高中物理（必修2）《功和机械能》基础练习题1．关于功的概念，下列说法正确的是()A．功有正、负之分，说明功有方向B．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有发生位移D．一个恒力对物体做的功由力的大小和物体在该力的方向上发生的位移决定2．质量为m的物体受一水平力F作用，在光滑的水平面上通过的位移为x，该力做功为W；若把该物体放在某一粗糙的水平面上，受同样水平力F作用做匀速直线运动，通过相同的位移x，则该力做功为()A．大于W B．小于W C．W D．03．如图所示，小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾，尽情嬉耍．在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力做功情况是()A．先做负功，再做正功B．先做正功，再做负功C．一直做负功D．一直做正功4．如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，如图乙为一男士站立在乘履带式自动人行道上正在匀速上楼．下列关于两人受到的力做功判断正确的是()A．甲图中支持力对人做正功B．乙图中支持力对人做正功C．甲图中摩擦力对人做负功D．乙图中摩擦力对人做负功5．如图所示，下列过程中人对物体做了功的是()A．小华用力推石头，但没有推动B．小明举起杠铃后，在空中停留3秒的过程中C．小红提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中D．运动员将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中6．如图所示，坐在雪撬上的人与雪橇的总质量为m ，在与水平面成θ角的恒定拉力F 作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l .已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，雪橇受到的( )A ．支持力做功为mglB ．重力做功为mglC ．拉力做功为Fl cos θD ．滑动摩擦力做功为－μmgl7．关于功率，以下说法中正确的是( )A ．根据P ＝W t 可知，机器做功越多，其功率就越大B ．根据P ＝F v 可知，汽车牵引力一定与速度成反比C ．根据P ＝W t 可知，只要知道时间t 内机器所做的功，就可求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D ．根据P ＝F v 可知，发动机功率一定时，汽车的牵引力与运动速度成反比8．如图所示，汽车上坡时，在发动机的功率P 不变的情况下，要想增大牵引力F ，应该怎样改变速度的大小v ( )A ．增大vB ．减小vC ．维持v 不变D ．与v 的变化无关9．质量为1 kg 的物体从足够高处自由下落，不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2，则开始下落1 s 末重力的功率是( )A ．100 WB ．50 WC ．200 WD ．150 W10．起重机把2.0×104 N 的重物匀速提升10 m ，其输出功率是5.0×104 W ．已知g ＝10 m/s 2，则起重机( )A ．用时4 sB ．用时5 sC ．做功8.0×105 JD ．做功5.0×105 J11．如图所示，某同学的质量为50 kg ，所骑自行车的质量为15 kg ，设该同学在平直路面上正常骑行时脚踏自行车的功率为40 W ．若人与车受到的阻力是其重力的0.02倍，则正常骑行时的速度大小约为( )A ．3 m /sB ．4 m/sC ．13 m /sD ．30 m/s12．快艇在运动中受到的阻力与速度平方成正比(即F f ＝k v 2)．若油箱中有20 L 燃油，当快艇以10 m /s 的速度匀速行驶时，还能行驶40 km ，假设快艇发动机的效率保持不变，则快艇以20 m/s 的速度匀速行驶时，还能行驶( )A ．80 kmB ．40 kmC ．10 kmD ．5 km13．如图所示是跳高运动员正在飞越横杆时的情景．对运动员从起跳到图示位置的过程，下列说法正确的是( )A ．运动员的重心升高B ．运动员的重力势能减小C ．运动员所受重力不做功D ．运动员所受重力做正功14．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，速度为零，在这个过程中，重力做功为( )A.mgh 4B.3mgh 4C ．mghD ．015．关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中错误的是( )A ．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B ．物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C ．地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值D．重力做功的多少与参考平面的选取无关16．如图所示，一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，对于其机械能变化情况，下列说法中正确的是()A．重力势能减小，动能不变B．重力势能减小，动能增加C．重力势能减小，动能减小D．重力势能增加，动能增加17．质量为m的小陶同学助跑跳起后，手指刚好能摸到篮球架的球筐．该同学站立举臂时，手指触摸到的最大高度为h1，已知篮球筐距地面的高度约为h2，则在助跑、起跳和摸筐的整个过程中，该同学重力势能的增加量最接近() A．mgh1B．mgh2C．mg(h2－h1) D．mg(h1＋h2)18．一棵树上有一个质量为0.3 kg的熟透了的苹果P，该苹果从树上A先落到地面C最后滚入沟底D.已知AC、CD的高度差分别为2.2 m和3.0 m，以地面C 为零势能面，A、B、C、D、E面之间竖直距离如图所示．算出该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是(g取10 m/s2)() A．15.6 J和9 JB．9 J和－9 JC．15.6 J和－9 JD．15.6 J和－15.6 J19．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．具有弹性势能的物体，不一定发生弹性形变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20．如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是()A．弹簧对物体做正功，弹簧的弹性势能逐渐减少B．弹簧对物体做负功，弹簧的弹性势能逐渐增加C．弹簧先对物体做正功，后对物体做负功，弹簧的弹性势能先减少再增加D．弹簧先对物体做负功，后对物体做正功，弹簧的弹性势能先增加再减少21．如图所示，轻弹簧的一端固定在墙上，小孩对弹簧的另一端施加一个向右的作用力让弹簧伸长，那么，在弹簧伸长的过程中()A．弹簧对小孩做正功B．小孩对弹簧做负功C．弹簧的弹性势能增加D．弹簧对墙壁做正功22.如图14所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化情况是()A．重力势能减少，弹性势能增大B．重力势能增大，弹性势能减少C．重力势能减少，弹性势能减少D．重力势能不变，弹性势能增大23．如图所示，轻质弹簧下悬挂一个小球，手掌托小球使之缓慢上移，弹簧恢复原长时迅速撤去手掌使小球开始下落．不计空气阻力，取弹簧处于原长时的弹性势能为零．撤去手掌后，下列说法正确的是()A．刚撤去手掌瞬间，弹簧弹力等于小球重力B．小球速度最大时，弹簧的弹性势能为零C．弹簧的弹性势能最大时，小球速度为零D．小球运动到最高点时，弹簧的弹性势能最大24．关于动能，下列说法中错误的是()A．动能是普遍存在的机械能中的一种基本形式，凡是运动的物体都有动能B．公式E k＝12m v2中，速度v是物体相对于地面的速度，且动能总是正值C．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化D．动能不变的物体，一定处于平衡状态25．两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是()A．1∶4 B．4∶1 C．2∶1 D．1∶126．如图所示，装有足够多沙子的圆桶上方有大小相同的实心钢球和木球，现从同一高度由静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是()A．钢球陷入沙子中的深度比木球深B．钢球到达沙子表面的速度比木球大C．钢球陷入沙子全过程的速度变化量比木球大D．钢球陷入沙子全过程克服阻力做的功与木球相等27．一个质量为m的小球，用长为l的轻绳挂于O点，小球在水平力F的作用下，从平衡位置P缓慢地移动到Q点，如图所示，则水平力F所做的功为()A．mgl cos θB．Fl sin θC．mgl(1－cos θ)D．Fl(1－cos θ)28．在阳台上质量不同的两小球自同一高度一起静止释放，忽略空气阻力，以地面为参考平面，则在两球落到水平地面前瞬间，下列判断正确的是() A．质量大的球动能较大B．质量大的球势能较小C．质量大的球势能较大D．两球的机械能均为零29．如图所示为跳伞爱好者表演高楼跳伞的情形，他们从楼顶跳下后，在距地面一定高度处打开伞包，最终安全着陆，则跳伞者()A．机械能一直减小B．机械能一直增大C．动能一直减小D．重力势能一直增大30．将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v0斜向上拋出．以地面为参考平面，不计空气阻力，当石块落地时()A ．动能为mghB ．动能为12m v 20C ．重力势能为mghD ．机械能为12m v 20＋mgh 31．质量相等的均匀铁球和铝球在光滑的水平面上，以相同的速度运动，比较两球的机械能( )A ．铁球的机械能大于铝球的机械能B ．铁球的机械能小于铝球的机械能C ．铁球的机械能等于铝球的机械能D ．不能确定哪个球的机械能大32．下列运动过程中，机械能一定守恒的是( )A ．做自由落体运动的小球B ．在竖直平面内做匀速圆周运动的物体C ．在粗糙斜面上匀加速下滑的物块D ．匀速下落的跳伞运动员33．如图所示，在做“验证机械能守恒定律”实验时，下列实验器材需要的是( )A ．秒表B ．量角器C ．打点计时器D ．弹簧34．小黄用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验．关于该实验，下列说法正确的是( )A ．重物的质量一定是越大越好B ．必须用停表测出重物下落的时间C ．把停表测得的时间代入v ＝gt ，计算重物的速度D ．释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直35．在“验证机械能守恒定律”实验中，某同学释放纸带瞬间的情景如图所示，其中不合理之处是()A．使用了纸带B．所挂重物太重C．使用了电火花计时器D．电火花计时器两限位孔没有处在同一竖直线上36．如图所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置，在该实验中() A．需要用停表测量重物下落的时间B．需要用刻度尺测量重物下落的高度C．释放纸带时，重物应尽量远离电火花计时器D．电火花计时器的工作电压为交流10 V以下37．如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．(1)通过研究重物自由下落过程中增加的________与减少的重力势能的关系，从而验证机械能守恒定律．(2)实验中打点计时器应接________(选填“直流”或“交流”)电源．正确操作得到的纸带如图所示，O点对应重物做自由落体运动的初始位置，从合适位置开始选取的三个连续点A、B、C到O点的距离如图，已知重物的质量为m，重力加速度为g.则从打下O点到B点的过程中，重物减少的重力势能为________．38．图a是“验证机械能守恒定律”的实验装置，图b为实验中打出的一条纸带，O为打出的第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)，打点计时器每隔0.02 s打一个点．(1)若重物的质量为0.5 kg，当地重力加速度g＝9.8 m/s2，由图b所给的数据算出下落到B点的速度m/s(结果保留2位有效数字)：①从O点下落到B点的过程中，重物重力势能的减少量为________J；②打B点时，重物的动能为________J.(2)试指出造成第(1)问中①②计算结果不相等的原因是____________________.四、计算题（本大题共4小题，共44分）39、（8分）（1）用起重机把质量为200kg的物体匀速提高了5m，钢绳的拉力做了多少功？重力做了多少功？克服重力做了多少功？这些力的总功是多少？（g=10m/s2）（2）若物体匀加速上升，加速度a=2m/s2，绳的拉力做了多少功？物体所受各力的总功是多少？40、（10分）如图所示，将一个小球用细线悬挂起来，线长0.4m．现将小球拉至使细线与竖直方向成60°角的位置，然后由静止释放，求小球运动到最低位置时的速度大小（不计空气阻力）．41、（12分）汽车发动机的额定功率为60kW，质量5000kg，当汽车在水平路面上行驶时，遇到的阻力是车重的0.1倍，（1）汽车能够达到的最大速度是多少？（2）若汽车从静止开始以1m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？42、（14分）在竖直平面内，有一光滑的弧形轨道AB，水平轨道BC=3m．质量m=1kg的物体从弧形轨道A点无初速滑下，经过B点，最后停在C点，A点距水平轨道高h=0.80m．（g=10m/s2）求：（1）物体滑至B点的速度大小；（2）在BC段摩擦力做功；（3）BC段的滑动摩擦因数μ．（保留两位有效数字）参考答案1、D2、C3、C4、A5、C6、C7、D8、B9、A 10、A11、A 12、C 13、A 14、B 15、C 16、B 17、C 18、C 19、A 20、C 21、C 22、A 23、C 24、C 25、B 26、A 27、C 28、A 29、A 30、D31、C 32、A 33、C 34、D 35、D 36、B37、（1）动能（2）交流mgh238、1.80m/s 0.86J 0.81J 下落过程中存在摩擦阻力39、【答案】解：（1）物体匀速提升，由平衡条件得：钢绳的拉力F =mg=200×10N=2000N钢绳的拉力做功：W F=Fh=2000×5J=1.0×104J重力做功：W G=-mgh=-200×10×5J=-1.0×104J则物体克服重力做功为1.0×104J．这些力所做的总功是：W总=W F+W G=0（2）根据牛顿第二定律得T-mg=ma得T =m（g+a）=200×（10+2）N=2400N绳的拉力做功：W T=Th=2400×5J=1.2×104J物体所受各力的总功等于合外力做的功W总′=mah=200×2×5=2000J答：（1）钢绳的拉力做了1.0×104J的功；重力做了-1.0×104J的功；物体克服重力做功为1.0×104J，这些力的总功是0．（2）绳的拉力做功是1.2×104J，物体所受各力的总功是2000J．（10分）如图所示，将一个小球用细线悬挂起来，线长0.4m．现将小球拉至使细线与竖直方向成60°角的位置，然后由静止释放，求小球运动到最低位置时的速度大小（不计空气阻力）．40.【答案】解：小球只有重力做功，故机械能守恒，根据机械能守恒定律可知：mgl（1-cos60°）=mv2；代入数据解得：v=2m/s答：小球运动到最低位置时的速度大小2m/s．41.【答案】解：①当汽车达到最大速度时，a=0，此时F=f=μmg，而P=Fv m，所以v m=②匀加速运动的加速度F-0.1mg=maF=ma+0.1mg=5000×1+0.1×5000×10N=10000N匀加速获得的速度为v=设保持匀加速时间为t，则此时v=at解得t=．答：①汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是12m/s；②汽车从静止开始，保持以a=1m/s2的加速度作匀加速直线运动，这一过程维持6s．42、【答案】解：（1）物体从A运动到B的过程，根据动能定理，有：mgh=得物体到达B点的速度为：v===4m/s（2）物体从B运动到C的过程，根据动能定理得摩擦力做的功为：解得：W f=-8J（3）对整个过程，由动能定理得：mgh-μmgx BC=0解得：μ=≈0.27答：（1）物体滑至B点的速度大小为4m/s．（2）在BC段摩擦力做功是-8J．（3）BC段的滑动摩擦因数μ是0.27．。