专题五功、功率与动能定理。
1.如图所示,滑雪运动员沿倾角为30°的滑雪道匀速下滑( )
a.运动员的重力势能逐渐增加 b.运动员的机械能逐渐增加。
c.运动员的机械能保持不变d.运动员的合力不做功。
2.用水平力f拉一物体,使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动,t1时刻撤去拉力f,物体做匀减速直线运动,到t2时刻停止.其速度—时间图象如图所示,且>,若拉力f做的功为w1,平均功率为p1;物体克服摩擦阻力ff做的功为w2,平均功率为p2,则下列选项正确的是( )
a.w1>w2,f=2ff b.w1= w2,f>2ff c.p1<p2,f>2ff d.p1=p2,f=2ff
3.一个高尔夫球静止于平坦的地面上。在t=0时球被击出,飞行中球的速率与时间的关系如图所示。若不计空气阻力的影响,根据图象提供的信息不可以求出的量是( )
a.球在何时落地b.人击球时对球做的功。
c.球可上升的最大高度d.落地时球的瞬时功率。
4.如图所示,一个小球质量为m,静止在光滑的轨道上,现以水平力击打小球,使小球能够通过半径为r的竖直光滑轨道的最高点c,则水平力对小球所做的功至少为( )
a.mgrb.2mgr c.2.5mgrd.3mgr
5.在2023年伦敦奥运会男子100米决赛中,牙买加名将博尔特以9秒63的成绩夺得冠军,并打破奥运会纪录.博尔特在比赛中,主要有起跑加速、途中匀速和加速冲刺三个阶段,他的脚与地面间不会发生相对滑动,以下说法正确的是( )
a.加速阶段地面对人的摩擦力做正功 b.匀速阶段地面对人的摩擦力不做功。
c.由于人的脚与地面间不发生相对滑动,所以不论加速还是匀速,地面对人的摩擦力始终不对人做功。
d.无论加速还是匀速阶段,地面对人的摩擦力始终做负功
6.如图所示,用一与水平方向成α的力f拉一质量为m的物体,使它沿水平方向匀速移动距离s,若物体和地面间的动摩擦因数为μ,则此力f对物体做的功,下列表达式中正确的有( )
a.fscosα b.μmgs c.μmgs/(cosα-μsinα)
d.μmgscosα/(cosα+μsinα)
7.提高物体(例如汽车)运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与物体运动速率的平方成正比,即ff=kv2,k是阻力因数)。当发动机的额定功率为p0时,物体运动的最大速率为vm,如果要使物体运动的速率增大到2vm,则下列办法可行的是( )
a.阻力因数不变,使发动机额定功率增大到4p0 b.发动机额定功率不变,使阻力因数减小到。
c.阻力因数不变,使发动机额定功率增大到8p0 d.发动机额定功率不变,使阻力因数减小到
8.【2013河南郑州市一模】如图a所示,在水平路段ab上有一质量为2×103kg的汽车,正以10m/s的速度向右匀速行驶,汽车前方的水平路段bc较粗糙,汽车通过整个abc路段的v-t图像如图b所示,在t=20s时汽车到达c点,运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变。假设汽车在ab路段上运动时所受的恒定阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)f1=2000n。(解题时将汽车看成质点)求:
1)运动过程中汽车发动机的输出功率p;
2)汽车速度减至8m/s的加速度a大小;
3)bc路段的长度。
9.如图甲所示,一足够长、与水平面夹角θ=53°的倾斜轨道与竖直面内的光滑圆轨道相接,圆轨道的半径为r,其最低点为a,最高点为b。可视为质点的物块与斜轨间有摩擦,物块从斜轨上某处由静止释放,到达b点时与轨道间压力的大小f与释放的位置距最低点的高度h的关系图象如图乙所示,不计小球通过a点时的能量损失,重力加速度g=10m/s2,,求:(1)物块与斜轨间的动摩擦因数μ;
2)物块的质量m。
10.【2013河北省唐山市期末模拟】(2013.浙江杭州七校联考)由相同材料的木板搭成的轨道如图所示,其中木板ab、bc、cd、de、ef┅长均为l=1.5m,木板oa和其它木板与水平地面的夹角都为β=370(sin370=0.6,con370=0.
8),一个可看成质点的物体在木板oa上从图中的离地高度h=1.8m处由静止释放,物体与木板的动摩擦因数都为μ=0.2,在两木板交接处都用小曲面相连,使物体能顺利地经过它,既不损失动能,也不会脱离轨道。
在以后的运动过程中,重力加速度取10m/s2,问: (1)物体能否静止在木板上?请说明理由。
(2)物体运动的总路程是多少? (3)物体最终停在何处?并作出解释。
专题六能量转化与守恒。
1.篮球从高处释放,在重力和空气阻力的作用下加速下降过程,下列说法不甘落后正确的是( )
a.合力对篮球做的功等于篮球动能的增加量 b.重力对篮球做的功等于篮球重力势能的减少量。
c.篮球重力势能的减少量等于动能的增加量 d.篮球克服空气阻力所做的功等于篮球机械能的减少量。
2.如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为o,最低点为c,在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)a和b,在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,a球的轨迹平面高于b球的轨迹平面,a、b两球与o点的连线与竖直线oc间的夹角分别为α=53°和β=37°,以最低点c所在的水平面为重力势能的参考平面,则(;)
a.a、b两球所受支持力的大小之比为4︰3 b.a、b两球运动的周期之比为4︰3
c.a、b两球的动能之比为16︰9 d.a、b两球的机械能之比为112︰51
3.【2013江苏省徐州模底考试】如图所示,将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端,弹簧处于自然状态时上端位于a点.质量为m的物体从斜面上的b点由静止下滑,与弹簧发生相互作用后,最终停在斜面上。下列说法正确的是( )
a.物体最终将停在a点 b.物体第一次**后不可能到达b点。
c.整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功。
d.整个过程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能。
4.【2013河北省五校联盟高三第一学期调研测试】水平传送带在电动机的带动下始终以速度v匀速运动。某时刻在传送带上a点处轻轻放上一个质量为m的小物体,经时间t小物体的速度与传送带相同,相对传送带的位移大小为x,a点未到右端,在这段时间内( )
a.小物体相对地面的位移大小为x b.传送带上的a点对地的位移大小为x
c.由于物体与传送带相互作用产生的热能为mv2 d.由于物体与传送带相互作用电动机要多做的功为mv2
5.【2013广东省茂名市一模】如图所示,物体a、b的质量相等,物体b刚好与地面接触。现剪断绳子oa,下列说法正确的是( )
a.剪断绳子的瞬间,物体a的加速度为g b.弹簧恢复原长时,物体a的速度最大。
c.剪断绳子后,弹簧、物体a、b和地球组成的系统机械能守恒。
d.物体运动到最下端时,弹簧的弹性势能最大。
7.(2013浙江宁波高三上学期期末)如图所示,木块b上表面是水平的,当木块a置于b上,并与b保持相对静止,一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中( )
a.a所受的合外力对a不做功 b.b对a的弹力做正功。
c.b对a的摩擦力做正功 d.a对b不做功。
8.【2013湖北省100所重点中学高三年级大联考】某景观喷泉的喷射装置截面图如图所示,它由竖直进水管和均匀分布在同一水平面上的n个喷嘴组成,喷嘴的横截面积均相同,与进水管中心的距离均为r,离水面的高度为h.水泵启动后,水从水池压到喷嘴并沿径向水平喷出,在水池面上的落点与进水管中心的水平距离为r.已知水泵的输出功率恒为p,水的密度为,重力加速度为g,忽略水泵到水面的距离,不计水进人水泵时的速度以及水在管道和空中运动时的机械能损失.求:
水从喷嘴喷出时的速率.
在水从喷嘴喷出到落人水池面的时间内,水泵对水做的功w和输送水的的总质量m.
每个喷嘴的横截面积s.
9.【2013四川攀枝花第二次统考】如图所示,静放在水平面上的圆形(半径为r)光滑管道abc,c为最高点,b为最低点,管道在竖直面内。管道内放一小球,小球可在管道内自由移动,现用一装置将小球锁定在p点,过p点的半径op与竖直方向的夹角为θ。现对管道施加一水平向右的恒力f,同时解除对小球的锁定,管道沿水平面向右做匀加速运动,小球相对管道仍保持静止。
经过一段时间后管道遇一障碍物突然停止运动,小球能到达管道的a点。重力加速度为g,小球及管道大小不计。求:
1)恒力作用下圆形管道运动的加速度;
2)圆形管道从开始运动到突然停止过程中运动距离的可能值。
10.【2013安徽省黄山市一模】如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中倾斜直轨ab与水平直轨cd长均为l=3m,圆弧形轨道apd和bqc均光滑,ab、cd与两圆弧形轨道相切,bqc的半径为r=1m,apd的半径为r=2m, o2a、o1b与竖直方向的夹角均为=37°。现有一质量为m=1kg的小球穿在滑轨上,以ek0的初动能从b点开始沿ab向上运动,小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ=,设小球经过轨道连接处均无能量损失。(g=10m/s2,sin37°=0.
6,cos37°=0.8)求:(1)要使小球能够通过弧形轨道apd的最高点,初动能ek0至少多大?
2)求小球第二次到达d点时的动能;
3)小球在cd段上运动的总路程。(第(2)(3)两问中的ek0取第(1)问中的数值)
第二单元功与能量。
专题五功、功率与动能定理。
1.d【解析】运动员匀速下滑时,其高度逐渐降低,重力势能逐渐减小,动能不变,机械能逐渐减小,选项abc错误;运动员的动能不变,根据动能定理,其合外力不做功,选项d正确。
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