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功和能、动能、动能定理及机械能守恒练习题及答案

物理练习题及参考答案一、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.4.0×104J7.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。

若撤去其中一个水平力,下面说法正确的是()A.物体的动能可能减少B.物体的动能可能不变C.物体的动能可能增加D.余下的一个力一定对物体做正功。

*10.如图所示,一个铁球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处Array自由下落,在A点接触弹簧后将弹簧压缩,到B点物体的速度为零,然后被弹回,下列说法中正确的是:()A.物体从A下落到B的过程中,动能不断减小B.物体从B上升到A的过程中,动能不断增大C.物体从A下落到B以及从B上升到A的过程中,动能都是先变大后变小D.物体在B点的动能为零,是平衡位置二、填空题11.质量为1kg的足球以2m/s的速度飞来,它的动能是J。

运动员又以5m/s 的速度将它踢飞,运动员对它做的功是J。

答案:答案分别为2J, 10.5J。

后者:先做负功2J,再做正功12.5J,总功10.5J12.木块受水平力F作用在水平面上由静止开始运动,前进S米后撤去F,木块又沿原方向前进3S停止,则摩擦力f= 。

木块最大动能为。

三、计算题13.一个物体自由下落1m和4m的动能之比是多少,下落1s和4s时的动能之比是多少?14.质量是一千克的物体做平抛运动,初速度为6m/s,抛出时物体的动能是多少?某时刻物体的水平速度为6m/s,竖直速度为8m/s,此刻物体的动能是多少?参考答案1、BD2、D3、C4、D5、C6、C7、B8、A 9、10、C 14、一、不定项选择题(每小题至少有一个选项)1.下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系,下列说法中正确的是()A.如果物体所受合外力为零,则合外力对物体所的功一定为零;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,动能一定发生变化;D.物体的动能不变,所受合力一定为零。

2.下列说法正确的是()A.某过程中外力的总功等于各力做功的代数之和;B.外力对物体做的总功等于物体动能的变化;C.在物体动能不变的过程中,动能定理不适用;D.动能定理只适用于物体受恒力作用而做加速运动的过程。

3.在光滑的地板上,用水平拉力分别使两个物体由静止获得相同的动能,那么可以肯定()A.水平拉力相等 B.两物块质量相等C.两物块速度变化相等D.水平拉力对两物块做功相等4.质点在恒力作用下从静止开始做直线运动,则此质点任一时刻的动能()A.与它通过的位移s成正比B.与它通过的位移s的平方成正比C.与它运动的时间t成正比D.与它运动的时间的平方成正比5.一子弹以水平速度v射入一树干中,射入深度为s,设子弹在树中运动所受的摩擦阻力是恒定的,那么子弹以v/2的速度射入此树干中,射入深度为()/s D.s/4A.s B.s/2 C.26.两个物体A、B的质量之比m A∶m B=2∶1,二者动能相同,它们和水平桌面的动摩擦因数相同,则二者在桌面上滑行到停止所经过的距离之比为()A.s A∶s B=2∶1 B.s A∶s B=1∶2 C.s A∶s B=4∶1 D.s A∶s B=1∶4 7.质量为m的金属块,当初速度为v0时,在水平桌面上滑行的最大距离为L,如果将金属块的质量增加到2m,初速度增大到2v0,在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为()A.L B.2L C.4L D.0.5L8.一个人站在阳台上,从阳台边缘以相同的速率v0,分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出,不计空气阻力,则比较三球落地时的动能( )A .上抛球最大B .下抛球最大C .平抛球最大D .三球一样大9.在离地面高为h 处竖直上抛一质量为m 的物块,抛出时的速度为v 0,当它落到地面时速度为v ,用g 表示重力加速度,则此过程中物块克服空气阻力所做的功等于( )A .2022121mv mv mgh --B .mgh mv mv --2022121 C .2202121mv mv mgh -+ D .2022121mv mv mgh -- 10.水平抛出一物体,物体落地时速度的方向与水平面的夹角为θ,取地面为参考平面,则物体刚被抛出时,其重力势能与动能之比为( )A .sin 2θB .cos 2θC .tan 2θD .cot 2θ11.将质量为1kg 的物体以20m /s 的速度竖直向上抛出。

当物体落回原处的速率为16m/s 。

在此过程中物体克服阻力所做的功大小为( )A .200JB .128JC .72JD .0J12.一质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提升1m ,这时物体的速度为2m/s ,则下列说法中正确的是( )A .手对物体做功12JB .合外力对物体做功12JC .合外力对物体做功2JD .物体克服重力做功10J13.物体A 和B 叠放在光滑水平面上m A =1kg ,m B =2kg ,B 上作用一个3N 的水平拉力后,A 和B 一起前进了4m ,如图1所示。

在这个过程中B 对A 做的功等于( )A .4JB .12JC .0D .-4J 14.一个学生用100N 的力,将静止在操场上的质量为0.6kg 的足球,以15 m /s 的速度踢出20m 远。

则整个过程中学生对足球做的功为( )A .67.5JB .2000JC .1000JD .0J 15.一个质量为m 的小球,用长为L 的轻绳悬挂在O 点,小球在水平拉力F 作用下,从平衡位置P 点很缓慢地拉到Q 点,如图2所示,则拉力F 做的功为( )A .m gLcos θB .m gL(1-cos θ)C .FLsin θD .FLcos θ二、填空题16.如图3所示,地面水平光滑,质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下,由静止从A 处移动到了B 处;此过程中力F 对物体做正功,使得物体的速度 (增大、减少、不变)。

如果其它条件不变,只将物体的质量增大为2m ,在物体仍由静止从A 运动到B 的过程中,恒力F 对物体做的功 (增大、减少、不变);物体到达B 点时的速度比原来要 (大、少、不变)。

如果让一个具有初速度的物体在粗糙水平地面上滑行图1时,物体的速度会不断减少,这个过程中伴随有 力做 功(正、负、零)。

可见做功能使物体的速度发生改变。

17.一高炮竖直将一质量为M 的炮弹以速度V 射出,炮弹上升的最大高度为H ,则炮弹上升的过程中克服空气阻力所做的功为 ,发射时火药对炮弹做功为 。

(忽略炮筒的长度)18.质量为m 的物体静止在水平桌面上,物体与桌面间的动摩擦因数为μ,今用一水平力推物体,使物体加速运动一段时间,撤去此力,物体再滑行一段时间后静止,已知物体运动的总路程为s ,则此推力对物体做功 。

三、计算题19.一个质量为m=2kg 的铅球从离地面H=2m 高处自由落下,落入沙坑中h=5cm 深处,如图所示,求沙子对铅球的平均阻力。

(g 取10m/s 2)20.质量为m 的物体由半圆形轨道顶端从静止开始释放,如图4所示,A 为轨道最低点,A 与圆心0在同一竖直线上,已知圆弧轨道半径为R ,运动到A 点时,物体对轨道的压力大小为2.5m g ,求此过程中物体克服摩擦力做的功。

一、选择题1.A 2.AB 3.D 4.AD 5.D 6.B 7.C 8.D 9.C 10.C 11.C12.ACD13.A 14.A 15.B二、填空题16.增大;不变;小;滑动摩擦;负; 17.mgH mv -221;221mv 18.μmgs三、计算题19.∵全过程中有重力做功,进入沙中阻力做负功∴W 总=mg (H+h )—fh 由动能定理得:mg (H+h )—fh=0—0 得hh H mg f )(+= 带入数据得f=820N 20.物体在A 点:Rv m mg 2=-N ∴mv B 2=(N-mg )R=1.5mgR ∴mgR mgR 4375.0mv 212B == 由动能定理得:mgR 43W mgR f =+ ⇒ mgR 41W f -= 即物体克服摩擦力做功为mgR 411.在只有重力做功的情况下,_________________________,这个结论叫作机械能守恒定律.答案:物体的动能和势能发生转化,但机械能的总量保持不变2.下列情况中,运动物体机械能一定守恒的是( ).(A)物体所受的合外力为零 (B)物体不受摩擦力(C)物体受到重力和摩擦力 (D)物体只受重力3.关于机械能是否守恒,下列叙述中正确的是( ).(A)作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒(B)作匀变速运动的物体机械能可能守恒(C)外力对物体做功为零时,机械能一定守恒(D)只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒答案:4.下列说法中正确的是( ).(A)一个物体所受的合外力为零,它的机械能一定守恒(B)一个物体所受的合外力恒定不变,它的机械能可能守恒(C)一个物体作匀速直线运动,它的机械能一定守恒(D)一个物体作匀加速直线运动,它的机械能可能守恒答案:5.a 、b 、c 三球自同一高度以相同速率抛出,a 球竖直上抛,b 球水平抛出,c 球竖直下抛.设三球落地的迷率分别为v a 、v b ,v c 则( ).(A)v a >v b >v c (B)v a =v b >v c (C)v a >v b =v c (D)v a =v b =v c 答案:D6.质量为m 的物体,以初速度v 0由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑动,在滑动过程中,当高度为h 时,该物体具有的机械能为( ). (A)20mv 21 (B)mgh mv 2120 (C)mgh (D)mgh -mv 2120 答案:A 7.如图所示,质量相同的两个小球,分别用长l 和2l 的细绳悬挂在天花板上,分别拉起小球使线伸直呈水平状态,然后轻轻释放.当小球到达最低位置时( ).(A)两球运动的线速度相等 (B)两球运动的角速度相等(C)两球的向心加速度相等 (D)细绳对两球的拉力相等 答案:CD8.当重力对物体做正功时,物体的( ).(A)重力势能一定增加,动能一定减少 (B)重力势能一定减少,动能一定增加(C)重力势能一定减少,动能不一定增加 (D)重力势能不一定减少,动能一定增加 答案:C9.以下运动中机械能守恒的是( ).(A)物体沿斜面匀速下滑(B)物体从高处以g/3的加速度竖直下落(C)不计阻力,细绳一端拴一小球,使小球在竖直平面内作圆周运动(D)物体沿光滑的曲面滑下 答案:CD10.图中的四个选项,木块均在固定的斜面上运动,其中图(A)(B)(C)中的斜面是光滑的,图(A)(B)中的F 为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图(A)(B)(D)中的木块向下运动,图(C)中的木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中,机械能守恒的是图( ).答案:C11.跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内,下列说法中正确的是( ).(A)空气阻力做正功 (B)重力势能增加 (C)动能增加 (D)空气阻力做负功 答案:CD12.如图所示,一艘快艇发动机的冷却水箱离水面的高度为0.8m,现用导管与船底连通到水中,要使水能流进水箱(不考虑导管对水的阻力),快艇的航行速度至少应达到( ).(A)2.0m/s (B)4.0m/s (C)6.0m/s (D)8.0m/s答案:B13.枪竖直向上以初速度v 0发射子弹,忽略空气阻力,当子弹离枪口距离为____时,子弹的动能是其重力势能的一半.答案:3gv 20 14.在验证机械能守恒定律的实验中,要验证的是重锤重力势能的减少等于它动能的增加,以下步骤中仅是实验中的一部分,在这些步骤中多余的或错误的有______(填代号).(A)用天平称出重锤的质量.(B)把打点计时器固定在铁架台上,并用导线把它和低压交流电源连接起来.(C)把纸带的一端固定在重锤上,另一端穿过打点计时器的限位孔,把重锤提升到一定的高度.(D)接通电源,释放纸带.(E)用秒表测出重锤下落的时间.答案:AE16.如图所示,一根长l 的细线,一端固定在顶板上,另一端拴一个质量为m 的小球.现使细线偏离竖直方向α=60Δ°角后,从A 点处无初速地释放小球.试问:(1)小球摆到最低点O 时的速度多大?(2)小球摆到左方最高点的高度(相对最低点)多高?(3)若在悬点正下方处有一钉子,O′P=l/3,不计悬线与钉碰撞时的能量损失,则小球碰钉后向左摆动过程中能达到的最大高度有何变化?答案:(1)gl (2)l/2(3)仍与A 点等高17.如图所示,一小球从倾角为30°的固定斜面上的A 点水平抛出,初动能为6J,问球落到斜面上的B 点时动能有多大?答案:14J18.如图所示,通过定滑轮悬拌两个质量为m1、m 2的物体(m 1>m 2),不计绳子质量、绳子与滑轮问的摩擦,在m 1向下运动一段距离的过程中,下列说法中正确的是 ( ).(A)m 1势能的减少量等于m 2动能的增加量(B)m1势能的减少量等于m 2势能的增加量(C)m 1机械能的减少量等于m 2机械能的增加量(D)m 1机械能的减少量大于m 2机械能的增加量答案:C19.一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于( ).(1999年全国高考试题)(A)物体势能的增加量(B)物体动能的增加量(C)物体动能的增加量加上物体势能的增加量(D)物体动能的增加量加上克服重力所做的功答案:CD20.如图所示,一轻质弹簧竖直放置,下端固定在水平面上,上端处于a 位置,当一重球放在弹簧上端静止时,弹簧上端被压缩到b 位置.现将重球(视为质点)从高于a 位置的c 位置沿弹簧中轴线自由下落,弹簧被重球压缩到最低位置d.以下关于重球运动过程的正确说法应是( ).(A)重球下落压缩弹簧由a 至d 的过程中,重球作减速运动(B)重球下落至b 处获得最大速度(C)由a 至d 过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c 下落至d 处时重力势能减少量(D)重球在b 位置处具有的动能等于小球由c 下落到b 处减少的重力势能答案:BC21_如图所示,长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架,在A 处固定质量为2m 的小球,B 处固定质量为m 的小球,支架悬挂在O 点,可绕过O 点并与支架所在平面相垂直的同定轴转动.开始时OB 与地面相垂直,放手后支架开始运动,在不计任何阻力的情况下,下列说法中正确的是( ).(A)A 球到达最低点时速度为零(B)A 球机械能减少量等于B 球机械能增加量(C)B 球向左摆动所能达到的最高位置应高于A 球开始运动时的高度(D)当支架从左向右返回摆动时,A 球一定能回到起始高度答案:BCD22.如图所示,一个粗细均匀的U 形管内装有同种液体,在管口右端盖板A 密闭,两液面的高度差为h,U 形管内液柱的总长度为4h.现拿去盖板,液体开始运动,当两液面高度相等时,右侧液面下降的速度为( ). (A)gh 21 (B)gh 41 (C)gh 61 (D)gh 81 答案:D23.如图所示,粗细均匀、全长为h 的铁链,对称地挂在轻小光滑的定滑轮上.受到微小扰动后,铁链从静止开始运动,当铁链脱离滑轮的瞬间,其速度大小为( ). (A)gh (B)gh 21 (C)2gh 21 (D)2gh答案:C24.长l 的线的一端系住质量为,的小球,另一端固定,使小球在竖直平面内以绳的固定点为圆心恰能作完整的圆周运动,卜列说法中正确的是( ).(A)小球、地球组成的系统机械能守恒(B)小球作匀速圆周运动(C)小球对绳拉力的最大值与最小值相差6mg(D)以最低点为参考平面,小球机械能的最小值为2mgl答案:AC25.质量m=5㎏的小球系于弹簧的一端,套在光滑竖直圆环上,弹簧的另一端固定在环上的A 点,环半径R=0.5m,弹簧原长l 0=R=0.5m.当球从图中位置C 滑至最低点B 时,测得v A =3m/s,则在B 点时弹簧的弹性势能E P =____J.答案:1526.如图所示,小球质量为m,用长为l 的细绳悬挂在一枚细钉上,用一大小为F 的水平恒力拉球,至细绳偏转角度为θ(θ<90°)时撤去F,如在运动中绳子始终处于伸直状态.求:(1)小球能上升的最大高度.(2)小球又回到最低点时,细绳上张力的大小.答案:(1)当θsin mg F ≤时,mgFlsin h θ=;当θ2sin 5mg F ≥时,h=2l (2)mg+2Fsinθ参考答案: 2、D 3、BD 4、BD 5、D6、A7、CD8、C9、CD10、C11、CD12、B13、14、AE15、16、17、18、C19、CD20、BC21、BCD22、23、24、AC。

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