高中物理能量守恒题
(带答案)
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
1. 行驶中汽车制动后滑行一段距离,最后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰;降落伞在空中匀速下降.上述不同现象所包含的相同的物理过程是( D ) ①物体克服阻力做功
②物体的动能转化为其他形式的能量
③物体的势能转化为其他形式的能量 ④物体的机械能转化为其他形式的能量
A.② B.①② C.①③ D.①④ 2.下面关于摩擦力做功的叙述,正确的是( C ) A.静摩擦力对物体一定不做功 B.动摩擦力对物体一定做负功
C.一对静摩擦力中,一个静摩擦力做正功,另一静摩擦力一定做负功
D.一对动摩擦力中,一个动摩擦力做负功,另一动摩擦力一定做正功 人站在h高处的平台上,水平抛出一个质量为m的物体,物体落地时的速度为v,以地面为重力势能的零点,不计空气阻力,则有(B ) A.人对小球做的功是1mv2
2B.人对小球做的功是1mv2mgh
2C.小球落地时的机械能是1mv2
2 D.小球落地时的机械能是1mv2mgh
2
3.(2003上海综合)在交通运输中,常用“客运效率” 来反映交通工具的某项效能,“客运效率”表示消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积,即客运效率=人数路程.一个人骑电动自行车,消耗1MJ(106J)的能量可行驶
消耗能量30Km;一辆载有4个人的普通轿车,消耗320MJ的能量可行驶100Km,则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是C
A. 6∶1 B.12∶5 C.24∶1 D.48∶1
4.如图6-2所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在弹簧压缩到最短的整个过程中,下列关于能量的叙述中正确的应是( D ) A.重力势能和动能之和总保持不变 B.重力势能和弹性势能之和总保持不变 C.动能和弹性势能之和保持不变
图6-2
D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变
2
5.如图6-4所示,质量为m的物体沿动摩擦因素为的水平面以初速度0从A点出发到B点时速度变为,设同一物体以初速度0从A点先经斜面AC,后经斜面CB到B点时速度变为,两斜面在水平面上投影长度之和等于AB的长度,则有( B ) A. B. C. D.不能确定
6. 如图6-5,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点与支架所在平面相垂直的固定轴转动.开始时OB与地面相垂直,放手后开始运动.在无任何阻力的情况下,下列说法中正确的是(B ) ①A球到达最低点时速度为零
②A球机械能减小量等于B球机械能增加量
③B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动的高度 ④当支架从左向右回摆时,A球一定能回到起始高度
A. ①②③ B.②③④ C. ①③④ D. ①②
图6-4
o A
B m 图6-5
2m 7.如图6-8所示,将一颗小钢珠由静止释放到盛有蓖麻油的量筒中,下落不久钢珠就开始作匀速直线运动.(量筒中为什么不放清水而用蓖麻油?这是因为蓖麻油的密度虽小于清水,但它对钢珠产生的粘滞阻力却大大超过清水)
1845年英国物理学家和数学家斯·托克斯(S.G.Stokes)研究球体在液体中下落时,发现了液体对球体的粘滞阻力与球的半径、速度及液体的种类有关,有
F6rv,其中物理量η为液体
图6-8
v 的粘滞系数,它与液体的种类及温度有关.钢珠在蓖麻油中运动一段时间后就以稳定的速度下落,这一速度称为收尾速度.
(1)实验室的温度为20.0℃ 时,蓖麻油的粘滞系数为0.986,请写出它的单位.
因粘滞阻力F6rv,故有F6rvNNs/m2 mm/s,其单位应是
(2)若钢珠的半径为2.00㎜,钢珠的质量为2.6110-4Kg,在蓖麻油中所受的浮力为3.2510-4N,求钢珠在蓖麻油中的收尾速度.(保留π与η)
mgFF浮6rvF浮
得:v6.15102m/s
3
(3)设量筒中蓖麻油的深度为H=40.0㎝,钢珠从液面无初速释放,下沉至刚要到达
Ep钢=EK钢EK油Ep油Q
筒底时,因克服粘滞阻力而产生的热量为多少?(只需列出算式即可) 8.如图6-9所示半径为R、r(R>r)甲、乙两圆形轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条水平轨道(CD)相连,如小球从离地3R的高处A点由静止释放,可以滑过甲轨道,经过CD段又滑上乙轨道后离开两圆形轨道,小球与CD段间的动摩擦因数为μ,其余各段均光滑.为避免出现小球脱离圆形轨道而发生撞轨现象.试设计CD段的长度. CD≤
6R5r211Q=m钢gHm钢v2m油v2m油gH=9.13104J
22或
3Rr≤CD <
3RA h=3R
甲 R C
乙 r D 9.如图5-1-8所示,滑轮和绳的质量及摩擦不计,用力F开始提升原来静止的质量为m=10kg的物体,以大小为a=2m/s2的加速度匀加速上升,求头3s内力F做的功.(取g=10m/s2)
拉力F '和重力mg,由牛顿第二定律得
F Fmgma
所以Fmgma10×10+10×2=120N
F121则力F=60N 物体从静止开始运动,3s内的位移为sat=×2×32=9m
222
4
10.质量是2kg的物体,受到24N竖直向上的拉力,由静止开始运动,经过5s;求:
①5s内拉力的平均功率
②5s末拉力的瞬时功率(g取10m/s2)
如图5-2-5所示,其中F为拉力,mg为重力由牛顿第二定律有
F-mg=ma 解得 a2m/s2 5s内物体的位移
F mg s12at=2.5m 2所以5s内拉力对物体做的功 W=FS=24×25=600J 5s内拉力的平均功率为
PW600=120W
t55s末拉力的瞬时功率 P=Fv=Fat=24×2×5=240W
11.如图5-4-4所示,两个底面积都是S的圆桶,
用一根带阀门的很细的管子相连接,放在水平地面上,两桶内装有密度为ρ的同种液体,阀门关闭时两桶液面的高度分别为h1和h2,现将连接两桶的阀门打开,在两桶液面变为相同高度的过程中重力做了多少功?
5
EP1(sh1)h1h(sh2)2 221gs(h12h22) 2阀门打开,两边液面相平时,两桶内液体的重力势能总和为
1hh2
EP2s(h1h2)g122由于重力做功等于重力势能的减少,所以在此过程中重力对液体做功 WGEP1EP21gs(h1h2)2 4
h 图5-4-4
h6
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