.下列关于运动物体所受的合外力、外力做功和动能变化的关系中正确的是:()A.如果物体受的合外力为零,那么合外力对物体做的功一定为零B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零C.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化D.物体的动能不变,所受的合外力一定为零*9.一物体在水平方向的两个水平恒力作用下沿水平面做匀速直线运动。
(完整版)高三物理专题---功和能,含答案解析
高三物理“功和能的关系”知识定位在高中物理学习过程中,既要学习到普遍适用的守恒定律——能量守恒定律,又要学习到条件限制下的守恒定律——机械能守恒定律。
学生掌握守恒定律的困难在于:对于能量守恒定律,分析不清楚哪些能量发生了相互转化,即哪几种能量之和守恒;而对于机械能守恒定律,又不能正确的分析何时守恒,何时不守恒。
在整个高中物理学习过程中,很多同学一直错误的认为功与能是一回事,甚至可以互相代换,其实功是功,能是能,功和能是两个不同的概念,对二者的关系应把握为:功是能量转化的量度。
知识梳理1、做功的过程是能量转化的过程,功是能的转化的量度。
2、能量守恒和转化定律是自然界最基本的定律之一。
而在不同形式的能量发生相互转化的过程中,功扮演着重要的角色。
本章的主要定理、定律都是由这个基本原理出发而得到的。
需要强调的是:功是一种过程量,它和一段位移(一段时间)相对应;而能是一种状态量,它个一个时刻相对应。
两者的单位是相同的(都是J),但不能说功就是能,也不能说“功变成了能”。
3、复习本章时的一个重要课题是要研究功和能的关系,尤其是功和机械能的关系。
突出:“功是能量转化的量度”这一基本概念。
⑴物体动能的增量由外力做的总功来量度:W外=ΔE k,这就是动能定理。
⑵物体重力势能的增量由重力做的功来量度:W G= -ΔE P,这就是势能定理。
⑶物体机械能的增量由重力以外的其他力做的功来量度:W其=ΔE机,(W其表示除重力以外的其它力做的功),这就是机械能定理。
⑷当W其=0时,说明只有重力做功,所以系统的机械能守恒。
⑸一对互为作用力反作用力的摩擦力做的总功,用来量度该过程系统由于摩擦而减小的机械能,也就是系统增加的内能。
f d=Q(d为这两个物体间相对移动的路程)。
例题精讲1【题目】如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上。
其正上方A位置有一只小球。
小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零。
专题07 功和能-2022年高考真题和模拟题物理分类汇编(解析版)
【答案】ABD
【解析】
A.小车从M到N,依题意有
代入数据解得
故A正确;
B.依题意,小车从M到N,因匀速,小车所受的摩擦力大小为
则摩擦力做功为
则小车克服摩擦力做功为800J,故B正确;
C.依题意,从P到Q,重力势能增加量为
故C错误;
D.依题意,小车从P到Q,摩擦力为f2,有
(2)经过分析可知,当小球与影子距离最大时,此时小球 速度方向与斜面平行,即速度方向与水平方向的夹角为 ,此时竖直方向的速度为
当小球落到斜面底端时,此时小球位移与水平方向的夹角为 ,此时速度方向与水平方向的夹角为 ,根据位移夹角与速度夹角的关系可知
此时竖直方向的速度为
根据竖直方向的速度时间公式可得
则有
解得
CD碰撞后D向下运动 距离后停止,根据动能定理可知
解得
F=6.5mg
(3)设某时刻C向下运动的速度为v′,AB向上运动的速度为v,图中虚线与竖直方向的夹角为α,根据机械能守恒定律可知
令
对上式求导数可得
当 时解得
即
此时
于是有
解得
此时C的最大动能为
【突破练习】
1.(2022·福建泉州市高三下学期三检)如图,工人在斜坡上用一绳跨过肩膀把货物从A点缓慢拉到B点,轻绳与斜坡的夹角恒为θ。若工人采用身体前倾的姿势使θ变小且保持恒定,仍把货物从A点缓慢拉到B点,则用身体前倾的姿势拉货物( )
A.一定更省力,对货物做的功也一定更少
B.一定更省力,但对货物做的功一定更多
C.不一定更省力,但对货物做的功一定更多
D.不一定更省力,但对货物做的功一定更少
高一物理必修二第七章。功 动能 势能基础练习题(带参考答案)
高一物理必修二第七章。
功动能势能基础练习题(带参考答案)一、研究要点高一物理第七章功、动能、势能1.理解功的概念,掌握功的公式W=FScosθ,能够用这个公式进行计算。
2.理解正功和负功的概念,知道在什么情况下力做正功或负功。
3.知道几个力对物体所做的总功,以及总功的计算方法。
4.理解动能的概念,了解影响动能的因素。
5.理解势能的概念,了解重力势能的变化和重力做功的关系,知道重力做功与路径无关。
二、研究内容一)功的概念1.做功的要素是力和位移,功的表达式为W=FScosθ。
其中,θ为力与位移的夹角。
若0°≤θ<90°,力对物体做正功;若θ=90°,力对物体不做功;若 90°<θ≤180°,力对物体做负功,也叫物体做功。
2.功是一种量,功的正负号表示动力做功或阻力做功。
3.功的国际单位是XXX(J)。
4.总功的求解方法:1)先求出每一个力做的功,再求各个力做功的代数和,即为总功 W 总= ∑W i。
2)若物体所受力均为XXX,先求物体所受力的合力,再求总功 W 总 = F net s。
问题1:如何求功?如何理解正、负功?例1、如图1所示,一个物块在与水平方向成α 角的XXX F 作用下,沿水平面向右运动一段距离 s,在此过程中,XXX F 对物块所做的功为()A.Fs cos α B.Fs sin α C.Fs sin α cos α D.Fs cos α练1、如图2所示,一个质量为 m=150kg 的雪橇,受到与水平方向成θ=37° 角斜向上的拉力 F=500N 作用,在水平面上移动了距离 s=5m。
雪橇与地面间的滑动摩擦力 f=100N。
求各力对物体做的功。
问题2:功的正负如何判断?例2、一人乘电梯从 1 楼到 30 楼,在此过程中经历了先加速,后匀速,再减速的运动过程。
电梯支持力对人做功的情况是()A.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功B.加速时做正功,匀速和减速时做负功C.加速和匀速时做正功,减速时做负功D.始终做正功练2、地球在万有引力作用下绕太阳的运动轨道是椭圆,当地球从近日点向远日点运动的过程中()A.万有引力对地球做正功B.万有引力对地球做负功C.万有引力对地球不做功D.有时做正功,有时做负功点评:判断功的正负,应从功的定义出发。
2017_2018学年高中物理考点6功和能(含2015年高考试题)新人教版
考点6 功和能一、选择题1.(2015·江苏高考)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m 、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。
圆环从A 处由静止开始下滑,经过B 处的速度最大,到达C 处的速度为零,AC=h 。
圆环在C 处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A 。
弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g 。
则圆环( )A.下滑过程中,加速度一直减小B.下滑过程中,克服摩擦力做的功为14mv 2C.在C 处,弹簧的弹性势能为14mv 2-mgh D.上滑经过B 的速度大于下滑经过B 的速度【解析】选B 、D 。
圆环受到重力、弹力、阻力、支持力,圆环的运动是先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动,最后静止,A 项错误;A 到C 过程,根据能量守恒定律有mgh-W f =E p (W f 为阻力做功,E p 为弹性势能),C 到A 过程,12mv 2+E p =mgh+W f ,联立解得W f =14mv 2,B 项正确;在C 处,弹簧的弹性势能为mgh-14mv 2,C 项错误;A 到B 过程,mgh 1-W f1=12m 2B1v +ΔE p1,C到B 过程,12mv 2+ΔE p2=12m 2B2v +mgh 2+W f2,比较得v B2>v B1,D 项正确。
2.(2015·全国卷Ⅱ)一汽车在平直公路上行驶。
从某时刻开始计时,发动机的功率P 随时间t 的变化如图所示。
假定汽车所受阻力的大小f 恒定不变。
下列描述该汽车的速度v 随时间t 变化的图线中,可能正确的是( )【解析】选A。
本题属于机车的恒定功率启动问题。
当牵引力大于阻力时,机车加速运动,但速度的增加会导致牵引力变小,机车所受的合力变小,机车的加速度变小,故机车的运动为加速度不断变小的加速运动,直到加速度等于零变为匀速直线运动,故0~t1时间内,是一个恒定功率加速过程,直到变为匀速直线运动,t1~t2时间内,是另一个恒定功率加速过程,直到变为匀速直线运动,故A项正确。
高考物理新力学知识点之功和能经典测试题及答案
高考物理新力学知识点之功和能经典测试题及答案一、选择题1.一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123W W W 、、,则以下关系正确的是( )A .123W W W ==B .123W W W <<C .132W W W <<D .123W W W =<2.某人造地球卫星发射时,先进入椭圆轨道Ⅰ,在远地点A 加速变轨进入圆轨道Ⅱ。
已知轨道Ⅰ的近地点B 到地心的距离近似等于地球半径R ,远地点A 到地心的距离为3R ,则下列说法正确的是( )A .卫星在B 点的加速度是在A 点加速度的3倍B .卫星在轨道Ⅱ上A 点的机械能大于在轨道Ⅰ上B 点的机械能C .卫星在轨道Ⅰ上A 点的机械能大于B 点的机械能D .卫星在轨道Ⅱ上A 点的动能大于在轨道Ⅰ上B 点的动能3.如图所示,质量分别为m 和3m 的两个小球a 和b 用一长为2L 的轻杆连接,杆可绕中点O 在竖直平面内无摩擦转动.现将杆处于水平位置后无初速度释放,重力加速度为g ,则下列说法正确的是A .在转动过程中,a 球的机械能守恒B .b 球转动到最低点时处于失重状态C .a gLD .运动过程中,b 球的高度可能大于a 球的高度4.如图所示,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑,则()A.小球到达弧形槽底部时速度小于2ghB.小球到达弧形槽底部时速度等于2ghC.小球在下滑过程中,小球和槽组成的系统总动量守恒D.小球自由下滑过程中机械能守恒5.如图,倾角为θ的光滑斜面与光滑的半径为R的半圆形轨道相切于B点,固定在水平面上,整个轨道处在竖直平面内。
现将一质量为m的小球自斜面上距底端高度为H的某点A由静止释放,到达半圆最高点C时,对C点的压力为F,改变H的大小,仍将小球由-图像中,如静止释放,到达C点时得到不同的F值,将对应的F与H的值描绘在F H图所示。
