第十六讲 功和机械能
基础题
一、选择题
1. (2024·北京模拟)如图所示为某人推着购物车在水平地面上匀速运动的情景。下列关于做功的判断正确的是(C)
A.地面的支持力对购物车做了功
B.重力对购物车做了功
C.人的推力对购物车做了功
D.购物车对地面的压力对购物车做了功
2. (2024·山东模拟)如图所示,两位同学正在爬楼梯,若他们爬相同的楼层(C)
A.体重小的一定做功快
B.用时长的做功一定慢
C.体重大的做功一定多
D.用时短的一定做功少
3. (2024·佛山模拟)如图所示,小红在荡秋千时,从最低处荡到最高处的过程中(D)
A.动能不变 B.动能变大
C.重力势能不变 D.重力势能变大
4.(多选)(2024·柳州模拟)两个相同的小球a、b处于相同的高度,a在空中从静止开始自由下落,经时间t1落到地面;b沿光滑斜面从静止开始下滑,经时间t2滑到地面,t1A.W1=W2 B.P1>P2
C.v15.(多选)(2024·新疆模拟)如图所示,某运动员参加跳台滑雪比赛,该运动员不借助任何外力,从起滑台起滑,在助滑道上获得高速度,于台端飞出,飞行一段时间后落到着陆坡上,不计空气阻力,关于运动员的说法正确的是( A、D )
A.在飞行过程中机械能守恒
B.在飞行过程中运动状态不变
C.在助滑道上速度变大,机械能增加
D.腾空下落的过程中,重力对他做了功
二、填空题
6.如图所示,从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示,D为球与水平地面的接触点,小球从D到E的过程中重力势能 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”),整个过程中机械能 不 (选填“一定”或“不”)守恒。
7.(2024·湖南模拟)为纪念伟大的爱国诗人屈原,每年端午节很多地方都举行赛龙舟活动。某次比赛过程中,若某龙舟做匀速直线运动1 000 m用时3 min 20 s,以河岸为参照物,龙舟是 运动 的;若龙舟和运动员总质量为3×103 kg,龙舟所受阻力是龙舟和运动员的总重力的0.1倍,则比赛过程中划船时向前的动力所做功的功率为 1.5×104 W。(g取10 N/kg)
三、实验题
8.(2024·长春模拟)在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,三次实验木块都放在木板的同一位置,小车分别从图中位置(hA(1)小车在下落过程中将 重力势 能转化为动能,实验中通过观察 木块移动的距离 反映小车动能的大小。
(2)分析图甲、乙的实验现象可知,小车动能的大小跟 速度 有关。
(3)在小车里放两个砝码,如图丙所示。木块被撞后从木板末端滑出。乙、丙两次实验中,木块在木板上克服摩擦所做的功分别为W乙和W丙,则W乙 < (选填“<”“=”或“>”)W丙。
(4)小车在撞击木块后没有立即停下来,是因为小车具有 惯性 。
四、计算题
9.电梯的简化模型如图甲所示,考虑到安全、舒适等因素,电梯运行过程中拉力的大小会发生变化。某次电梯挤满人(重约800 kg),电梯所受拉力F随上升高度h变化的图像如图乙所示,这个过程用时20 s,g取10 N/kg,求这个过程中:
(1)电梯对人做的功;
(2)拉力做的功;
(3)拉力做功的功率。
解:(1)人的重力
G=mg=800 kg×10 N/kg=8×103 N
电梯对人做的功
W人=Gh=8×103 N×48 m=3.84×105 J
(2)拉力在0~4 m做的功
W1=F1h1=2.5×104 N×4 m=1.0×105 J
拉力在4~44 m做的功
W2=F2h2=2.0×104 N×40 m=8.0×105 J
拉力在44~48 m做的功
W3=F3h3=1.5×104 N×4 m=0.6×105 J
上升过程拉力做的功W=W1+W2+W3=1.0×105 J+8.0×105 J+0.6×105 J=9.6×105 J
(3)拉力做功的功率
P===4.8×104 W
中档题
10. (多选)小明同学两次施加水平拉力拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,物体两次运动的图像如图所示。下列判断正确的是( A、B、C )
A.物体两次所受的摩擦力f1=f2
B.拉动的距离均为s1时,两次克服摩擦所做的功W1=W2
C.拉动的距离均为s1时,两次拉力对物体所做的功W1'=W2'
D.拉动的距离均为s1时,两次拉力对物体做功的功率P1=P2
11. (跨学科融合)(2024·陕西模拟)秦岭是我国南北的分界线,平均海拔在2 000 m左右。如图所示是秦岭某处的地形及其等高线图(闭合曲线由海拔高度相等的点连成,数字表示该处的海拔高度)(B)
A.某人在A、B、C、D点站立,在A点的重力势能最大
B.山间的溪水由A点流到B点时重力势能转化为动能
C.某人从C点移动到D点重力不做功
D.在A、C间建盘山公路既可以省力又可以省距离第十六讲 功和机械能
基础题
一、选择题
1. (2024·北京模拟)如图所示为某人推着购物车在水平地面上匀速运动的情景。下列关于做功的判断正确的是( )
A.地面的支持力对购物车做了功
B.重力对购物车做了功
C.人的推力对购物车做了功
D.购物车对地面的压力对购物车做了功
2. (2024·山东模拟)如图所示,两位同学正在爬楼梯,若他们爬相同的楼层( )
A.体重小的一定做功快
B.用时长的做功一定慢
C.体重大的做功一定多
D.用时短的一定做功少
3. (2024·佛山模拟)如图所示,小红在荡秋千时,从最低处荡到最高处的过程中( )
A.动能不变 B.动能变大
C.重力势能不变 D.重力势能变大
4.(多选)(2024·柳州模拟)两个相同的小球a、b处于相同的高度,a在空中从静止开始自由下落,经时间t1落到地面;b沿光滑斜面从静止开始下滑,经时间t2滑到地面,t1A.W1=W2 B.P1>P2
C.v15.(多选)(2024·新疆模拟)如图所示,某运动员参加跳台滑雪比赛,该运动员不借助任何外力,从起滑台起滑,在助滑道上获得高速度,于台端飞出,飞行一段时间后落到着陆坡上,不计空气阻力,关于运动员的说法正确的是( )
A.在飞行过程中机械能守恒
B.在飞行过程中运动状态不变
C.在助滑道上速度变大,机械能增加
D.腾空下落的过程中,重力对他做了功
二、填空题
6.如图所示,从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示,D为球与水平地面的接触点,小球从D到E的过程中重力势能 (选填“增大”“减小”或“不变”),整个过程中机械能 (选填“一定”或“不”)守恒。
7.(2024·湖南模拟)为纪念伟大的爱国诗人屈原,每年端午节很多地方都举行赛龙舟活动。某次比赛过程中,若某龙舟做匀速直线运动1 000 m用时3 min 20 s,以河岸为参照物,龙舟是 的;若龙舟和运动员总质量为3×103 kg,龙舟所受阻力是龙舟和运动员的总重力的0.1倍,则比赛过程中划船时向前的动力所做功的功率为 W。(g取10 N/kg)
三、实验题
8.(2024·长春模拟)在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,三次实验木块都放在木板的同一位置,小车分别从图中位置(hA(1)小车在下落过程中将 能转化为动能,实验中通过观察 反映小车动能的大小。
(2)分析图甲、乙的实验现象可知,小车动能的大小跟 有关。
(3)在小车里放两个砝码,如图丙所示。木块被撞后从木板末端滑出。乙、丙两次实验中,木块在木板上克服摩擦所做的功分别为W乙和W丙,则W乙 (选填“<”“=”或“>”)W丙。
(4)小车在撞击木块后没有立即停下来,是因为小车具有 。
四、计算题
9.电梯的简化模型如图甲所示,考虑到安全、舒适等因素,电梯运行过程中拉力的大小会发生变化。某次电梯挤满人(重约800 kg),电梯所受拉力F随上升高度h变化的图像如图乙所示,这个过程用时20 s,g取10 N/kg,求这个过程中:
(1)电梯对人做的功;
(2)拉力做的功;
(3)拉力做功的功率。
中档题
(多选)小明同学两次施加水平拉力拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,物体两次运动的图像如图所示。下列判断正确的是( )
A.物体两次所受的摩擦力f1=f2
B.拉动的距离均为s1时,两次克服摩擦所做的功W1=W2
C.拉动的距离均为s1时,两次拉力对物体所做的功W1'=W2'
D.拉动的距离均为s1时,两次拉力对物体做功的功率P1=P2
11. (跨学科融合)(2024·陕西模拟)秦岭是我国南北的分界线,平均海拔在2 000 m左右。如图所示是秦岭某处的地形及其等高线图(闭合曲线由海拔高度相等的点连成,数字表示该处的海拔高度)( )
A.某人在A、B、C、D点站立,在A点的重力势能最大
B.山间的溪水由A点流到B点时重力势能转化为动能
C.某人从C点移动到D点重力不做功
D.在A、C间建盘山公路既可以省力又可以省距离
