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1、
動能 勢能 同步練習(xí)
1.關(guān)于功和能,下列說法正確的是( ?。?
A.功和能的單位相同,它們的物理意義也相同
B.做功的過程就是物體能量的轉(zhuǎn)化過程
C.做了多少功,就有多少能量發(fā)生了變化
D.各種不同形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化,而且在轉(zhuǎn)化過程中,能的總量是守恒的
答案:BCD
2.A、B兩物體在光滑的水平面上,分別在相同的水平恒力F作用下,由靜止開始通過相同的位移s.若A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量,則在這一過程中( )
A.A獲得的動能較大
B.B獲得的動能較大
C.A、B獲得的動能一樣大
D.無法比較A、B獲得的動能的大小
答案:C 本題考查能量的轉(zhuǎn)化與力和功能之間的
2、數(shù)值關(guān)系.由于水平拉力F相同,由靜止開始通過相同位移s,所以力做的功相同,力F對物體做功,把其他形式的能轉(zhuǎn)化為物體的動能,由于力F做的功相同,故兩物體獲得的動能相同.
3.下列關(guān)于運動物體所受合外力做功和動能變化的關(guān)系正確的是( ?。?
A.如果物體所受合外力為零,則合外力對物體做的功一定為零
B.如果合外力對物體所做的功為零,則合外力一定為零
C.物體在合外力作用下做變速運動,動能一定發(fā)生變化
D.物體的動能不變,所受合外力一定為零
答案:A 如果合外力做的功為零,但合外力不一定為零.可能物體的合外力和運動方向垂直而不做功,B選項錯.物體做變速運動可能是速度方向變化而速度大小不變,
3、所以,做變速運動的物體,動能可能不變,C選項錯.物體動能不變,只能說合外力不做功,但合外力不一定為零,D選項錯.
4.兩個物體質(zhì)量比為1∶4,速度大小之比為4∶1,則這兩個物體的動能之比為( ?。?
A.1∶1 B.1∶4
C.4∶1 D.2∶1
答案:C 由動能定義:∶=m1v12∶m2v22=4∶1.
5.一人用力踢質(zhì)量為1 kg的足球,使球由靜止以10 m/s的速度沿水平方向飛出.假設(shè)人踢球時對球的平均作用力為200 N,球在水平方向運動了20 m,那么人對球所做的功為( ?。?
A.50 J B.200 J
C.4000 J D.非上述
4、各值
答案:A 人踢球時對球做的功為
W=mv2=×1×102 J=50 J
選項A正確.
6.甲、乙兩個物體距地面的高度分別為h1和h2(h1>h2),它們對地面的重力勢能分別為和,則( ?。?
A.> B.E=
C.< D.無法確定
答案:D 物體重力勢能的大小由物體的重力及物體距參考平面的豎直高度決定,即Ep=mgh,題中甲、乙兩物體的質(zhì)量大小不知,故重力G=mg大小不知,無法判斷其重力勢能大小關(guān)系,D選項正確.
7.下面說法中正確的是( ?。?
A.地面上的物體重力勢能一定為零
B.質(zhì)量大的物體重力勢能一定大
C.不同的物體中離地面最高的物體其重力勢能
5、最大
D.離地面有一定高度的物體其重力勢能可能為零
答案:D 重力勢能的大小與參考平面的選取有關(guān),在參考平面處,任何物體的重力勢能均為零.
8.關(guān)于重力勢能,下列說法中正確的是( ?。?
A.物體的位置一旦確定,它的重力勢能的大小也隨之確定
B.物體與零勢面的距離越大,它的重力勢能也越大
C.一個物體的重力勢能從-5J變化到-3J,重力勢能變小了
D.重力勢能的減少量等于重力對物體做的功
答案:D 物體的重力勢能與參考面有關(guān),同一物體在同一位置相對不同的參考面的重力勢能不同,A選項錯.物體在零勢面以上,距零勢面的距離越大,重力勢能越大.物體在零勢面以下,距零勢面的距離越大,重力勢
6、能越小,B選項錯.重力勢能中的正、負號表示大小,-5 J的重力勢能小于-3 J的重力勢能,C選項錯.重力做的功量度了重力勢能的變化,D選項正確.
9.如圖4-2-4所示,質(zhì)量為m的物體靜止在地面上,物體上面連一輕彈簧.用手拉著彈簧上端將物體緩慢提高h,若不計物體動能的改變和彈簧重力,則人做的功( ?。?
圖4-2-4
A.等于mgh B.大于mgh
C.小于mgh D.無法確定
答案:B 用手拉彈簧向上提物體的過程中,除物體的重力勢能增加了mgh外,彈簧的彈性勢能也增加了,拉力做的功應(yīng)等于增加的重力勢能mgh再加上增加的彈性勢能,所以選項B正確.
思路導(dǎo)引
7、←功是能量轉(zhuǎn)化的量度.
←F做功相同,轉(zhuǎn)化的能量也相同.
←W合=F合·scosα
或W合=W1+W2+……
勻速圓周運動是變速運動但動能不變.
←人對球做功等于球由靜止開始獲得的動能,F=200 N,s=20 m是干擾因素.
←要注意重力勢能由重力及物體相對參考面的高度共同決定,不能僅根據(jù)高度比較重力勢能的大小.
←Ep=mgh
Ep有相對性.
←WG=-ΔEp
物體的重力勢能與參考面的選擇有關(guān).
8、
←用手拉彈簧使物體升高h過程,物體重力勢能增加了,彈性勢能也增加了.
10.如圖4-2-5所示,物體在光滑的水平面上勻速運動時具有的動能為20J,然后物體碰到一輕質(zhì)彈簧并擠壓彈簧,當(dāng)彈簧被擠壓到最短時,彈簧的彈性勢能為________J.在物體擠壓彈簧的過程中,物體克服彈力做的功為________J.然后物體又被彈簧彈回,物體離開彈簧后所具有的動能為________J.在物體被彈回的過程中彈力對物體做的功為________J.
圖4-2-5
答案:20 20 20 20
物體壓縮彈簧的過程,克服彈力做功,把物體的動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能.彈簧被擠壓到最短時,物體速度為零,動能為
9、零,原來的動能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能,所以,彈簧被擠壓到最短時所具有的彈性勢能為20 J.物體克服彈力做的功為
20 J,物體被彈回的過程,彈力對物體做功,把彈性勢能轉(zhuǎn)化為物體的動能,物體離開彈簧時彈簧恢復(fù)原狀,彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為物體的動能,所以,物體離開彈簧后所具有的動能為20 J.在物體被彈回的過程中,彈力對物體做的功為20 J.
←動能與彈性勢能相互轉(zhuǎn)化.
11.在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的物體,在恒定水平拉力作用下從靜止開始運動,運動一段位移后,物體的速度為v.求此時物體的動能.
答案:物體在光滑水平面上,在恒定拉力F作用下做勻加速運動,拉力F做功把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為物體的動能,拉力做多少功,物體的動能就增加多少.用Ek表示物體的動能,ΔEk表示增加的動能,拉力F做的功為W,則有
ΔEk=W①
又由于初狀態(tài)物體的速度為零,動能為零,故物體在末狀態(tài)的動能為
Ek=ΔEk=W②
設(shè)物體運動的加速度為a,則
F=ma③
s=④
由②③④式得,物體速度為v時的動能為
Ek=Fs=ma·=mv2.
←拉力F做功把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為物體的動能,拉力做多少功,物體動能就增加多少.