功和能動能動能定理及機械能守恒練習題及答案

要點歸納功單位：J力學：=1\*GB3①W=Fscos(適用于恒力功的計算)=1\*GB3①理解正功、零功、負功=2\*GB3②功是能量轉(zhuǎn)化的量度動能：EK=重力勢能Ep=mgh(凡是勢能與零勢能面的選擇有關(guān))=3\*GB3③動能定理：外力對物體所做的總功等于物體動能的變化(增量)公式：W合=W合＝W1+W2+…+Wn=Ek=Ek2一Ek1==1\*GB2⑴W合為外力所做功的代數(shù)和．(W可以不同的性質(zhì)力做功)=2\*GB2⑵外力既可以有幾個外力同時作用，也可以是各外力先后作用或在不同過程中作用：=3\*GB2⑶既為物體所受合外力的功。=4\*GB3④功是能量轉(zhuǎn)化的量度(最易忽視)主要形式有：慣穿整個高中物理的主線“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”這一基本概念含義理解。=1\*GB2⑴重力的功------量度------重力勢能的變化物體重力勢能的增量由重力做的功來量度：WG=-ΔEP，這就是勢能定理。與勢能相關(guān)的力做功特點:如重力,彈力,分子力,電場力它們做功與路徑無關(guān),只與始末位置有關(guān).除重力和彈簧彈力做功外,其它力做功改變機械能；這就是機械能定理。只有重力做功時系統(tǒng)的機械能守恒。功能關(guān)系：功是能量轉(zhuǎn)化的量度。有兩層含義：(1)做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程,(2)做功的多少決定了能轉(zhuǎn)化的數(shù)量,即:功是能量轉(zhuǎn)化的量度強調(diào)：功是一種過程量，它和一段位移（一段時間）相對應；而能是一種狀態(tài)量，它與一個時刻相對應。兩者的單位是相同的(都是J)，但不能說功就是能，也不能說“功變成了能”。做功的過程是物體能量的轉(zhuǎn)化過程，做了多少功，就有多少能量發(fā)生了變化，功是能量轉(zhuǎn)化的量度．(1)動能定理合外力對物體做的總功=物體動能的增量．即(2)與勢能相關(guān)力做功導致與之相關(guān)的重力重力對物體所做的功=物體重力勢能增量的負值．即WG=EP1—EP2=—ΔEP重力做正功，重力勢能減少；重力做負功，重力勢能增加．彈簧彈力彈力對物體所做的功=物體彈性勢能增量的負值．即W彈力=EP1—EP2=—ΔEP彈力做正功,彈性勢能減少；彈力做負功，彈性勢能增加．(3)機械能變化原因除重力(彈簧彈力)以外的的其它力對物體所做的功=物體機械能的增量即WF=E2—E1=ΔE當除重力(或彈簧彈力)以外的力對物體所做的功為零時，即機械能守恒(4)機械能守恒定律在只有重力和彈簧的彈力做功的物體系內(nèi)，動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變．即EK2+EP2=EK1+EP1，或ΔEK=—ΔEP(5)靜摩擦力做功的特點(1)靜摩擦力可以做正功，也可以做負功，還可以不做功；(2)在靜摩擦力做功的過程中，只有機械能的互相轉(zhuǎn)移，而沒有機械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，靜摩擦力只起著傳遞機械能的作用；(3)相互摩擦的系統(tǒng)內(nèi)，一對靜摩擦力對系統(tǒng)所做功的和總是等于零．(6)滑動摩擦力做功特點“摩擦所產(chǎn)生的熱”(1)滑動摩擦力可以做正功，也可以做負功，還可以不做功；=滑動摩擦力跟物體間相對路程的乘積，即一對滑動摩擦力所做的功(2)相互摩擦的系統(tǒng)內(nèi)，一對滑動摩擦力對系統(tǒng)所做功的和總表現(xiàn)為負功，其大小為:W=—fS相對=Q對系統(tǒng)做功的過程中,系統(tǒng)的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，(S相對為相互摩擦的物體間的相對位移;若相對運動有往復性,則S相對為相對運動的路程)(7)一對作用力與反作用力做功的特點(1)作用力做正功時，反作用力可以做正功，也可以做負功，還可以不做功；作用力做負功、不做功時，反作用力亦同樣如此．(2)一對作用力與反作用力對系統(tǒng)所做功的總和可以是正功,也可以是負功,還可以零． 達標訓練一、選擇題（每小題中至少有一個選項是正確的）1．關(guān)于功和能的下列說法正確的是（）A．功就是能B．做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程C．功有正功、負功，所以功是矢量D．功是能量轉(zhuǎn)化的量度2．一個運動物體它的速度是v時，其動能為E。那么當這個物體的速度增加到3v時，其動能應該是：（）A．EB．3EC．6ED．9E3．一個質(zhì)量為m的物體，分別做下列運動，其動能在運動過程中一定發(fā)生變化的是：（）A．勻速直線運動B．勻變速直線運動C．平拋運動D．勻速圓周運動4．對于動能定理表達式W=EK2-EK1的理解，正確的是：（）A．物體具有動能是由于力對物體做了功B．力對物體做功是由于該物體具有動能C．力做功是由于物體的動能發(fā)生變化D．物體的動能發(fā)生變化是由于力對物體做了功5．某物體做變速直線運動，在t1時刻速率為v，在t2時刻速率為nv，則在t2時刻的動能是t1時刻的（）A、n倍B、n/2倍C、n2倍D、n2/4倍6．打樁機的重錘質(zhì)量是250kg，把它提升到離地面15m高處，然后讓它自由下落，當重錘剛要接觸地面時其動能為(取g=10m/s2)：（）A．1.25×104JB．2.5×104JC．3.75×104JD．4.0×104J7．質(zhì)量為m=2kg的物體，在水平面上以v1=6m/s的速度勻速向西運動，若有一個F=8N、方向向北的恒定力作用于物體，在t=2s內(nèi)物體的動能增加了（）A．28JB．64JC．32JD．36J8．下列關(guān)于運動物體所受的合外力、外力做功和動能變化的關(guān)系中正確的是：（）A．如果物體受的合外力為零，那么合外力對物體做的功一定為零B．如果合外力對物體所做的功為零，則合外力一定為零C．物體在合外力作用下做變速運動，動能一定變化D．物體的動能不變，所受的合外力一定為零*9．一物體在水平方向的兩個水平恒力作用下沿水平面做勻速直線運動。若撤去其中一個水平力，下面說法正確的是（）A．物體的動能可能減少B．物體的動能可能不變C．物體的動能可能增加D．余下的一個力一定對物體做正功。AB*ABA．物體從A下落到B的過程中，動能不斷減小B．物體從B上升到A的過程中，動能不斷增大C．物體從A下落到B以及從B上升到A的過程中，動能都是先變大后變小D．物體在B點的動能為零，是平衡位置二、填空題11．質(zhì)量為1kg的足球以2m/s的速度飛來，它的動能是J。運動員又以5m/s的速度將它踢飛，運動員對它做的功是J。12．木塊受水平力F作用在水平面上由靜止開始運動，前進S米后撤去F，木塊又沿原方向前進3S停止，則摩擦力f=。木塊最大動能為。三、計算題13．一個物體自由下落1m和4m的動能之比是多少，下落1s和4s時的動能之比是多少？14．質(zhì)量是一千克的物體做平拋運動，初速度為6m/s，拋出時物體的動能是多少？某時刻物體的水平速度為6m/s，豎直速度為8m/s，此刻物體的動能是多少？參考答案1、BD2、D3、C4、D5、C6、C7、B8、A9、10、C14、F/4,3/4FS課時作業(yè)一、不定項選擇題（每小題至少有一個選項）1．下列關(guān)于運動物體所受合外力做功和動能變化的關(guān)系,下列說法中正確的是（）A．如果物體所受合外力為零，則合外力對物體所的功一定為零；B．如果合外力對物體所做的功為零，則合外力一定為零；C．物體在合外力作用下做變速運動，動能一定發(fā)生變化；D．物體的動能不變，所受合力一定為零。2．下列說法正確的是（）A．某過程中外力的總功等于各力做功的代數(shù)之和；B．外力對物體做的總功等于物體動能的變化；C．在物體動能不變的過程中，動能定理不適用；D．動能定理只適用于物體受恒力作用而做加速運動的過程。3．在光滑的地板上，用水平拉力分別使兩個物體由靜止獲得相同的動能，那么可以肯定（）A．水平拉力相等B．兩物塊質(zhì)量相等C．兩物塊速度變化相等D．水平拉力對兩物塊做功相等4．質(zhì)點在恒力作用下從靜止開始做直線運動，則此質(zhì)點任一時刻的動能（）A．與它通過的位移s成正比B．與它通過的位移s的平方成正比C．與它運動的時間t成正比D．與它運動的時間的平方成正比5．一子彈以水平速度v射入一樹干中，射入深度為s，設子彈在樹中運動所受的摩擦阻力是恒定的，那么子彈以v/2的速度射入此樹干中，射入深度為（）A．sB．s/2C．D．s/46．兩個物體A、B的質(zhì)量之比mA∶mB=2∶1，二者動能相同，它們和水平桌面的動摩擦因數(shù)相同，則二者在桌面上滑行到停止所經(jīng)過的距離之比為（）A．sA∶sB=2∶1B．sA∶sB=1∶2C．sA∶sB=4∶1D．sA∶sB7．質(zhì)量為m的金屬塊，當初速度為v0時，在水平桌面上滑行的最大距離為L，如果將金屬塊的質(zhì)量增加到2m，初速度增大到2v0A．LB．2LC．4LD．0.5L8．一個人站在陽臺上，從陽臺邊緣以相同的速率v0，分別把三個質(zhì)量相同的球豎直上拋、豎直下拋、水平拋出，不計空氣阻力，則比較三球落地時的動能（）A．上拋球最大B．下拋球最大C．平拋球最大D．三球一樣大9．在離地面高為h處豎直上拋一質(zhì)量為m的物塊，拋出時的速度為v0，當它落到地面時速度為v，用g表示重力加速度，則此過程中物塊克服空氣阻力所做的功等于（）A．B．C．D．10．水平拋出一物體，物體落地時速度的方向與水平面的夾角為θ，取地面為參考平面，則物體剛被拋出時，其重力勢能與動能之比為（）A．sin2θB．cos2θC．tan2θD．cot2θ11．將質(zhì)量為1kg的物體以20m/s的速度豎直向上拋出。當物體落回原處的速率為16mA．200JB．128JC．72JD．0J12．一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m，這時物體的速度為2m/s，則下列說法中正確的是（）圖1A．手對物體做功12JB．合外力對物體做功12J圖1C．合外力對物體做功2JD．物體克服重力做功10J13．物體A和B疊放在光滑水平面上mA=1kg，mB=2kg，B上作用一個3N的水平拉力后，A和B一起前進了4m，如圖1所示。在這個過程中B對A做的功等于（）A．4JB．12JC．0D．-4JPθQOF圖214．一個學生用100N的力，將靜止在操場上的質(zhì)量為0.6kgPθQOF圖2A．67.5JB．2000JC．1000JD．0J15．一個質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛在O點，小球在水平拉力F作用下，從平衡位置P點很緩慢地拉到Q點，如圖2所示，則拉力F做的功為（）A．mgLcosθB．mgL(1-cosθ)C．FLsinθD．FLcosθ二、填空題16．如圖3所示，地面水平光滑，質(zhì)量為m的物體在水平恒力F的作用下，由靜止從A處移動到了B處；此過程中力F對物體做正功，使得物體的速度（增大、減少、不變）。如果其它條件不變，只將物體的質(zhì)量增大為2m，在物體仍由靜止從A運動到B的過程中，恒力F對物體做的功（增大、減少、不變）；物體到達B點時的速度比原來要（大、少、不變）。如果讓一個具有初速度的物體在粗糙水平地面上滑行時，物體的速度會不斷減少，這個過程中伴隨有力做功（正、負、零）?？梢娮龉δ苁刮矬w的速度發(fā)生改變。17．一高炮豎直將一質(zhì)量為M的炮彈以速度V射出，炮彈上升的最大高度為H，則炮彈上升的過程中克服空氣阻力所做的功為，發(fā)射時火藥對炮彈做功為。（忽略炮筒的長度）18．質(zhì)量為m的物體靜止在水平桌面上，物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ，今用一水平力推物體，使物體加速運動一段時間，撤去此力，物體再滑行一段時間后靜止，已知物體運動的總路程為s，則此推力對物體做功。hHhH20．一個質(zhì)量為m=2kg的鉛球從離地面H=2m高處自由落下，落入沙坑中h=5cm深處，如圖所示，求沙子對鉛球的平均阻力。（g取10m/s2）21．質(zhì)量為m的物體由半圓形軌道頂端從靜止開始釋放，如圖4所示，A為軌道最低點，A與圓心0在同一豎直線上，已知圓弧軌道半徑為R，運動到A點時，物體對軌道的壓力大小為2.5mg，求此過程中物體克服摩擦力做的功。一、選擇題1．A2．AB3．D4．AD5．D6．B7．C8．D9．C10．C11．C12．ACD13．A14．A15．B二、填空題16．增大；不變；?。换瑒幽Σ?；負；17．；18．μmgs三、計算題19．∵全過程中有重力做功，進入沙中阻力做負功∴W總=mg（H+h）—fh由動能定理得：mg（H+h）—fh=0—0得帶入數(shù)據(jù)得f=820N20．物體在B點：∴mvB2=（N-mg）R=1.5mgR∴由動能定理得：即物體克服摩擦力做功為1.在只有重力做功的情況下,_________________________,這個結(jié)論叫作機械能守恒定律.答案:物體的動能和勢能發(fā)生轉(zhuǎn)化,但機械能的總量保持不變2.下列情況中,運動物體機械能一定守恒的是( ).(A)物體所受的合外力為零(B)物體不受摩擦力(C)物體受到重力和摩擦力(D)物體只受重力答案:D3.關(guān)于機械能是否守恒,下列敘述中正確的是( ).(A)作勻速直線運動的物體的機械能一定守恒(B)作勻變速運動的物體機械能可能守恒(C)外力對物體做功為零時,機械能一定守恒(D)只有重力對物體做功,物體機械能一定守恒答案:BD4.下列說法中正確的是( ).(A)一個物體所受的合外力為零,它的機械能一定守恒(B)一個物體所受的合外力恒定不變,它的機械能可能守恒(C)一個物體作勻速直線運動,它的機械能一定守恒(D)一個物體作勻加速直線運動,它的機械能可能守恒答案:BD5.a、b、c三球自同一高度以相同速率拋出,a球豎直上拋,b球水平拋出,c球豎直下拋.設三球落地的迷率分別為va、vb,vc則( ).(A)va>vb>vc(B)va=vb>vc(C)va>vb=vc(D)va=vb=vc答案:D6.質(zhì)量為m的物體,以初速度v0由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑動,在滑動過程中,當高度為h時,該物體具有的機械能為( ).(A)(B)(C)mgh(D)答案:A7.如圖所示,質(zhì)量相同的兩個小球,分別用長l和2l的細繩懸掛在天花板上,分別拉起小球使線伸直呈水平狀態(tài),然后輕輕釋放.當小球到達最低位置時( ).(A)兩球運動的線速度相等(B)兩球運動的角速度相等(C)兩球的向心加速度相等(D)細繩對兩球的拉力相等答案:CD8.當重力對物體做正功時,物體的( ).(A)重力勢能一定增加,動能一定減少(B)重力勢能一定減少,動能一定增加(C)重力勢能一定減少,動能不一定增加(D)重力勢能不一定減少,動能一定增加答案:C9.以下運動中機械能守恒的是( ).(A)物體沿斜面勻速下滑(B)物體從高處以g/3的加速度豎直下落(C)不計阻力,細繩一端拴一小球,使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運動(D)物體沿光滑的曲面滑下答案:CD10.圖中的四個選項,木塊均在固定的斜面上運動,其中圖(A)(B)(C)中的斜面是光滑的,圖(A)(B)中的F為木塊所受的外力,方向如圖中箭頭所示,圖(A)(B)(D)中的木塊向下運動,圖(C)中的木塊向上運動.在這四個圖所示的運動過程中,機械能守恒的是圖( ).答案:C11.跳傘運動員在剛跳離飛機、其降落傘尚未打開的一段時間內(nèi),下列說法中正確的是( ).(A)空氣阻力做正功 (B)重力勢能增加 (C)動能增加 (D)空氣阻力做負功答案:CD12.如圖所示,一艘快艇發(fā)動機的冷卻水箱離水面的高度為0.8m,現(xiàn)用導管與船底連通到水中,要使水能流進水箱(不考慮導管對水的阻力),快艇的航行速度至少應達到( ).(A)2.0m/s (B)4.0m/s (C)6.0m/s (D)8.0m/s答案:B13.槍豎直向上以初速度v0發(fā)射子彈,忽略空氣阻力,當子彈離槍口距離為____時,子彈的動能是其重力勢能的一半.答案:14.在驗證機械能守恒定律的實驗中,要驗證的是重錘重力勢能的減少等于它動能的增加,以下步驟中僅是實驗中的一部分,在這些步驟中多余的或錯誤的有______(填代號).(A)用天平稱出重錘的質(zhì)量.(B)把打點計時器固定在鐵架臺上,并用導線把它和低壓交流電源連接起來.(C)把紙帶的一端固定在重錘上,另一端穿過打點計時器的限位孔,把重錘提升到一定的高度.(D)接通電源,釋放紙帶.(E)用秒表測出重錘下落的時間.答案:AE16.如圖所示,一根長l的細線,一端固定在頂板上,另一端拴一個質(zhì)量為m的小球.現(xiàn)使細線偏離豎直方向α=60Δ°角后,從A點處無初速地釋放小球.試問:(1)小球擺到最低點O時的速度多大?(2)小球擺到左方最高點的高度(相對最低點)多高?(3)若在懸點正下方處有一釘子,O′P=l/3,不計懸線與釘碰撞時的能量損失,則小球碰釘后向左擺動過程中能達到的最大高度有何變化?答案:(1)(2)l/2(3)仍與A點等高17.如圖所示,一小球從傾角為30°的固定斜面上的A點水平拋出,初動能為6J,問球落到斜面上的B點時動能有多大?答案:14J18.如圖所示,通過定滑輪懸拌兩個質(zhì)量為m1、m2的物體(m1>m2),不計繩子質(zhì)量、繩子與滑輪問的摩擦,在m1向下運動一段距離的過程中,下列說法中正確的是 ( ).(A)m1勢能的減少量等于m2動能的增加量(B)m1勢能的減少量等于m2勢能的增加量(C)m1機械能的減少量等于m2機械能的增加量(D)m1機械能的減少量大于m2機械能的增加量答案:C19.一物體靜止在升降機的地板上,在升降機加速上升的過程中,地板對物體的支持力所做的功等于( ).(1999年全國高考試題)(A)物體勢能的增加量(B)物體動能的增加量(C)物體動能的增加量加上物體勢能的增加量(D)物體動能的增加量加上克服重力所做的功答案:CD20.如圖所示,一輕質(zhì)彈簧豎直放置,下端固定在水平面上,上端處于a位置,當一重球放在彈簧上端靜止時,彈簧上端被壓縮到b位置.現(xiàn)將重球(視為質(zhì)點)從高于a位置的c位置沿彈簧中軸線自由下落,彈簧被重球壓縮到最低位置d.以下關(guān)于重球運動過程的正確說法應是( ).(A)重球下落壓縮彈簧由a至d的過程中,重球作減速運動(B)重球下落至b處獲得最大速度(