势能和动能定理1.重力势能具有相对性,与 有关。
2.重力做功与 无关,与 有关。
3.重力做功与重力势能变化关系:1.一质量为5kg 的小球,从5m 下落,碰撞地面后弹起,每次弹起的高度比下落高度1m 。
求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少公?(g=10m/s 2)2.质量为m 的小球,从离桌面H 高处由静止下落,桌面离地高度为h ,如图所示,若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为 ( )A .mgh ,减少mg(H-h)B .mgh ,增加mg(H+h)C .-mgh ,增加mg(H-h)D .-mgh ,减少mg(H+h)3.把一个物体竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度是h ,若物体的质量为m ,所受的空气阻力恒为f,则在从物体被抛出到落回地面的全过程中( )A .重力所做的功为零B .重力所做的功为2mghC .空气阻力做的功为零D .空气阻力做的功为-2fh4.如图所示,在地面上以速度v 0抛出质量为m 的物体,抛出后物体落到比地面低h 的海平面上。
若以地面为零势能面,而且不计空气阻力,则下列说法中正确的是A. 重力对物体做的功为mgh B .物体到海平面时的势能为mghC .物体在海平面上的动能为21mv 02-mghD .物体在海平面上的机械能为21mv 025.物块A 质量为m ,置于光滑水平地面上,其上表面固定一根轻弹簧,弹簧原长为L 0,劲度系数为k ,如图所示.现将弹簧上端B 缓慢的竖直向上提起一段距离L ,使物块A 离开地面,若以地面为势能零点,则这时物块A 具有的重力势能为( )A.mg (L+L 0)B.mg (L+L 0+mg/k )C.mg (L-L 0+ mg/k )D.mg (L- mg/k )6.地面上平铺N 块砖,每块砖的质量为M ,厚度为H ,如将砖一块一块的叠放起来,至少要做多少功?7.如图所示,在光滑的水平面上有一条柔软的质量为m 、长为L 的均匀链条,开始时,这个链条有2L/3在桌面上,1L/3垂于桌外.若不计能量损失,求:(1)把它的悬垂部分拉回到桌面,至少需做多少功?(2)如果让它由静止开始下滑,当全部链条离开桌面时,这条链条的速率是多大?动能定理的解题步骤1、明确研究对象。
2、确定运动段落,明确初末状态3、分析受力及各力做功的情况,有哪些力?有哪些力做功?在哪段位移过程中做功?正功还是负功?做了多少功。
4、列方程21k k W E E =-总,必要时注意分析题目潜在的条件,补充方程进行求解。
1.下列说法中正确的有A.运动物体所受的合外力不为零,合外力必做功,物体的动能肯定要变化2.某物体沿直线运动的v -t 关系如图所示,已知在第1 s 内合外力对物体做的功为W ,则( )A .从第1 s 末到第3 s 末合外力做功为4WB .从第3 s 末到第5 s 末合外力做功为-2WC .从第5 s 末到第7 s 末合外力做功为WD .从第3 s 末到第4 s 末合外力做功为-0.75W3.如图所示,在外力作用下某质点运动的速度-时间图像为正弦曲线,由图可判断( )A.在0~t 1时间内,外力在增大B.在t 1~t 2时间内,外力的功率先增大后减小C.在t 2~t 3时刻,外力在做负功D.在t1~t 3时间内,外力做的总功为零4.如图所示,一物体在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲线运动,当物体从M 点运动到N 点时,其速度方向恰好改变了90°,则物体从M 点到N 点的运动过程中,物体动能将( )A .不断增加B .不断减少C .先减少后增加D .先增加后减小 5.一质量均匀且不可伸长的绳索,重为G ,A 、B 两端固定在天花板上,如图所示.今在最低点C施加一竖直向下的力将绳缓慢拉至D 点,在此过程中,绳索AB 的重心位置( )A.逐渐升高B.逐渐降低C.先降低后升高D.始终不变6.一物体质量为10千克,在平行于斜面的拉力F 作用下沿斜面向上运动,斜面与物体间的动摩擦因数为0.1μ=,当物体运动到斜面中点时,去掉力F ,物体刚好可运动到斜面顶端停下,设斜面倾角为300,取g=10m/s2,求拉力F 。
7.光滑的3/4圆轨道,半径为R ,质量为m 可视为质点的小球从P 点静止释放,PA 距离2R ,不计空气阻力.(1) 小球能否通过B 点,若能,求出通过B 点时,球对轨道的压力(2)若在最高点P 给球竖直向下的初速度V 0,写出球在水平面上的落点到A 点的水平距离?8.一质量为m 的小球,用长为L 的轻绳悬挂于O 点,小球在水平力F 作用下,从平衡位置P 点缓慢地移动到Q 点,如图所示,则力F 所做的功为A .mgLcos θB .FLsin θC .mgL(1-cos θ)D .FL(1-cos θ)9.如图所示,光滑斜面的顶端固定一弹簧,一物体向右滑行,并冲上固定在地面上的斜面.设物体在斜面最低点A 的速度为v ,压缩弹簧至C 点时弹簧最短,C 点距地面高度为h,则从A 到C 的过程中弹簧弹力做功是( )A. 21mgh mv 2-B. 21mv mgh 2-C.-mghD. 21(mgh mv )2-+ 10.如图所示,质量为m 的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动,拉力为某个值F 时,转动半径为R ,当拉力逐渐减小到F/4时,物体仍做匀速圆周运动,半径为2R ,则外力对物体所做的功的大小是:11.如图,一个质量为m=0.05kg 的小球在半径为R=20cm 的半圆形竖直轨道最低点M 时速度为V 1=4m/s ,运动到最高点P 时对轨道压力为0.5N ,求小球从M 点运动到P 点过程中克服摩擦力做的功。
12.如图所示,质量为m 的小球用长为L 的轻质细线悬于O 点,与O 点处于同一水平线上的P 点处有一个光滑的细钉,已知OP=L/2,在A 点给小球一个水平向左的初速度V 0发现小球恰能到达跟P 点在同一竖直线上的最高点B.则:(1)小球到达B 点时的速率为多大? (2)若不计空气阻力,则初速度0v 为多少? (3)若初速度0v =则小球在从A 到B 的过程中克服空气阻力做了多少功?13.一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ 提升井中质量为m 的物体,如图所示:绳的P 端拴在车后的挂钩上,Q 端拴在物体上,设绳的总长不变;绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计.开始时,车在A 点,左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的,左侧绳绳长为H .提升时,车加速向左运动,沿水平方向从A 经过B 驶向C .设A 到B 的距离也为H ,车经过B 点时的速度为V B .求车由A 移到B 的过程中,绳Q 端的拉力对物体做的功?14.如图所示,一质量为2 kg 的铅球从离地面2 m 高处自由下落,陷入沙坑中2 cm 深处.求沙子对铅球的平均阻力.(g=10 m/s 2).15.如图所示,ABCD 是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC 的连接处都是一段与BC 相切的圆弧,BC 为水平的,其距离为d = 0.50m ,盆边缘的高度为h = 0.30m 。
在A 处放一个质量为m 的小物块并让其从静止出发下滑。
已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC 面与小物块间的动摩擦因数为μ= 0.10。
小物块在盆内来回滑动,最后停下来,则停下的地点到B 的距离是多少?16.如图所示,斜面足够长,其倾角为α,质量为m 的滑块,距挡板P 为S 0,以初速度V 0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,若滑块每次与挡板相碰后速度大小不变,求滑块在斜面上经过的总路程为多少?17.如图所示,一个质量为m 的小球自高h 处由静止落下,与水平面发生多次碰撞后,最后静止在水平面上,若小球在空中运动时,受到的阻力恒为小球重的1/10,小球与水平面碰撞时不损失能量,则小球在停止运动这前的运动过程中所通过的总路程为多少?18.如图所示,一物体质量m=2kg,在倾角θ=37°的斜面上的A 点物体在斜面上的A 点以初速度V 0=3m/s 下滑,A 点距弹簧上端B 的距离AB=4m,当物体达到B 后将弹簧压缩到C 点,最大压缩量BC=0.2m,然后物体又被弹簧弹上去,弹到的最高位置为D 点,D 点距A 点AD=3m.挡板及弹簧质量不计,取g=10m/s 2,sin37°=0.6,求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ. (2)弹簧的最大弹性势能E.19.质量为10 kg 的物体,在变力F 作用下沿x 轴做直线运动,力随位移x 的变化情况如图所示。
物体在x =0处速度为1 m/s ,一切摩擦不计,则物体运动到x =16 m 处时,速度大小为A .2 m/sB .3 m/sC .4 m/sD .m/s 20.质量为1kg 的物体以某一初速度在水平面上滑行,由于摩擦阻力的作用,其动能随位移变化的图线如下图所示,g取10m/s 2,则以下说法中正确的是A .物体与水平面间的动摩擦因数为0.5B .物体与水平面间的动摩擦因数为0.2C .物体滑行的总时间为4sD .物体滑行的总时间为2.5s21.质量为2 kg 的物体,放在动摩擦因数为μ=0.1的水平面上,在水平拉力F 的作用下,由静止开始运动,拉力做的功W 和物体发生的位移x 之间的关系如图所示,g =10 m/s 2,下列说法中正确的是( )A .此物体在AB 段做匀加速直线运动,且整个过程中拉力的最大功率为15 WB .此物体在AB 段做匀速直线运动,且整个过程中拉力的最大功率为6 WC .此物体在AB 段做匀加速直线运动,且整个过程中拉力的最大功率为6 WD .此物体在AB 段做匀速直线运动,且整个过程中拉力的最大功率为15 WP。