功和能(选择题)
1、如图甲所示,足够长的固定粗糙细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个小环,沿杆方向给环施加一个拉力 F,使环由静止开始运动,已知拉力 F 及小环速度 v 随时间 t 变化的规律如图乙所示,重力加速度 g 取 10 m/s2 .则以下判断正确的是()A.小环的质量是 1kg B.动摩擦因数为 0.25 C.0.5s 末拉力 F 的功率是 1.25W D.前 3 s 内小环机械能的增加量是 5.75J 2、如图所示,置于足够长斜面上的盒子 A 内放有光滑球 B,B 恰与 A 前、后壁接触,斜面光滑且固定于水平地面上。一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板 P 拴接,另一端与 A 相连。今用外力推 A 使弹簧处于压缩状态,然后由静止释放,则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中()A.弹簧弹性势能的减少量等于 A 和 B 的机械能的增加量 B.弹簧的弹性势能一直减小直至为零 C. A 所受重力和弹簧弹力做功的代数和小于 A 的动能的增加量 D. A 对 B 做的功等于 B 的机械能的增加量 3、在倾角为 30°的斜面上,某人用平行于斜面的力把原来静止于斜面上的质量为 2kg 的物体沿斜面向下推了 2m 的距离,并使物体获得 1m/s 的速度,已知物体与斜面间的动摩擦因数为,g 取 10m/s2,则在这过程中()A.人对物体做功 21J B.合外力对物体做功 1J C.物体克服摩擦力做功 21J D.物体重力势能减小 40J 4、如图所示,质量为 M、长度为 L 的小车静止在光滑的水平面上。质量为 m 的小物块(可视为质点)放在小车的最左端。现用一水平恒力 F 作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动。物块和小车之间的摩擦力为,物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为 l。在这个过程中,以下结论正确的是 A.物块到达小车最右端时具有的动能为 B.物块到达小车最右端时,小车具有的动能为 C.物块和小车增加的内能为 FL D.物块和小车增加的机械能为 Fl 5、如图所示,质量为 M、长为 L 的木板置于光滑的水平面上,一质量为 m 的滑块放置在木板左端,滑块与木板间滑动摩擦力大小为 f,用水平的恒定拉力 F 作用于滑块.当滑块运动到木板右端时,木板在地面上移动的距离为 s,滑块速度为 v 1,木板速度为 v 2,下列结论中正确的是 A.上述过程中,F 做功大小为 B.其他条件不变的情况下,F 越大,滑块到达右端所用时间越长 C.其他条件不变的情况下,M 越大,s 越小 D.其他条件不变的情况下,f 越大,滑块与木板间产生的热量越多 6、如图所示,倾斜的传送带保持静止,一木块从顶端以一定的初速度匀加速下滑到底端。如果让传送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运动,同样的木块从顶端以同样的初速度下滑到底端的过程中,与传送带保持静止时相比()A.木块在滑到底端的过程中,先匀加速后匀减速运动 B. 木块滑到底端时木块的速度变小 C.木块在滑到底端的过程中,用的时间不变 D.木块在滑到底端的过程中,系统产生的内能数值将变大 7、如图有三个斜面 1,2,3 斜面 1 与 2 底边相同,斜面 2 和 3 高度相同,同一物体与三个斜面的摩擦数相同,当物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端时,下列说法正确的是()A、三种情况下物体损失的机械能△E 3 >△E 2 △>E 1 B、三种情况下摩擦产生热量 Q 1 =Q 2 C、到达底端的速度 D、运动时间 8、如图所示,长为 L 的长木板水平放置,在木板的 A 端放置一个质量为 m 的小物体。现缓慢抬高 A 端,使木板以左端为轴转动。当木板转到跟水平面的夹角为 α 时,小物体开始滑动,此时停止转动木板,小物体滑到底端的速度为 v,则在整个过程中()A.木板对物体做功为 B.摩擦力对小物体做功为 C.支持力对小物体做功为零 D.克服摩擦力做功为 9、蹦床是青少年喜欢的一种体育活动,蹦床边框用弹簧固定有弹性网角,运动员从最高点落下直至最低点的过程中,空气阻力大小恒定,则运动员 A.刚接触网面时,动能最大 B.机械能一直减少 C.重力势能的减少量等于弹性势能的增加量 D.重力做功等于克服空气阻力做功 10、如图所示,三个固定的斜面底边长度都相等,斜面倾角分别为 30°、45°、60°,斜面的表面情况都一样。完全相同的物体(可视为质点)A、B、C 分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中()A.物体 A 克服摩擦力做的功最多 B.物体 B 克服摩擦力做的功最多 C.物体 C 克服摩擦力做的功最多 D.三物体克服摩擦力做的功一样多 11、如图所示,两个 圆弧轨道固定在水平地面上,半径 R 相同,A 轨道由金属凹槽制成,B 轨道由金属圆管制成,均可视为光滑轨道.在两轨道右侧的正上方分别将金属小球 A 和 B 由静止释放,小球距离地面的高度分别用 h A 和 h B 表示,则下列说法正确的是()A.若 h A = h B ≥2 R,则两小球都能沿轨道运动到最高点 B.若 h A = h B =,由于机械能守恒,两个小球沿轨道上升的最大高度均为 C.适当调整 h A 和 h B,均可使两小球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处 D.若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出,A 小球的最小高度为,B 小球在 h B >2 R 的任何高度均可 12、弹簧一端固定于墙上,另一端系一小物块,物块与水平面各处动摩擦因数相同,弹簧无形变时,物块位于 O 点,今先后分别把物块拉到 P 1 和 P 2 点由静止释放,物块都能运动到 O 点左方,设两次运动过程中物块速度最大的位置,分别为 Q 1 和Q 2 点,则 Q 1 和 Q 2 点()A.都在 O 处 B.都在 O 处右方,且 Q 1 离 O 点近C.都在 O 处右方,且 Q 2 离 O 点近D.都在 O 处右方,且 Q 1、Q 2 在同一位置 13、如图所示,质量为 M、长度为 L 的小车静止在光滑的水平面上.质量为 m 的小物块(可视为质点)放在小车的最左端.现用一水平恒力 F 作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动.物块和小车之间的摩擦力为 F f.物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为 l.在这个过程中,以下结论正确的是()A.物块到达小车最右端时具有的动能为(F - F f)(L + l)B.物块到达小车最右端时,小车具有的动能为 F f l C.物块克服摩擦力所做的功为 F f(L + l)D.物块和小车增加的机械能为 Fl14、如图所示,质量为 1kg 的木块静止于水平面上,与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态,现用竖直向上的恒力 F作用于弹簧上端,使木块升高了 0.2m,在此过程中拉力 F 做了 10 J 的功.在上述过程中(g 取 10m/s2)()A.弹簧的弹性势能增加了 8 J B.滑块的动能增加了 8 J C.滑块和弹簧组成的系统机械能增加了 10 J D.滑块和弹簧组成的系统机械能守恒 15、如图所示,质量为 m 的小球放在光滑水平面上,在界线 MN 的左方始终受到水平恒力 F 1 作用,在 MN 的右方除受 F 1外还受到与 F 1 在同一条直线上的水平恒力 F 2 的作用。小球从 A 点由静止开始运动,运动的 v-t 图像如图所示,由图可知下列说法中不正确的是()A.F 1 与 F 2 的比值为 1:2 B.F 1 与 F 2 的比值为 3:5 C.t=4.0s 时,小球经过界线 MN D.小球向右运动的过程中, F 1 与 F 2 做功的绝对值相等 16、物体沿直线运动的 v-t 关系如图所示,已知在第 1 秒 内合外力对物体做的功为 W,则 A.从第 1 秒末到第 3 秒末合外力做功为 4 W B.从第 3 秒末到第 5 秒末合外力做功为-2 W C.从第 5 秒末到第 7 秒末合外力做功为 W D.从第 3 秒末到第 4 秒末合外力做功为-0.75 W 17、如图所示,物体 A、B 通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体 A、B 的质量都为 m。开始时细绳伸直,用手托着物体 A 使弹簧处于原长且 A 与地面的距离为 h,物体 B 静止在地面上。放手后物体 A 下落,与地面即将接触时速度大小为 v,此时物体 B 对地面恰好无压力,则下列说法中正确的是:()A.弹簧的劲度系数为 B.此时弹簧的弹性势能等于 C.此时物体 B 的速度大小也为 v D.此时物体 A 的加速度大小为 g,方向竖直向上 18、滑块以某初速度从固定的粗糙斜面底端向上运动,然后又滑回到斜面底端,若滑块向上运动的位移中点为 A,取斜面底端重力势能为零,则滑块()A.上滑过程机械能减小,下滑过程机械能增大 B.上滑过程机械能减小,下滑过程机械能也减小 C.上滑至 A 点时动能大于势能 D.下滑至 A 点时动能大于势能 19、如图所示,绝缘弹簧的下端固定在斜面底端,弹簧与斜面平行,带电小球 Q(可视为质点)固定在光滑绝缘斜面上的 M 点,且在通过弹簧中心的直线 ab 上.现把与 Q 大小相同,带电性也相同的小球 P,从直线 ab 上的 N 点由静止释放,在小球 P 与弹簧接触到速度变为零的过程中()A.小球 P 的速度先增大后减小 B.小球 P 和弹簧的机械能守恒,且 P 速度最大时所受弹力与库仑力的合力最大 C.小球 P 的动能、重力势能、电势能与弹簧的弹性势能的总和增大 D.系统的机械能守恒 20、如图所示,A、B 两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A 放在固定的光滑斜面上,B、C 两小球在竖直方向上通过劲度系数为 k 的轻质弹簧相连,C 球放在水平地面上。现用手控制住 A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知 A 的质量为 4 m,B、C 的质量均为 m,重力加速度为 g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态。释放 A 后,A 沿斜面下滑至速度最大时 C 恰好离开地面。下列说法正确的是 A.斜面倾角 α =30° B. A 获得最大速度为 C. C 刚离开地面时,B 的加速度最大 D.从释放 A 到 C 刚离开地面的过程中,A、B 两小球组成的系统机械能守恒 21、如图所示,某段滑雪道倾角为 30°,总质量为 m(包括雪具在内)的滑雪运动员从雪道上距底端高为 h 处由静止开始匀加速下滑,加速度大小为,他沿雪道滑到底端的过程中,下列说法正确的是 A.运动员减少的重力势能全部转化为动能 B.运动员获得的动能为 C.运动员克服摩擦力做功为 D.运动员减少的机械能为 22、如图所示,物体 A 和 B 的质量均为 m,它们通过一劲度系数为 k 的轻弹簧相连,开始时 B 放在地面上,A、B 都处于静止状态.现用手通过细绳缓慢地将 A 向上提升到距离 L 1 时,B 刚好要离开地面,此过程手做功为 W 1 ;若将 A 加速向上提起,A 上升的距离为 L 2 时,B 刚好要离开地面,此过程手做功 W 2.假设弹簧一直处于弹性限度内,则 A.B.C.D.> 23、质量为 60kg 的体操运动员做“单臂大回环”,用一只手抓住单杠、伸展身体,以单杠为轴做圆周运动,如图所示,此过程中,运动员到达最低点 时手臂受的拉力至少约为(忽略空气阻力,g 取 10m/s2)()A.600N B.2400N C.3000N D.3600N 24、一质量为 m 的小物块在大小为 F 的水平恒力作用下,贴着粗糙轨道从 B 处由静止往下滑到 A 处,克服摩擦力做功为 W f。B、A 两点间的高度差为 h,水平距离为 S。重力加速度为 g,则以下说法正确的是 A.小物块到达 A 处的动能为 FS-W f B.全过程小物块的重力势能减少了 mgh C.恒力 F 对小物块做的功的大小与小物块的动能增量在数值上相等 D.全过程中小车机械能增加量为-FS-W f 25、如图 12(甲)所示,一个小球放在光滑水平面上,在竖直界线 MN 的左方始终受到水平恒力 F 1 作用,在 MN 的右方除受 F 1 外还受到与 F 1 在同一条直线上的水平恒力F 2 的作用。小球从 A 点由静止开始运动,运动的 v-t 图象如图(乙)所示。下列说法正确的是 A. F 1 与 F 2 大小的比值为 2:3 B. F 1 与 F 2 大小的比值为 3:5 C. t =5s 时,小球经过界线 MN D.在小球向右运动的过程中,F 1 做的功大于 F 2 做的功 26、如图所示的装置是运动员负重奔跑的跑步机。已知运动员质量为 m 1,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮摩擦、质量)悬挂质量为 m 2 的重物,人用力向后蹬使传送带沿顺时针方向转动,下面说法正确的是()A、若 m 2 静止不动,运动员对传送带的摩擦力大小为 m 2 g B、若 m 2 匀速上升时,m 1 越大,传送带对运动员的摩擦力也越大 C、若 m 2 匀加速上升时,m 1 越大,传送带对运动员的摩擦力也越大 D、人对传送带做功的功率与 m 2 的运动状态无关 27、一个初动能为 E 的小物块从斜面底端冲上足够长的斜面,返回斜面底端时速度大小为 v,该过程物体克服摩擦力做功为。若小物块冲上斜面的初动能变为 2 E,则 A.返回斜面底端时动能为 B.返回斜面底端时动能为 C.返回斜面底端时速度大小为 2 v D.返回斜面底端时速度大小为 28、如图所示,质量为 M、长度为 l 的小车静止在光滑的水平面上,质量为 m 的小物块放在小车的最左端。现用一水平恒力 F 作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动。物块和小车之间的摩擦力的大小为 f。经过时间 t,小车运动的位移为 s,物块刚好滑到小车的最右端。物块可以看成质点,则 A.物块受到的摩擦力对物块做的功与小车受到的摩擦力对小车做功的代数和为零 B.整个过程物块和小车增加的机械能为 F(s+l)C.整个过程物块和小车间摩擦生热为 Fs D.小车的末动能为 fs 29、2009 年是中华人民共和国成立 60 周年,某中学物理兴趣小组用空心透明塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型。两个“0”字型的半径均为 R。让一质量为 m、直径略小于管径的光滑小球从入口 A 处射入,依次经过图中的 B、C、D 三点,最后从 E 点飞出。已知 BC 是“0”字型的一条直径,D 点是该造型最左侧的一点,当地的重力加速度为 g,不计一切阻力,则小球在整个运动过程中()A.在 B、C、D 三点中,距 A 点位移最大的是 B 点,路程最大的是 D 点 B.若小球在 C 点对管壁的作用力恰好为零,则在 B 点小球对管壁的压力大小为 6 mg C.在 B、C、D 三点中,瞬时速率最大的是 D 点,最小的是 C 点 D.小球从 E 点飞出后将做匀变速运动 30、如图所示小球沿水平面通过 O 点进入半径为 R 的半圆弧轨道后恰能通过最高点 P,然后落回水平面,不计一切阻力,下列说法正确的是()A.小球落地点离 O 点的水平距离为 R B.小球落地点时的动能为 5mgR/2 C.小球运动到半圆弧最高点 P 时向心力恰好为零 D.若将半圆弧轨道上的 1/4 圆弧截去,其他条件不变,则小球能达到的最大高度比 P 点高 0.5R 31、如图所示,光滑水平平台上有一个质量为 m 的物块,站在地面上的人用跨过定滑轮的绳子向右拉动物块,当人以速度 v 从平台的边缘处向右匀速前进了位移 s,不计绳和滑轮的质量及滑轮的摩擦,且平台边缘离人手作用点竖直高度始终为 h,则 A.在该过程中,物块的运动可能是匀速的 B.在该过程中,人对物块做的功为 C.在该过程中,人对物块做的功为 mv2 D.人前进 s 时,物块的运动速率为 32、质量 m= 1kg 的物体做直线运动的速度—时间图象如图所示,根据图象可知,下列说法中正确的是 A.物体在 0-8s 内的平均速度方向与 1s 末的速度方向相同 B.物体在 0-2s 内的速度变化比 2-4s 内的速度变化快 C.物体在 2-4s 内合外力做的功为零 D.物体在 2s 末速度方向发生改变 33、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/s2 .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 瓦 B.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 瓦 C.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 瓦 D.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 瓦 34、如图所示,一质量为 m 的质点在半径为 R 的半球形容器中(容器固定),由静止开始自边缘上的一点 A 滑下,到达最低点 B 时,它对容器正压力的大小为 N。重力加速度为 g,则质点自 A 滑到 B 的过程中,摩擦力对其所做的功为 A. B. C. D. 35、升降机底板上放一质量为 100 kg 的物体,物体随升降机由静止开始竖直向上移动 5 m 时速度达到 4 m/s,则此过程中(g 取 10 m / s2)()A.升降机对物体做功 5800 J B.合外力对物体做功 5800 J C.物体的重力势能增加 5000 J D.物体的机械能增加 5000J 36、如图为一匀强电场,某带电粒子从 A 点运动到 B 点.在这一运动过程中克服重力做的功大小为 1.0J,电场力做的功大小为 0.5J.(只受电场力、重力作用),则下列说法正确的是: ()A.粒子带负电 B.粒子在 A 点的电势能比在 B 点少 0.5J C.粒子在 A 点的动能比在 B 点多 0.5J D.粒子在 A 点的机械能比在 B 点少 0.5J 37、如图所示,摆球原来处于它的平衡位置 O 点,后来摆球在水平恒力 F 的作用下,沿着圆弧运动。摆球经过 P 点时,重力与水平恒力的合力沿摆线的长度方向。则下列说法错误的是:()A.摆球经过 P 点时加速度等于零 B.从 O 到 P 的过程摆线的拉力对摆球不做功 C.摆球从 O 到 P 的重力势能增量小于 F 对摆球做的功 D.从 O 到 P 摆球的机械能增加 38、如图所示,质量为 M、长度为 l 的小车静止在光滑的水平面上,质量为 m 的小物块放在小车的最左端。现用一水平恒力 F 作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动。物块和小车之间的摩擦力的大小为 f。经过时间 t,小车运动的位移为 s,物块刚好滑到小车的最右端。物块可以看成质点,则()A.物块受到的摩擦力对物块做的功与小车受到的摩擦力对小车做功的代数和为零 B.整个过程物块和小车增加的机械能为 F(s+l)C.整个过程物块和小车间摩擦生热为 fl D.小车的末动能为 fs 39、如图所示,用细线悬挂一个小球,在水平恒力 F 作用下小球能在 B 处静止,现用该恒力 F 将小球由静止从竖直位置 A 拉到位置 B,此时线与竖直方向的夹角为 θ,则有 A.由 A 到 B 的过程中恒力 F 做的功等于小球势能的增量 B.小球将静止在 B 点 C.细线对小球做功为零 D.若在 B 点将力 F 撤去,小球来回摆动时偏离竖直方向的最大角度将大于 40、从地面竖直上抛一个质量为 m 的小球,小球上升的最大高度为 h.设上升和下降过程中空气阻力大小恒定为 f.下列说法正确的是()A.小球上升的过程中动能减少了 mgh B.小球上升和下降的整个过程中机械能减少了 fh C.小球上升的过程中重力势能增加了 mgh D.小球上升和下降的整个过程中动能减少了 fh 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 参考答案 一、选择题 1、AC 2、AD 3、B 4、AB 5、CD 6、CD 7、B 8、AD 9、B 10、D 11、D 12、D 13、ABC 14、C 15、A 16、CD 17、A 18、BC; 19、A 20、AB 21、BD 22、BD 23、D 24、BD 25、B 26、AC 27、D 28、D 29、BD 30、BD 31、B 32、【试题答案】C 【命题立意】考查学生对速度概念、动能定理的理解掌握,结合图象综合分析能力。 【解 析】由图象可知 0-8s 内的平均速度方向与 1s 末的速度方向相反,A 错。物体在 0-2s 内的速度变化比 2-4s内的速度变化慢,B 错。物体在 2-4s 内动能变化为零,外力做功为零, C 正确。2s 末速度仍为正方向,D 错。 33、D 34、A 35、AC 36、AD 37、A 38、CD 39、CD 40、C
