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机械能补充习题

发布时间:2014-01-02 16:39:11  

机械能补充习题

A组:1、A、B两物体质量分别为m和2m,A静止于光滑水平面上,B静止于粗糙水平面上,用相同水平力分别推A和B,使它们前进相同位移。在此过程中,下面说法正确的是( )

A、两次推力做功一样多 B、对A的推力做功多一些

C、两次推力做功的功率一样大 D、对B的推力做功的平均功率较小

2、质量为m的汽车,启动后沿平直路面行驶,如果发动机的功率恒为P,且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定,汽车速度能够达到的最大值为v,那么当汽车的车速为v/4时,汽车的瞬时加速度的大小为( ) A、P/(mv) B、2P/(mv) C、3P/(mv) D、4P/(mv)

3、一人用力踢质量为0.5kg的皮球,使球由静止开始以20m/s的速度飞出。假定人踢球瞬间对球平均作用力是100N,球在水平方向运动了20m后停止,则人对球所做的功为( )

A、25J B、50J C、100J D、2000J

4、如图7-33,A、B两球质量相等,A球用不能伸长的轻绳系于O点,B球用轻弹簧系于O′点,O与O′点在同一水平面上。分别将A、B球拉到与悬点等高处,

细绳和轻弹簧均处于水平,弹簧处于自然状态。将两球分别由静

止开始释放,当两球达到各自悬点正下方时,两球仍处在同一水

平面上,则两球各自到达悬点正下方时( )

A、两球动能相等B、A球动能较大C、B球动能较大D、A球减少7-33

的重力势能较多

5、一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h,关于此过程下列说法中正确的 是( )

A、提升过程中手对物体做功m(a+g)h B、提升过程中合力对物体做功mah

C、提升过程中物体的动能增加m(a+g)h D、提升过程中物体克服重力做功mgh

6、如图7-34,质量为m的物块,始终固定在倾角为θ的斜面上,下

面说法中正确的是()

A、若斜面向左匀速移动距离x,斜面对物块的作用力没有做功

B、若斜面向上匀速移动距离x,斜面对物块的作用力做功mgx 7-34

C、若斜面向左以加速度a移动距离x,斜面对物块的作用力做功max

D、若斜面向下以加速度a移动距离x,斜面对物块的作用力做功m(g+a)x

7、一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F,力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图7-35所示。设在第1s内、第2s内、第3s内,力F对滑块做功的大小分别为W1、W2、W3,则以下关系正确的是( )

A、W1=W2=W3 B、W1=W2<W3 C、W1<W2<W3 D、W1<W3<W2

-1

1 7-35

8、如图7-36所示,分别用恒力F1和F2先后将质量为m的物体从静止开始沿着同一个粗糙的固定斜面由底端推到顶端,第一次力F1的方向沿斜面向上,第二次力F2的方向沿水平向右,两次所用 的时间相同,

这两个过程中 ( )

A、F1和F2所做的功相同 B、物体机械能

变化量相等 7-36

C、第二次物体所受的合力做功较多 D、

物体的动能的变化量相同

9、如图7-37,一条很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系

一个小球a和b。a球质量为m,静置于地面;b球质量为3m,用手托住,高度为

h,此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为 ( ) A、h B、1.5h C、2h D、2.5h 10、如图7-38,小球自a点由静止自由下落,到b点时与弹簧接触,到c点时弹簧被压缩到最短。若不计弹簧质量和空气阻力,在小球由a→b→c的运动过程中,

下列说法正确的是 ( )

A、小球、弹簧和地球构成的系统总机械能守恒B、小球的重力势能随时间先减少后增加

C、小球在b点时动能最大D、b到c点过程中小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 a

11、质量为m1子弹,以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为m2

的木块,并留在其中。下列说法正确的是( )

b A、子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等B、阻力对子弹做的功

与子弹减少的动能数值相等

C、子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等D、子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功

12、如图7-39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固定轴转动。开始时OB与

7-38 地面相垂直,放手后开始运动,在不计任何阻力的情况下,下列说法

正确的是( )

A、A球到达最低点时速度为0 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、当支架从左向右回摆动时,A球一定能回到起始高度

13、如图7-40所示,从倾角θ的斜面上的M点水平抛出一个小球,小球的初速度为v0,最后小球落在斜面上的N点。重力加速度为g,在已知θ和v0的条件下,空气阻力不计,则( )

A、可求出M、N之间的距离 B、可求出小球落到N点时的动能

C、可求出小球落到N点时的速度的大小和方向

D、可求出小球从M点到达N点的过程中重力所做的功

2

14、如图7-41所示,质量为m的物体,放于水平面上,物体上竖直固定一长度为l、劲度系数为k的轻质弹簧。现用手拉

住弹簧上端P缓慢向上提,使物体离开地面上升一段距离,若在这一过程中P端上移的距离为h,则此过程物体重力势能的图7-42

图7-41

增加量为 。

15、把质量为m的篮球竖直向上抛出,若所受空气阻力大小恒定为F,上升的最大高度为h,则人对篮球所做的功为 ,篮球落回原抛出位置的速度大小为 。

16、如图7-42所示,用恒力F通过定滑轮把静止于水平面上的物体从位置A接到位置B,不计滑轮和物体的大小,滑轮离地的高度为h,物体在A、B位置时,细绳与水平面间的夹角分别是θ1、θ2,则拉力F在这一过程中所做的功为 。

17、质量为5kg的物体静置于水平地面上,现对物体施以水平方向的恒定拉力,1s末将拉力撤去,物体运动的v?t图像如图7-43所示,试求:(1)滑动摩擦力在0~3s内做的功;

(2)拉力在1s末的功率。

18、如图7-44所示,位于竖直平面内的光滑轨道,有一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度)。求物块初始位置相对圆形轨道底部的高度h的取值范围。

-1

图7-44

图7-43

B组1、一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用,在一段时间内的速度随时间变化情况如图7-45中左图所示。则拉力的功率随时间变化的图像可能是图中的(g取10m/s2) ( )

-1A

B

3

2、如图7-46,用与水平方向成θ的力F,拉质量为m的物体水平匀速前进x,已知物体和地面间的动摩擦因 数为μ,则在此过程中F做功为

( )

A、mgx B、?mgx C、

C

7-46

?mgx?mgx

D

cos???sin?1??tan?

3、一轻质弹簧固定于水平地面上,一质量为m的小于自距地面高为h1m处自由下落到弹簧上端,并将弹簧压缩,设速度达到最大的位置离地面的高度为h1,最大速度为v1。若让此小球从离地面高度为h2m处自由下落,速度达到最大时的位置离地面的高度为h2,最大速度为v2。已知h2m>h1m,则( )A、v1?v2,h1?h2 B、

v1?v2,h1?h2v1?v2,h1?h2

D、

v1?v2,h1?h2

C、

图7-48

V图7-47

4、A、B两物体的质量之比

mA:mB?2:1,它们

以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动, 直到停止, 其速度图像如图7-47所示。则A、 B所受摩擦阻力之比FA:FB与A、B两物体克 服摩擦阻力做的功之比

WA:WB分别为( )

A、4:1,2:1 B、2:1,4:1 C、1:4,1:2 D、1:2,1:4

5、光滑水平面上以速度v0匀速滑动的物块,某时刻受到一水平恒力F的作用,经一段时间后物块运动到B点,速度大小仍为v0,方向改变了900,如图7-48所示,则在此过程中( ) A、物块的动能一定始终不变 B、水平恒力F方向一定与AB连线垂直 C、物块的速度一定先增大后减小 D、物块的加速度不变

4

6、小球由地面竖直上抛,上升的最大高度为hm,设所受阻力大小恒定,地面为零势能面。在上升至离地高度h处,小球的动能是势能的2倍,在下落至离高度h处,小球的势能是动能的2倍,则h等于 ( )

A、hm/9 B、2hm/9 C、hm/3 D、4hm/9

7、如图7-49所示,固定的光滑竖直杆上套着一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,以大小恒定的拉力F拉绳,使滑块从A点起由静止开始上升。若从A点上升至B点和众B点上升至图7-49 C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2,滑块经B、C两点时的动能分别为EkB、EkC,图中AB=BC,则一定有( ) A、W1>W2 B、W1<W2 C、EkB>EkC D、EkB<EkC

8、如图7-50所示小车上有固定支架,支架上用细线拴一个小球,线长为l(小球可看做质点),小车与小球一起以速度v0沿水平方向向左匀速运动。当小车突然碰到矮墙后车立即停止运动,此后小球升高的最大高度可能是(线未被拉断)( )

222v0v0v0

A、大于 B、小于 C、等于 D、等于2l

2g2g2g

9、如图7-51所示,小木块可以分别从固定斜面沿左边或右边由甫开

始滑下,且滑到水平面上的A点或B点停下。假定小木块和斜面及水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平缓连接,图中水平面上的O点位于斜面顶点正下方,则 ( ) A、距离OA等于OB B、距离OA大于OB C、距离OA小于OB D、无法做出明确的判断

10、将一个力传感器连接到计算机上,我们就可以测量快速变化的力。某一小球用一条不可伸长的轻绳连接,绳的

另一端固定在悬点上。当小球在竖起面内来回摆动时(如图7-52甲),用力传感器测得绳子对悬点的拉力随时间变

化的曲线如图7-52乙所示取重力加速度g=10m/s2,求绳子的最大偏角θ= 11、某地风速为v?20m/s,设空气的密度为??1.3kg/m,如果通过横截面积S?20m的风的动能全部转化为电能,则利用上述已知量计算电功率的公式

5

23

图7-51

2.0

0.5

图7-52

约为 W(取一位有效数字)

12、质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端,绳子跨过固定在倾角为300的斜面顶端的定滑轮上,斜面固定在水平地面上,如图7-53。开始时把物体B拉到斜面底端,这时物体A离地面的高度为0.8m。若摩擦力均不计,从静止开始放手让它们运动(斜面足够长),求:(1)物体A着地时的速度

(2)物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离。

13、跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一,如图

7-54为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图。助

滑坡由AB和BC组成,AB是倾角为370的斜

坡,BC是半径为R=10m的圆弧面,圆弧面和 斜面相切于C,AB竖

直高度差h1=35m,竖直跳台CD高度差为h2=5m, 图7-53 0跳台底端与倾角为37的斜坡DE相连。运动员连同

滑雪装备总质量为80kg,从A点由静止滑下,通过C点水平飞出,飞行一段时间落到着陆坡上,测得着陆坡上落点E到D点距离为125m(不计空气阻力,sin370=0.6,cos370=0.8)。求:

(1)运动员到达C点的速度大小;

(2)运动员由A滑到C克服雪坡阻力做了多少功?

14、某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究,

他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并

将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v?t图

象,如图7-55所示(除2~14s时间段内小车的功率保

持不变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行,小车的

质量为1.0kg。可认为在整个运动过程中小车所受到的

阻力大小不变)。求:(1)小车所受到的阻力;

(2)小车匀速行驶阶段的功率; 图7-54

(3)小车在加速运动过程中(0~10s内)位移的大小。

图7-55

6

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