大學物理功與能量練習題

大學物理功與能量練習題一、選擇題1.下列哪種情況下，物體的動能不變？A.物體做勻速直線運動B.物體做勻加速直線運動C.物體做勻速圓周運動D.物體做自由落體運動A.重力勢能隨物體高度增加而減小B.彈性勢能隨彈簧形變量增大而減小C.電勢能隨電荷間距離減小而增大D.動能是物體由于運動而具有的勢能A.功B.力C.動量D.角速度二、填空題1.功是_________和_________的乘積，其單位是_________。2.重力做功與路徑無關，只與物體的_________和_________有關。3.一個物體從高處下落，重力對物體做的功轉化為物體的_________。4.在彈性限度內，彈簧的彈性勢能可以表示為_________。三、計算題1.一物體從高度h自由下落，求落地時的速度v。2.一質量為m的物體在水平面上受到一個恒力F作用，從靜止開始加速，求物體在時間t內的位移。3.一質量為m的物體在傾角為θ的斜面上滑動，滑動摩擦系數為μ，求物體從靜止開始下滑的距離。4.一彈簧勁度系數為k，原長為l0，現將彈簧拉伸至長度l1，求彈簧的彈性勢能。四、判斷題1.物體克服摩擦力做功時，機械能守恒。（）2.動能相同的物體，其速度大小一定相等。（）3.功率越大，表示物體做功的速度越快。（）4.重力勢能總是隨著物體高度的增加而增加。（）五、應用題1.一輛汽車以恒定功率P行駛，求汽車在時間t內行駛的距離。2.一質量為m的物體從高度h自由下落，落地后反彈至高度h/2，求物體在整個過程中重力做的功。3.一質量為m的物體在水平面上受到一個恒力F作用，同時受到一個與速度成正比的阻力f=kv，求物體在時間t內的位移。4.一質量為m的物體在傾角為θ的斜面上受到一個恒力F作用，求物體從靜止開始沿斜面向上滑動的最大距離。六、簡答題1.簡述功和能量的概念及其相互關系。2.解釋機械能守恒的條件及其意義。3.什么是勢能？舉例說明重力勢能和彈性勢能的特點。4.如何計算一個物體在變力作用下沿曲線運動時某段路徑上的功？七、作圖題1.畫出重力勢能隨物體高度變化的示意圖。2.畫出彈性勢能隨彈簧形變量變化的示意圖。3.畫出物體在水平面上受到恒力作用時，動能隨時間變化的示意圖。八、推導題1.推導重力做功與重力勢能變化的關系。2.推導彈性勢能的表達式。3.推導物體在勻加速直線運動中，動能與位移的關系。九、綜合題1.一質量為m的物體從高度h自由下落，空氣阻力與速度成正比，求物體落地時的速度。2.一質量為m的物體在水平面上受到一個恒力F作用，同時受到一個與速度平方成正比的阻力f=kv^2，求物體在時間t內的位移。3.一質量為m的物體在傾角為θ的斜面上受到一個恒力F作用，斜面光滑，求物體從靜止開始沿斜面向上滑動的最大高度。4.一彈簧振子做簡諧振動，求振子在一個周期內重力做的功。十、實驗題1.設計一個實驗，驗證重力做功與物體下落高度的關系。2.設計一個實驗，測量彈簧的勁度系數k。3.通過實驗測量物體在斜面上滑動的加速度，并驗證機械能守恒定律。答案一、選擇題1.A2.C3.A二、填空題1.力、位移、焦耳（J）2.初末位置、重力方向上的位移3.動能4.1/2kx^2（其中x為彈簧的形變量）三、計算題1.v=√(2gh)2.s=1/2Ft^2/m3.s=(mgsinθμmgcosθ)t^2/2m4.E_p=1/2k(l1l0)^2四、判斷題1.×2.×3.√4.√五、應用題1.s=Pt/F2.W=mghmgh/2=1/2mgh3.s=(Fkv/m)t/(k/m)（假設F>kv/m）4.s=(Fcosθmgsinθ)t^2/(2m)六、簡答題（略，需根據物理學原理自行回答）七、作圖題（略，需根據物理學原理自行繪制）八、推導題（略，需根據物理學原理自行推導）九、綜合題1.v=√(2gh2ηmg)2.s=(Fm/k)(1e^(kt/m))（假設F>