（高中物理）專題16功和動(dòng)能定理

1、專題16 功和動(dòng)能定理【試題1】機(jī)車由靜止開(kāi)始沿平直軌道做勻加速運(yùn)動(dòng)，所受的阻力始終不變，在此過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()兩相等的時(shí)間內(nèi)，機(jī)車動(dòng)能的變化相等d.在任意兩相等的時(shí)間內(nèi)，機(jī)車動(dòng)量的變化大小相等【解析】機(jī)車的牽引力ffma恒定不變，故輸出功率均勻增大；由動(dòng)能定理得，ekf合·s，在連續(xù)相等的時(shí)間間隔里，位移越來(lái)越大，應(yīng)選項(xiàng)c錯(cuò)誤；又由動(dòng)量定理pf合·t 知，選項(xiàng)d正確.【答案】ad【試題出處】·一中模擬【試題2】某汽車以恒定功率p、初速度v0沖上傾角一定的斜坡時(shí)，汽車受到的阻力恒定不變，那么汽車上坡過(guò)程的vt圖象不可能 是以下列圖中的()【試題出處】

2、·一中模擬【試題3】一物體靜止在升降機(jī)的地板上，當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)，地板對(duì)物體的支持力所做的功等于()【解析】設(shè)支持力做的功為w，克服重力做的功為wg，由動(dòng)能定理得：wwgek解得：wekwg.【答案】d【試題出處】·一中模擬【試題4】?jī)蓚€(gè)木箱a、b的質(zhì)量分別為ma、mb，且mamb，兩木箱與水平冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等.現(xiàn)使它們以相同的初動(dòng)能在水平冰面上滑行，那么兩木箱滑行的距離sa、sb的大小關(guān)系是()a.sasb b.sasbc.sasb d.條件缺乏，無(wú)法比較【解析】設(shè)木箱滑行的距離為s，由動(dòng)能定理得：mgs0ek解得：s由于ma>mb，故可知sa<sb.

3、【答案】c【試題出處】·一中模擬【試題5】如下列圖，質(zhì)量為m的物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)之間能出現(xiàn)的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍，物塊與轉(zhuǎn)軸oo相距r，物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng).當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定值時(shí)，物塊即將在轉(zhuǎn)臺(tái)上滑動(dòng)，在物塊由靜止到滑動(dòng)前的這一過(guò)程中，轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊的靜摩擦力對(duì)物塊做的功為()kmgrkmgrd.kmgr【解析】在轉(zhuǎn)速增加的過(guò)程中，轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊的摩擦力是不斷變化的，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定值時(shí)，物塊在轉(zhuǎn)臺(tái)上即將滑動(dòng)，說(shuō)明此時(shí)最大靜摩擦力提供向心力，即kmgm.設(shè)這一過(guò)程中轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊的摩擦力所做的功為wf，由動(dòng)能定理可得：wfmv2解得：wfkmgr.應(yīng)選項(xiàng)d正確.【答案】d【試題出處】

4、3;一中模擬【試題6】如下列圖，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為mf作用在小f.物塊滑到小車的最右端時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)的距離為s.在這個(gè)過(guò)程中，以下結(jié)論錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()a.物塊到達(dá)小車最右端時(shí)具有的動(dòng)能為(ff)(ls)b.物塊到達(dá)小車最右端時(shí)，小車具有的動(dòng)能為fsf(ls)小車增加的機(jī)械能為fs【試題出處】·秦皇島一中模擬【試題7】相同，不計(jì)空氣阻力，那么()【解析】勻加速運(yùn)動(dòng)的位移s1at2，勻速運(yùn)動(dòng)的位移s2at·t2s1，當(dāng)勻加速上提時(shí)的拉力f2mg時(shí)，兩過(guò)程拉力做的功相等；當(dāng)f<2mg時(shí)，勻加速過(guò)程拉力做的功比勻速上升過(guò)程拉力做的功??；當(dāng)f>

5、;2mg時(shí)，勻加速過(guò)程拉力做的功比勻速上升過(guò)程拉力做的功大.【答案】d【試題出處】·一中模擬【試題8】在水平粗糙的地面上，使同一物體由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第一次是斜向上的拉力f，第二次是斜向下的推力f.兩次力的作用線與水平方向的夾角相同，力的大小相同，位移的大小也相同.那么在這兩次力的作用過(guò)程中()f對(duì)物體做的功相同，合力對(duì)物體做的總功也相同f對(duì)物體做的功相同，合力對(duì)物體做的總功不相同f對(duì)物體做的功不相同，合力對(duì)物體做的總功相同f對(duì)物體做的功不相同，合力對(duì)物體做的總功也不相同【解析】?jī)闪?duì)物體做的功wfscos 相同，合外力做的功：第一次w1(fcos mgfsin )s；第二

6、次w2(fcos mgfsin )s.【答案】b【試題出處】·一中模擬【試題9】如下列圖，滑塊以6 m/s的初速度從曲面上的a點(diǎn)滑下，運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)(比a點(diǎn)低)時(shí)速度仍為 6 m5 m/s的初速度仍由a點(diǎn)下滑，那么它運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)的速度()5 m5 m/s5 m/s 【試題出處】·一中模擬【試題10】如下列圖，質(zhì)量為m的物體用穿過(guò)光滑小孔的細(xì)繩牽引，使其在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，拉力為某個(gè)值f時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為r；當(dāng)拉力逐漸減小到時(shí)，物體仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為2r.那么此過(guò)程中外力對(duì)物體所做的功為()a.frb.frc.fr【試題出處】·一中模擬【試題11】據(jù)科技日?qǐng)?bào)

7、2007年12月23日?qǐng)?bào)道，時(shí)速為300公里的“和諧號(hào)動(dòng)車組是在引進(jìn)、消化和吸收國(guó)外時(shí)速200公里動(dòng)車組技術(shù)平臺(tái)的根底上，由中國(guó)自主研發(fā)制造的世的阻力與其運(yùn)行速度的二次方成正比，當(dāng)速度由原來(lái)的200 km/h提高到現(xiàn)在的300 km/h后，機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率要變?yōu)樵瓉?lái)的()a.倍 b.()2倍 c.()3倍 d.()4倍【解析】當(dāng)列車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)力大小等于受到的阻力，故：機(jī)車功率pf·vkv2·v()3()3.答案：c【試題出處】·一中模擬【試題12】如下列圖，質(zhì)量為 m的小車在水平恒力f的推動(dòng)下，從山坡底部a處由靜止起運(yùn)動(dòng)至高為h的坡頂b，獲得速度為v，a、b的

8、水平距離為s.以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()車克服重力所做的功是mghmv2fsmghmv2mghfs【解析】重力對(duì)小車做的功wgmghw推f·s，由動(dòng)能定理有w推mghw阻mv2，故w阻mv2mghfs.應(yīng)選項(xiàng)b、c錯(cuò)誤，選項(xiàng)d正確.【答案】ad【試題出處】·一中模擬【試題13】如下列圖，abcd是一個(gè)盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁與盆底bc的連接處都是一段與bc相切的圓弧，bc水平，其長(zhǎng)d0.50 m，盆邊緣的高度h0.30 m.在a處放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其由靜止開(kāi)始下滑.盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底bc面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.10.小物塊在盆內(nèi)來(lái)回滑動(dòng)，最后停止下來(lái)，那么小物塊停

9、止時(shí)的位置到b的距離為()a. m b.0.25 m c.0.10 m【解析】對(duì)小物塊從a點(diǎn)出發(fā)到最后停下來(lái)的整個(gè)過(guò)程，由動(dòng)能定理有：mghmgs0所以s3 m而d0.50 m，剛好三個(gè)來(lái)回，所以最終停在b點(diǎn).【答案】d【試題出處】·一中模擬【試題14】如下列圖，一內(nèi)壁粗糙的環(huán)形細(xì)圓管位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為r(比細(xì)管的直徑大得多)，在圓管中有一個(gè)直徑與細(xì)管內(nèi)徑相同的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，小球的質(zhì)量為m.設(shè)某一時(shí)刻小球通過(guò)軌道的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)管壁的壓力為6mg，此后小球便做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周恰能通過(guò)最高點(diǎn)，那么在此過(guò)程中小球克服摩擦力所做的功是()mgrmgrc.mgrd.mgr【試

10、題出處】·一中模擬【試題15】如下列圖，物體的質(zhì)量為1 kgf拉動(dòng)細(xì)繩，使物體從靜止開(kāi)始以5 m/s2的加速度勻速上升，那么拉力f在1 s末的瞬時(shí)功率是(g取10 m/s2)()a.150 w b.75 w c.37.5 w d.25 w【解析】設(shè)與重物連接的懸繩的拉力為f，由牛頓第二定律得：fmgma解得：f15 n.方法一每時(shí)刻拉力做功的功率都等于懸繩對(duì)重物做功的功率，故pf·vf·at75 w.方法二由動(dòng)滑輪的特點(diǎn)知，ff，拉力f作用點(diǎn)上升的加速度為10 m/s2，故pf·v×10×1 w75 w.【答案】b【試題出處】

11、3;啟東中學(xué)模擬【試題16】在光滑的水平面上有一靜止的物體，現(xiàn)以水平恒力f1推這一物體，作用一段時(shí)間后換成相反方向的水平恒力f2推這一物體，當(dāng)恒力f2作用的時(shí)間與恒力f1作用的時(shí)間相等時(shí)，物體恰好回到原處，此時(shí)物體的動(dòng)能為32 j，那么在整個(gè)過(guò)程中，恒力f1、f2做的功分別為()a.16 j、16 j b.8 j、24 jc.32 j、0 j d.48 j、16 j【試題出處】·中學(xué)模擬【試題17】如圖甲所示，質(zhì)量m1 kg的物體靜止在傾角30° 的粗糙斜面體上，兩者一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么在通過(guò)水平位移s1 m的過(guò)程中，(1)物體所受的重力、彈力、摩擦力對(duì)物體各做了多

12、少功？(取g10 m/s2)(2)斜面對(duì)物體做了多少功？【解析】(1)物體的受力情況如圖乙所示，由平衡條件得：fnmgcos ，fmgsin f與s的夾角為，fn與s的夾角為(90°)由wfscos 得：重力對(duì)物體做的功w1mgscos 90°0彈力fn對(duì)物體做的功為：w2mgcos ·scos (90°)4.3 j摩擦力f對(duì)物體做的功w3mgsin ·scos 4.3 j. 乙(2)解法一斜面對(duì)物體的作用力即fn與f的合力，由平衡條件可知，其方向豎直向上，大小等于mg，其做的功為：w面f合·scos 90°0.解法二斜面對(duì)

13、物體做的功等于斜面對(duì)物體各力做功的代數(shù)和，即w面w2w30.【答案】(1)04.3 j4.3 j(2)0【試題出處】·一中模擬【試題18】彈射器是航母制造中的關(guān)鍵技術(shù)之一，重型噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)在水平跑道上需要滑行450 m以上才能到達(dá)起飛速度，而即使當(dāng)今最大的“尼米茲級(jí)航空母艦甲板的長(zhǎng)度也不過(guò)300余米，依靠彈射器是重型戰(zhàn)斗機(jī)在航母上起飛的必不可少的環(huán)節(jié)。美軍f14戰(zhàn)斗機(jī)重3.0×107 kg，在地面跑道上靠自身發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力需滑行450 m才能到達(dá)250 km/h的起飛速度，而這種戰(zhàn)斗機(jī)在“尼米茲號(hào)航母上，在蒸汽彈射器和自身發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的共同作用下，可在45 m內(nèi)將速度加到 2

14、50 km/h.假設(shè)f14戰(zhàn)斗機(jī)加速度滑行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力和飛機(jī)受到的阻力都恒定，那么“尼米茲號(hào)上蒸汽彈射器使一架f14 戰(zhàn)斗機(jī)起飛至少要做多少功？【解析】設(shè)f14戰(zhàn)斗機(jī)自身發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為f，受到的阻力為f，在水平地面跑道上起飛時(shí)，由動(dòng)能定理有：(ff)·s1mv20在“尼米茲號(hào)航母甲板上起飛時(shí)，有：wfs2fs2mv2解得：彈射器至少需做的功w6.5×1010 j.【答案】6.5×1010 j【試題出處】·中學(xué)模擬【試題19】如下列圖，豎直放置的半圓形絕緣軌道的半徑為r，下端與光滑絕緣水平面平滑連接，整個(gè)裝置處于方向豎直向上的場(chǎng)強(qiáng)大小為em、帶電荷量為q的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從水平面上的a點(diǎn)以初速度v0水平向左運(yùn)動(dòng)，沿半圓形軌道恰好通過(guò)最高點(diǎn)c，e<.(1)試計(jì)算物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功.(2)證明物塊離