1、1(新编)机械能守恒定律 精选练习题1、讨论力 F 在下列几种情况下做功的多少 C （1 ）用水平推力 F 推质量是 m 的物体在光滑水平面上前进了 s（2 ）用水平推力 F 推质量为 2m 的物体沿动摩擦因数为 的水平面前进了 s（3 ）斜面倾角为 ，与斜面平行的推力 F，推一个质量为 2m 的物体沿光滑斜面向上推进sA （3 ）做功最多 B （2）做功最多 C做功相等 D不能确定2关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是 B A滑动摩擦力总是做负功 B滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功C静摩擦力对物体一定做负功 D静摩擦力对物体总是做正功3如图 1 所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向
2、成 角的斜向下的推力 F 的作用下沿平面移动了距离 s，若物体的质量为 m，物体与地面之间的摩擦力大小为 f，则在此过程中 C A摩擦力做的功为 fs B力 F 做的功为 FscosC力 F 做的功为 Fssin D重力做的功为 mgs4质量为 m 的物体静止在倾角为 的斜面上，当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离 s 时，如图 2 所示，物体 m 相对斜面静止，则下列说法中不正确的是 A A摩擦力对物体 m 做功为零 B合力对物体 m 做功为零C摩擦力对物体 m 做负功 D弹力对物体 m 做正功5质量为 m 的物块 A 始终附着在楔形物块 B 的倾角为 的斜面上，如图 5 所示，下列说法中正确
3、的是 ABC A若 B 向右匀速移动距离 s，则 B 对 A 做的功为零B若 B 向上匀速移动距离 s，则 B 对 A 做的功为 mgsC若 B 向左以加速度 a 移动距离 s，则 B 对 A 做的功为 masD若 B 向下以加速度 a 移动距离 s，则 B 对 A 做的功为 m(ga)s6起重机竖直吊起质量为 m 的重物，上升的加速度是 ，上升的高度是 h，则起重机对货物所做的功是。 C Amgh B mh Cm（g）h Dm（g-）h上作用一个 3N 的水平拉力后，AB 一起前进了 4m，如图 4 所示在这个过程中 B 对 A 做的功 A A4 J B12 JC0 D-4J8关于功率以下说
4、法中正确的是 D A据 P=W/t 可知，机器做功越多，其功率就越大B据 P=Fv 可知，汽车牵引力一定与速度成反比C据 P=W/t 可知，只要知道时间 t 内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D根据 P=Fv 可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。9在高处的同一点将三个质量相同的小球以大小相等的初速度2 A A从抛出到落地过程中，重力对它们做功相同B从抛出到落地过程中，重力对它们的平均功率相同C三个小球落地时，重力的瞬时功率相同D三个小球落地时的动量相同。10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
5、 f, 则在从物体被抛出到落回地面的全过程中 AD 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 -2fh ABCD A汽车在公路上的最大行驶速度为 20m/s功率为 32kW D汽车做 C 中匀加速运动所能维持的时间为 5s12一质量为 m 的木块静止在光滑的水平面上，从 t=0 开始，将一个大小为 F 的水平恒力作用在该木块上，在 t=t1 时刻 F 的功率是 C 13汽车从静止开始做匀加速直线运动，到最大速度时立即关闭发动机，滑行一段时间后停止，总共经历 4s，其速度时间图象如图 7 所示，若汽车所受牵引力为 F，摩擦阻力为 Ff ，在这一过程中
6、，汽车所受的牵引力做功为 W1，克服摩擦力所做的功为 W2，则（ BD ）A. FFf =13 B. FFf =41 C.W1W2=14 D. W1W2=1114.以速度 v0竖直上抛一个小球，若不计空气阻力，在上升过程中，从抛出到小球动能减少一半所经过的时间 D 15.质量相同的小球 A 和 B 分别悬挂在长为 L 和 2L 的不伸长绳上。先将小球拉至同一水平位置如图示从静止释放，当二绳竖直时，则： （ CD ）A、两球速度一样大 B、两球的动能一样大C、两球的机械能一样大 D、两球所受的拉力一样大O1234v t316.如图所示，木板质量为 M，长度为 L，小木块的质量为 m，水平地面光滑
7、，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与 M 和 m 连接，小木块与木板间的动摩擦因数为 .开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将 m 拉至右端，拉力至少做功为 （ A ）A mgL B2 mgL C 2gLD gLmM)(17.质量为 M 的木块放在光滑的水平面上，质量为 m 的子弹以速度v0 沿水平方向射中子弹，并最终留在木块中与木块一起以速度 v 运动。已知子弹相对木块静止时，木块前进距离 l，子弹进入木块的深度为 d，若木块对子弹的阻力 Ff 视为恒定，则下列关系式中正确的是（ ACD ）A.21fFlv 21fFMv B.20()fdmMvC. 201()fldmvD 18.光滑水
8、平面上静置一质量为 M 的木块，一颗质量为 m 的子弹以水平速度 v1 射入木块，以 v2 速度穿出，对这个过程，下列说法正确的是 ( D )A子弹对木块做的功等于 m(v v )12 21 2B子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功C子弹对木块做的功等于木块获得的动能与子弹跟木块摩擦生热的内能之和D子弹损失的动能等于木块获得的动能与子弹跟木块摩擦转化的内能和19.如下图所示质量为 M 的小车放在光滑的水平面上，质量为 m 的物体放在小车的一端.受到水平恒力 F 作用后，物体由静止开始运动，设小车与物体间的摩擦力为 f，车长为 L，车发生的位移为 s，则物体从小车一端运动到另一端时，下列说法正
9、确的是（ABC）A物体具有的动能为( Ff)(sL)B小车具有的动能为 fsC物体克服摩擦力所做的功为 f(sL)D这一过程中小车和物体组成的系统机械能减少了 fL20如图所示，质量为 m 的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为 2m 的砝码相连，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h 的距离时砝码未落地，木块仍在桌面上，这时砝码的速率为 （ D ）A B C Dg2gh631gh6gh3221.甲、乙两个质量相同的物体受到竖直向上的拉力作用，从同一高度向上运动，它们的运动图象如图所示，则下列说法正确的是（ ACD ） 科网A在 0 t1时间内甲的加速度越来越大 B在 t=t
10、1时刻两物体的高度相同C在 t=t1时刻甲所受拉力的瞬时功率大于乙所受拉力的瞬时功率0vmM4D在 时刻甲所受拉力的瞬时功率大于乙所受拉力的瞬时功率22.用恒力 F 向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高度。若该过程空气阻力不能忽略，则下列说法中正确的是（ C ）A力 F 做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量B重力所做的功等于物体重力势能的增量C力 F 做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量D力 F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量23.如图甲所示，质量 m=1kg 的小球放在光滑水平面上，在分界线 MN 的左方始终受到水平恒力 F1的作用，在 MN 的右方除受
11、 F1外还受到与 F1在同一条直线上的水平恒力 F2的作用，小球从 A 点由静止开始运动，在 05 s 内运动的 v-t 图象如图乙所示，由图可知（ ACD ）来源:学科网A.F1与 F2的比值大小为 3 : 5 B.t=2. 5 s 时，小球经过分界线 MNC.t=2. 0 s 时，恒力 F2 的功率 P=20 W D.在 02.5 s 的过裎中， F1与 F2做功之和为零24.半径为 r 和 R（ r R）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示 ，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放，在下滑过程中两物体 （ ）A机械能均逐渐减小 B经最低点时动能相等C机械能总
12、是相等的 D两球在最低点加速度大小不等25.如图所示，汽车在拱形桥顶点 A匀速率运动到桥的 B点下列说法正确的是（ AC ）A合外力对汽车做的功为零 B阻力做的功与牵引力做的功相等C重力的瞬时功率随时间变化 D汽车对坡顶 A的压力等于其重力26.质量为 m 的跳水运动员，从离水面高为 h 的跳台上以速度 v1 跳起，最后以速度 v2 进入水中，若不计空气阻力，则运动员起跳时所做的功等于( D )A + B - C + D -21vgh21vmg21vmg2mgh27下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系，正确的是 A A如果物体所受的合外力为零，那么，合外力对物体做的功一定为
13、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作变速运动，动能一定变化D物体的动能不变，所受的合外力必定为零28关于重力势能与重力做功的下列说法中正确的是 AB A物体克服重力做的功等于重力势能的增加AB5到落地过程中，重力做的功相等，物体所减少的重力势能一定相等 C重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功29当物体克服重力做功时，物体的 C A重力势能一定减少，机械能可能不变 B重力势能一定增加，机械能一定增加C重力势能一定增加，动能可能不变 D重力势能一定减少，动能可能减少30关于机械能是否守恒的叙述，正确的是 BD A作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 B作匀
14、速度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31.质量为 m 的物体以速度 v0 从地面竖直上抛，当它运动到离地面 h 高处时，它的动能和势能正好相等，这个高度是 C 32如图 2 所示，小球作平抛运动的初动能为 6J，从倾角为 30的斜面上抛出并且落在该斜面上若不计空气的阻力，则它落到斜面上的动能为 C A、10J B12J C、14J D 8J33关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化，下列说法正确的是( BCD )A运动物体所受的合力不为零，合力必做功，物体的动能一定要变化B运动物体所受的合力为零，则物体的动能一
15、定不变C运动物体的动能保持不变，则该物体所受合力不一定为零D运动物体所受合力不为零，则该物体一定做变速运动34(杭州 20132014 学年高一下学期六校期中联考 )用力 F 拉着一个物体从空中的 a 点运动到 b 点的过程中，重力做功3J，拉力 F 做功 8J，空气阻力做功0.5J，则下列判断正确的是( AC )A物体的重力势能增加了 3J B物体的重力势能减少了 3JC物体的动能增加了 4.5J D物体的动能增加了 8J35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，
16、则从 A 到 C 的过程中弹簧弹力做功是 ( )6Amgh mv2 B mv2mgh12 12Cmgh D( mgh mv2)1236.物体与转台间的动摩擦因数为 ，与转轴间距离为 R，m 随转台由静止开始加速转动，当转速增加至某值时，m 即将在转台上相对滑动，此时起转台做匀速转动，此过程中摩擦力对 m 做的功为( D )A.0 B.2mgR C.2mgR D.mgR237.一质量为 m 的小球，用长为 l 的轻绳悬挂于 O 点。小球在水平力 F 的作用下，从平衡位置 P 点很缓慢地移动到 Q 点，如图所示，力 F 所做的功为( C )A.mglcos B.F lsin C.mg l (1co
17、s) D.F lcos38.一人用力把质量为 1 kg 的物体由静止向上提高 1 m，使物体获得 2 ms的速度，则（ ABD ）A人对物体做的功为 12 J B合外力对物体做的功为 2 JC合外力对物体做的功为 12 J D物体克服重力做功为 10 J39.质量为 m 的物体，从静止开始以 a= g 的加速度竖直向下运动 h，下列说法中正确的是2(A D )A物体的动能增加了 mgh B物体的动能减少了 mgh1212C物体的势能减少了 mgh D物体的势能减少了 mgh40一质量为 m 的滑块，以速度 v 在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑
18、块的速度变为2v(方向与原来相反) ，在这段时间内，水平力所做的功为( A )A. mv2 B mv232 32C. mv2 D mv252 5241.物块从光滑曲面上的 P 点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上 Q 点，若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带随之运动，再把物块放到 P 点自由滑下，则：( A )A. 物块将仍落在 Q 点 B. 物块将会落在 Q 点的左边QP7PQC. 物块将会落在 Q 点的右边 D. 物块有可能落不到地面上 42、 如图示，物体从 Q 点开始自由下滑，通过粗糙的静止水平传送带后，落在地面 P 点，若传送带按顺时针方向转动。物体仍从 Q
19、点开始自由下滑，则物体通过传送带后：（ D ） A. 一定仍落在 P 点 B. 可能落在 P 点左方C. 一定落在 P 点右方 D. 可能落在 P 点也可能落在 P 点右方43如图所示，传送带不动时，物体由皮带顶端 A 从静止开始下滑到皮带底端 B 用的时间为 t ，则：（ BD ）A. 当皮带向上运动时，物块由 A 滑到 B 的时间一定大于 t B. 当皮带向上运动时，物块由 A 滑到 B 的时间一定等于 t C. 当皮带向下运动时，物块由 A 滑到 B 的时间可能等于 t D. 当皮带向下运动时，物块由 A 滑到 B 的时间一定小于 t44如图所示，物体 A 从滑槽某一高度滑下后又滑上粗糙
20、的水平传送带，传送带静止不动时，A 滑至传送带最右端的速度为 v1，需时间 t1，若传送带逆时针转动，A 滑至传送带最右端的速度为 v2，需时间 t2，则（ D ）A B12,vt1,C D t45如图 7 所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1 沿顺时针方向转动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定速度 v2 沿直线向左滑向传送带后，经过一段时间又反回光滑水平面，速率为 v2 ，则下列说法正确的是：（ B ）A只有 v1= v2 时,才有 v2 = v1 B 若 v1 v2 时, 则 v2 = v2C若 v1 v2 时, 则 v2 = v2 D不管 v2 多大,v 2
21、 = v2.46、 水平传送带长 4.5m,以 3m/s 的速度作匀速运动。质量 m=1kg 的物体与传送带间的动摩擦因数为 0.15,则该物体从静止放到传送带的一端开始, 到达另一端所需时间为多少 ?这一过程中由于摩擦产生的热量为多少?这一过程中带动传送带转动的机器做多少功? (g 取 10m/s2)。解：物体在摩擦力作用下先匀加速运动, 后做匀速运动,a =g=1.5m/s2t1= v / a=2sAB8S1= 1/2 at12= 3 m t2=(L-S1)/v=0.5 st = t1 +t2=2.5 s木块与传送带的相对位移 S =vt1- S1=3m Q= mg S =4.5J 机器做
22、功 W= 1/2 mv2 +Q=9J 或 W= mg S 皮带 = mg vt1=9J47、 如图示 ,质量 m=1kg 的物体从高为 h=0.2m 的光滑轨道上 P 点由静止开始下滑,滑到水平传送带上的 A 点,物体和皮带之间的动摩擦因数为 =0.2,传送带 AB 之间的距离为 L=5m,传送带一直以 v=4m/s 的速度匀速运动, 求:(1)物体从 A 运动到 B 的时间是多少？(2)物体从 A 运动到 B 的过程中,摩擦力对物体做了多少功?(3)物体从 A 运动到 B 的过程中,产生多少热量?(4)物体从 A 运动到 B 的过程中,带动传送带转动的电动机多做了多少功?解：(1)物体下滑到
23、 A 点的速度为 v0 ,由机械能守恒定律1/2 mv02 =mgh v0 =2m/s 物体在摩擦力作用下先匀加速运动, 后做匀速运动,t1= (v-v0) / g=1sS1= (v2-v02 ) / 2g=3m t2=(L-S1)/v=0.5st = t1 +t2=1.5s(2)Wf=mg S1= 0.210 3=6 J 或 Wf= 1/2 mv2 - 1/2 mv02 = 1/2 (16-4)= 6 J (3)在 t1 时间内,皮带做匀速运动 S 皮带 =v t1 =4mQ= mg S = mg(S 皮带 - S1)=2J (4)由能量守恒, W=Q+Wf=8J或 W=mg S 皮带 =8
24、J49.如图所 示，一质量为 m = 0.5 kg 的小滑块，在 F = 4 N 水平拉力的作用下，从水平面h BAPvL9上的 A 处由静止开始运动，滑行 s= 1.75 m 后由 B 处滑上倾角为 37的光滑斜面，滑上斜面后拉力的大小保持不变，方向变为沿斜面向上，滑动一段时间后撤去拉力。已知小滑块沿斜面上滑到的最远点 C 距 B 点为 L =2 m，小滑块最后恰好停在 A 处。不计 B 处能量损失，g 取 10 m/s2，已知 sin37 = 0.6，cos37 = 0.8。试求：（1）小滑块与水平面间的动摩擦因数 ；（2）小滑块在斜面上运动时，拉力作用的距离 x；（3）小滑块在斜面上运动
25、时，拉力作用的时间 t。【解析】试题分析：(1)小滑块由 C 运动到 A，由动能定理，得mgsin 37Lmgx0解得 (2)小滑块由 A 运动到 C，由动能定理，得FxmgxFx 0mgsin 37L0解得 x01.25 m(3)小滑块由 A 运动到 B，由动能定理，得Fxmgx mv2由牛顿第二定律，得 Fmgsin 37ma由运动学公式，得 x0vt at2联立解得 t0.5 s17 如图所示，粗糙水平面与半径 R=1.5m 的光滑 41圆弧轨道相切于 B 点，静止于 A 处 m=1kg的物体在大小为 10N 方向与水平水平面成 37角的拉力 F 作用下沿水平面运动，到达 B 点时立刻撤
26、去 F，物体沿光滑圆弧向上冲并越过 C 点，然后返回经过 B 处的速度 vB=15m/s.已知 sAB=15m， g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求：10（1）物体到达 C点时对轨道的压力；（2）物体与水平面的动摩擦因数 。解：（1）设物体在 C 处的速度为 vc，由机械能守恒定律有mgR+12mvc2=12mvB2在 C 处，由牛顿第二定律有FC=mvC2R联立并代入数据解得：轨道对物体的支持力 FC=130N 根据牛顿第三定律，物体到达 C 点时对轨道的压力 FC =130N（2）由于圆弧轨道光滑，物体第一次通过 B 处与第二次通过的速度大小相等 从 A 到 B 的过程，由动能定理有：F con37-（mg-F sin37）?s AB=12mvB2解得物体与水平面的动摩擦因数 =0.125 答：（1）物体到达 C 点时对轨道的压力为 130N；（2）物体与水平面的动摩擦因数 为 0.125
