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高三第二学期培优7:机械能


必修 2 第七章:机械能
1 用 50 N 的力拉一个质量为 10kg 的物体在水平地面上前进,如图所示.若物 体前进了 10m, 拉力 F 做的功 W1= (sin37° =0.6 , cos37° =0.8) 2 起重机以 1 m/s2 的加速度将质量为 1 000 kg 的货物由静止匀加速地向上提升,若 g 取 10 m/s2, 则在 1 s 内起重机对货物所做的功是 ( A.500 J B.4 500 J C.5 000 J ) D.5 500 J ) , 重力 G 做的功 W2= . 如 . 果物体与水平面间动摩擦因数 μ=0.1,物体克服阻力做功 W3=

8 质量为 0.5kg 的物体从高处自由下落,在下落的前 2s 内重力对物体做的功是多少?这 2s 内重

37 °

F

力对物体做功的平均功率是多少?2s 末,重力对物体做功的即时功率是多少?(g 取10m / s ) 9 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为 m 的重物,当重物的速度为 v1 时,起重机的有 用功率达到最大值 P,以后起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到以最大速度 v2 匀速上 升为止,物体上升的高度为 h,则整个过程中,下列说法正确的是( ) P P A.钢绳的最大拉力为 B.钢绳的最大拉力为 v2 v1 P P C.重物的最大速度 v2= D.重物匀加速运动的加速度为 -g mg mv1 10 汽车在水平直线公路上行驶,额定功率为 P=80 kW,汽车行驶过程中所受阻力恒为 f=2.0× 103N, 汽车的质量 M=2.0× 103 kg.若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小为 a=1.0 m/s2,汽 车达到额定功率后,保持额定功率不变继续行驶. 求: (1)汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度 vm (2)当汽车的速度为 25 m/s 时的加速度 a1 (3)汽车做匀加速直线运动的时间 t 11 图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量 m=5× 103kg 的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上作匀加速 直线运动, 加速度 a=0.2m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大值 时,保持该功率直到重物做 vm=1.02 m/s 的匀速运动。取 g=10m/s2, 不计额外功。求: ⑴起重机允许输出的最大功率。 ⑵重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第 2 秒末的输出功率。 12 (95 年全国) 一人坐在雪橇上,从静止开始沿着高度为 15m 的斜坡滑下,到达底部时速度为 10m/s. 人和雪橇的总质量为 60kg,下滑过程中克服阻力做的功等于__________焦(取 g=10m/s2). 13(09 全国)以初速度 v0 竖直向上抛出一质量为 m 的小物块。假定物块所受的空气阻力 f 大小 不变。已知重力加速度为 g,则物块上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为( A.
2 v0

2

3 以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为 h,空气阻力的大小恒为 Ff, 则从抛出点至落回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为( A.0 B.-Ffh C.-2Ffh 4 如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从 A 点自由滑下,然后在水 平面上前进至 B 点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦 因数皆为 μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为 m,A、B 两点间的水平 距离为 L.在滑雪者经过 AB 段运动的过程中,克服摩擦力做的功 ( ) B.小于 μmgL ) C.等于 μmgL D.以上三种情况都有可能 A.大于 μmgL D.-4Ffh

5 下列说法中正确的是(

A.若合力为零,则合力做功为零; 若合力做功为零,则合力也为零 B.一对平衡力,其中一个力对物体做正功,则另一个力一定对物体做负功 C.一对作用力和反作用力,其中作用力对物体做正功,反作用力可能对物体做正功,也可能做 负功,也可能不做功 D.滑动摩擦力可能对物体做正功,也可能做负功,但肯定不可能不做功 6(91 年)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 时刻力 F 的功率是( )



F2 t1 A. 2m

F2 2 t1 B. 2m

F2 t1 C. m

F2 2 t1 D. m


? f ? 2g? ?1 ? m g ? ? ? ?
2 v0

和 v0

mg? f mg? f

B.

2 v0

? f ? 2g? ?1 ? m g ? ? ? ?
2 v0

和 v0

mg mg? f

7(02 广东)竖直上抛一球,球又落回原处,已知空气阻力的大小正比于球的速度( A 上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功 B 上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功 C 上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率 D 上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率

C.

? 2f ? 2g? ?1 ? m g ? ? ? ?

和 v0

mg? f mg? f

D.

? 2f ? 2g? ?1 ? m g ? ? ? ?

和 v0

mg mg? f

14 在下列几个实例中,机械能守恒的是( A.跳伞员在空中匀速下落过程中,机械能守恒 B.做自由落体运动的物体,机械能守恒



20 如图所示,长为 L 的细线,一端固定在 O 点,另一端系一个球.把小 球拉到与悬点 O 处于同一水平面的 A 点, 并给小球竖直向下的初速度, 使小球绕 O 点在竖直平面内做圆周运动.要使小球能够在竖直平面内做 圆周运动,在 A 处小球竖直向下的最小初速度应为( A. 7 gL B. 5gL C. 3gL D. )

C.物体所受合外力的功为零,它的机械能一定守恒 D.用绳子栓着小球,使小球在竖直平面内做圆周运动的过程中(不计空气阻力) ,机械能守恒 15(92)图中圆弧轨道 AB 是在竖直平面内的 l/4 圆周,在 B 点轨道的切 线是水平的.一质点自 A 点从静止开始下滑,不计滑块与轨道间的摩擦 和空气阻力, 则在质点刚要到达 B 点时的加速度大小为 过 B 点时的加速度大小为 16(09 上海)质量为 5?103kg 的汽车在 t=0 时刻速度 v0=10m/s,随后以 P=6?104W 的额定功率沿平直公路继续前进,经 72s 达到最大速度,设汽车受恒定阻力,其大小 为 2.5?10 N。求:⑴汽车的最大速度 vm;⑵汽车在 72s 内经过的路程 s。 17 一种氢气燃料的汽车,质量为 m =2.0× 103kg,发动机的额定输出功率为 80kW,行驶在平直公 路上时所受阻力恒为车重的 0.1 倍。若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为
3

2gL

21(05 北京)AB 是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端 B 与水平直轨相切,如图所示。一小球自 A 点起由静止开 始沿轨道下滑。已知圆轨道半径为 R,小球的质量为 m, 不计各处摩擦。求 ⑴小球运动到 B 点时的动能; ⑵小球下滑到距水平轨道的高度为 R/2 时速度的大小和方 向; ⑶小球经过圆弧轨道的 B 点和水平轨道的 C 点时,所受轨道支持力 NB、 NC 各是多大? 22 (08 全国 2) 如图, 一很长的、 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
h B A m O R C

, 刚滑

a =1.0m/s 。达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了 800m,直到获得最大速度
后才匀速行驶。 (g= 10 m/s ) 试求: (1)汽车的最大行驶速度; (2)汽车匀加速启动阶段结束时的速度; (3)当速度为 5m/s 时,汽车牵引力的瞬时功率; (4)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。 18 如图所示,一个质量为 m 的物体(可视为质点) ,以某一速度由 A 点冲上倾角为 30? 的固定斜面,其加速度大小为 g,在斜面上上升 的最大高度为 h。则在这个过程中,物体( A.机械能损失 mgh C.动能损失了 mgh/2 B.动能损失了 2mgh D.机械能损失了 mgh/2 )
m 30?
2

2

) B. 1.5h C. 2h D. 2.5h

23(07 海南)如图,卷扬机的绳索通过定滑轮用力 F 拉位于粗糙斜 面上的木箱,使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中,下列说法 正确的是( )
F

19 如图所示,在加速上升的电梯中放置一斜面,斜面上有一滑块,相对 斜面静止,则下述正确的是( )

A.F 对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功 之和 B.F 对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和 C.木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能 D.F 对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力所做的功之和

A.斜面对滑块的弹力对滑块所做的功等于滑块重力势能的增量 B.斜面对滑块的摩擦力对滑块做负功 C.滑块所受合外力对滑块所做的功等于滑块机械能的增量 D.斜面对滑块的弹力对滑块所做的功小于滑块机械能的增量


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