功和能动能动能定理及机械能守恒练习题及答案Word文件下载.docx
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强调：
功是一种过程量，它和一段位移（一段时间）相对应；
而能是一种状态量，它与一个时刻相对应。
两者的单位是相同的（都是J），但不能说功就是能，也不能说“功变成了能”。
做功的过程是物体能量的转化过程，做了多少功，就有多少能量发生了变化，功是能量转化的量度．
（1）动能定理
合外力对物体做的总功=物体动能的增量．即
（2）与势能相关力做功
导致与之相关的
重力
重力对物体所做的功=物体重力势能增量的负值．即WG=EP1—EP2=—ΔEP
重力做正功，重力势能减少；
重力做负功，重力势能增加．
弹簧弹力
弹力对物体所做的功=物体弹性势能增量的负值．即W弹力=EP1—EP2=—ΔEP
弹力做正功,弹性势能减少；
弹力做负功，弹性势能增加．
（3）机械能变化原因
除重力（弹簧弹力）以外的的其它力对物体所做的功=物体机械能的增量即WF=E2—E1=ΔE
当除重力（或弹簧弹力）以外的力对物体所做的功为零时，即机械能守恒
（4）机械能守恒定律
在只有重力和弹簧的弹力做功的物体系内，动能和势能可以互相转化，但机械能的总量保持不变．即EK2+EP2=EK1+EP1，
或ΔEK=—ΔEP
（5）静摩擦力做功的特点
（1）静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功；
（2）在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的互相转移，而没有机械能与其他形式的能的转化，静摩擦力只起着传递机械能的作用；
（3）相互摩擦的系统内，一对静摩擦力对系统所做功的和总是等于零．
（6）滑动摩擦力做功特点“摩擦所产生的热”
（1）滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功；
=滑动摩擦力跟物体间相对路程的乘积，即一对滑动摩擦力所做的功
（2）相互摩擦的系统内，一对滑动摩擦力对系统所做功的和总表现为负功，
其大小为:
W=—fS相对=Q对系统做功的过程中,系统的机械能转化为其他形式的能，
（S相对为相互摩擦的物体间的相对位移;
若相对运动有往复性,则S相对为相对运动的路程）
（7）一对作用力与反作用力做功的特点
（1）作用力做正功时，反作用力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功；
作用力做负功、不做功时，反作用力亦同样如此．
（2）一对作用力与反作用力对系统所做功的总和可以是正功,也可以是负功,还可以零．
一、选择题（每小题中至少有一个选项是正确的）
1．关于功和能的下列说法正确的是（）
A．功就是能B．做功的过程就是能量转化的过程
C．功有正功、负功，所以功是矢量D．功是能量转化的量度
2．一个运动物体它的速度是v时，其动能为E。
那么当这个物体的速度增加到3v时，其动能应该是：
（）
A．EB．3EC．6ED．9E
3．一个质量为m的物体，分别做下列运动，其动能在运动过程中一定发生变化的是：
A．匀速直线运动B．匀变速直线运动
C．平抛运动D．匀速圆周运动
4．对于动能定理表达式W=EK2-EK1的理解，正确的是：
（）
A．物体具有动能是由于力对物体做了功
B．力对物体做功是由于该物体具有动能
C．力做功是由于物体的动能发生变化
D．物体的动能发生变化是由于力对物体做了功
5．某物体做变速直线运动，在t1时刻速率为v，在t2时刻速率为nv，则在t2时刻的动能是t1时刻的（）
A、n倍B、n/2倍C、n2倍D、n2/4倍
6．打桩机的重锤质量是250kg，把它提升到离地面15m高处，然后让它自由下落，当重锤刚要接触地面时其动能为（取g=10m/s2）：
A．1.25×
104JB．2.5×
104JC．3.75×
104JD．4.0×
104J
7．质量为m=2kg的物体，在水平面上以v1=6m/s的速度匀速向西运动，若有一个F=8N、方向向北的恒定力作用于物体，在t=2s内物体的动能增加了（）
A．28JB．64JC．32JD．36J
8．下列关于运动物体所受的合外力、外力做功和动能变化的关系中正确的是：
（）
A．如果物体受的合外力为零，那么合外力对物体做的功一定为零
B．如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零
C．物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化
D．物体的动能不变，所受的合外力一定为零
*9．一物体在水平方向的两个水平恒力作用下沿水平面做匀速直线运动。
若撤去其中一个水平力，下面说法正确的是（）
A．物体的动能可能减少B．物体的动能可能不变
C．物体的动能可能增加D．余下的一个力一定对物体做正功。
*10．如图所示，一个铁球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，在A点接触弹簧后将弹簧压缩，到B点物体的速度为零，然后被弹回，下列说法中正确的是：
A．物体从A下落到B的过程中，动能不断减小
B．物体从B上升到A的过程中，动能不断增大
C．物体从A下落到B以及从B上升到A的过程中，动能都是先变大后变小
D．物体在B点的动能为零，是平衡位置
二、填空题
11．质量为1kg的足球以2m/s的速度飞来，它的动能是J。
运动员又以5m/s的速度将它踢飞，运动员对它做的功是J。
12．木块受水平力F作用在水平面上由静止开始运动，前进S米后撤去F，木块又沿原方向前进3S停止，则摩擦力f=。
木块最大动能为。
三、计算题
13．一个物体自由下落1m和4m的动能之比是多少，下落1s和4s时的动能之比是多少？
14．质量是一千克的物体做平抛运动，初速度为6m/s，抛出时物体的动能是多少？
某时刻物体的水平速度为6m/s，竖直速度为8m/s，此刻物体的动能是多少？
参考答案
1、BD2、D3、C4、D5、C6、C7、B
8、A9、10、C14、F/4,3/4FS
一、不定项选择题（每小题至少有一个选项）
1．下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系,下列说法中正确的是（）
A．如果物体所受合外力为零，则合外力对物体所的功一定为零；
B．如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零；
C．物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化；
D．物体的动能不变，所受合力一定为零。
2．下列说法正确的是（）
A．某过程中外力的总功等于各力做功的代数之和；
B．外力对物体做的总功等于物体动能的变化；
C．在物体动能不变的过程中，动能定理不适用；
D．动能定理只适用于物体受恒力作用而做加速运动的过程。
3．在光滑的地板上，用水平拉力分别使两个物体由静止获得相同的动能，那么可以肯定（）
A．水平拉力相等B．两物块质量相等
C．两物块速度变化相等D．水平拉力对两物块做功相等
4．质点在恒力作用下从静止开始做直线运动，则此质点任一时刻的动能（）
A．与它通过的位移s成正比
B．与它通过的位移s的平方成正比
C．与它运动的时间t成正比
D．与它运动的时间的平方成正比
5．一子弹以水平速度v射入一树干中，射入深度为s，设子弹在树中运动所受的摩擦阻力是恒定的，那么子弹以v/2的速度射入此树干中，射入深度为（）
A．sB．s/2C．
D．s/4
6．两个物体A、B的质量之比mA∶mB=2∶1，二者动能相同，它们和水平桌面的动摩擦因数相同，则二者在桌面上滑行到停止所经过的距离之比为（）
A．sA∶sB=2∶1B．sA∶sB=1∶2C．sA∶sB=4∶1D．sA∶sB=1∶4
7．质量为m的金属块，当初速度为v0时，在水平桌面上滑行的最大距离为L，如果将金属块的质量增加到2m，初速度增大到2v0，在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为（）
A．LB．2LC．4LD．0.5L
8．一个人站在阳台上，从阳台边缘以相同的速率v0，分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力，则比较三球落地时的动能（）
A．上抛球最大B．下抛球最大C．平抛球最大D．三球一样大
9．在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v0，当它落到地面时速度为v，用g表示重力加速度，则此过程中物块克服空气阻力所做的功等于（）
A．
B．
C．
D．
10．水平抛出一物体，物体落地时速度的方向与水平面的夹角为θ，取地面为参考平面，则物体刚被抛出时，其重力势能与动能之比为（）
A．sin2θB．cos2θC．tan2θD．cot2θ
11．将质量为1kg的物体以20m/s的速度竖直向上抛出。
当物体落回原处的速率为16m/s。
在此过程中物体克服阻力所做的功大小为（）
A．200JB．128JC．72JD．0J
12．一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度为2m/s，则下列说法中正确的是（）
A．手对物体做功12JB．合外力对物体做功12J
C．合外力对物体做功2JD．物体克服重力做功10J
13．物体A和B叠放在光滑水平面上mA=1kg，mB=2kg，B上作用一个3N
的水平拉力后，A和B一起前进了4m，如图1所示。
在这个过程中B对A做
的功等于（）
A．4JB．12JC．0D．-4J
14．一个学生用100N的力，将静止在操场上的质量为0.6kg的足球，以15m/s的速度踢出20m远。
则整个过程中学生对足球做的功为（）
A．67.5JB．2000JC．1000JD．0J
15．一个质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂在O点，小球在水平拉力F作用下，
从平衡位置P点很缓慢地拉到Q点，如图2所示，则拉力F做的功为（）
A．mgLcosθB．mgL（1-cosθ）C．FLsinθD．FLcosθ
16．如图3所示，地面水平光滑，质量为m的物体在水平恒力F的作用下，由静止从A处移动到了B处；
此过程中力F对物体做正功，使得物体的速度（增大、减少、不变）。
如果其它条件不变，只将物体的质量增大为2m，在物体仍由静止从A运动到B的过程中，恒力F对物体做的功（增大、减少、不变）；
物体到达B点时的速度比原来要（大、少、不变）。
如果让一个具有初速度的物体在粗糙水平地面上滑行时，物体的速度会不断减少，这个过程中伴随有力做功（正、负、零）。
可见做功能使物体的速度发生改变。
17．一高炮竖直将一质量为M的炮弹以速度V射出，炮弹上升的最大高度为H，则炮弹上升的过程中克服空气阻力所做的功为，发射时火药对炮弹做功为。
（忽略炮筒的长度）
18．质量为m的物体静止在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为μ，今用一水平力推物体，使物体加速运动一段时间，撤去此力，物体再滑行一段时间后静止，已知物体运动的总路程为s，则此推力对物体做功。
20．一个质量为m=2kg的铅球从离地面H=2m高处自由落下，落入沙坑中h=5cm深处，如图所示，求沙子对铅球的平均阻力。
（g取10m/s2）
21．质量为m的物体由半圆形轨道顶端从静止开始释放，如图4所示，A为轨道最低点，A与圆心0在同一竖直线上，已知圆弧轨道半径为R，运动到A点时，物体对轨道的压力大小为2.5mg，求此过程中物体克服摩擦力做的功。
一、选择题
1．A2．AB3．D4．AD5．D6．B7．C8．D9．C10．C11．C12．ACD
13．A14．A15．B
16．增大；
不变；
小；
滑动摩擦；
负；
17．
；
18．μmgs
19．∵全过程中有重力做功，进入沙中阻力做负功
∴W总=mg（H+h）—fh由动能定理得：
mg（H+h）—fh=0—0
得
带入数据得f=820N
20．物体在B点：
∴mvB2=（N-mg）R=1.5mgR
∴
由动能定理得：
即物体克服摩擦力做功为
1.在只有重力做功的情况下,_________________________,这个结论叫作机械能守恒定律.
答案:
物体的动能和势能发生转化,但机械能的总量保持不变
2.下列情况中,运动物体机械能一定守恒的是（）.
（A）物体所受的合外力为零（B）物体不受摩擦力
（C）物体受到重力和摩擦力（D）物体只受重力答案:
D
3.关于机械能是否守恒,下列叙述中正确的是（）.
（A）作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒（B）作匀变速运动的物体机械能可能守恒
（C）外力对物体做功为零时,机械能一定守恒（D）只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒
BD
4.下列说法中正确的是（）.
（A）一个物体所受的合外力为零,它的机械能一定守恒
（B）一个物体所受的合外力恒定不变,它的机械能可能守恒
（C）一个物体作匀速直线运动,它的机械能一定守恒
（D）一个物体作匀加速直线运动,它的机械能可能守恒答案:
5.a、b、c三球自同一高度以相同速率抛出,a球竖直上抛,b球水平抛出,c球竖直下抛.设三球落地的迷率分别为va、vb,vc则（）.
（A）va>
vb>
vc（B）va=vb>
vc（C）va>
vb=vc（D）va=vb=vc答案:
6.质量为m的物体,以初速度v0由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑动,在滑动过程中,当高度为h时,该物体具有的机械能为（）.
（A）
（B）
（C）mgh（D）
答案:
A
7.如图所示,质量相同的两个小球,分别用长l和2l的细绳悬挂在天花板上,分别拉起小球使线伸直呈水平状态,然后轻轻释放.当小球到达最低位置时（）.
（A）两球运动的线速度相等（B）两球运动的角速度相等
（C）两球的向心加速度相等（D）细绳对两球的拉力相等答案:
CD
8.当重力对物体做正功时,物体的（）.
（A）重力势能一定增加,动能一定减少（B）重力势能一定减少,动能一定增加
（C）重力势能一定减少,动能不一定增加（D）重力势能不一定减少,动能一定增加答案:
C
9.以下运动中机械能守恒的是（）.
（A）物体沿斜面匀速下滑
（B）物体从高处以g/3的加速度竖直下落
（C）不计阻力,细绳一端拴一小球,使小球在竖直平面内作圆周运动
（D）物体沿光滑的曲面滑下答案:
10.图中的四个选项,木块均在固定的斜面上运动,其中图（A）（B）（C）中的斜面是光滑的,图（A）（B）中的F为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图（A）（B）（D）中的木块向下运动,图（C）中的木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中,机械能守恒的是图（）.
11.跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内,下列说法中正确的是（）.
（A）空气阻力做正功（B）重力势能增加（C）动能增加（D）空气阻力做负功答案:
12.如图所示,一艘快艇发动机的冷却水箱离水面的高度为0.8m,现用导管与船底连通到水中,要使水能流进水箱（不考虑导管对水的阻力）,快艇的航行速度至少应达到（）.
（A）2.0m/s（B）4.0m/s（C）6.0m/s（D）8.0m/s
B
13.枪竖直向上以初速度v0发射子弹,忽略空气阻力,当子弹离枪口距离为____时,子弹的动能是其重力势能的一半.
14.在验证机械能守恒定律的实验中,要验证的是重锤重力势能的减少等于它动能的增加,以下步骤中仅是实验中的一部分,在这些步骤中多余的或错误的有______（填代号）.
（A）用天平称出重锤的质量.
（B）把打点计时器固定在铁架台上,并用导线把它和低压交流电源连接起来.
（C）把纸带的一端固定在重锤上,另一端穿过打点计时器的限位孔,把重锤提升到一定的高度.
（D）接通电源,释放纸带.（E）用秒表测出重锤下落的时间.
AE
16.如图所示,一根长l的细线,一端固定在顶板上,另一端拴一个质量为m的小球.现使细线偏离竖直方向α=60Δ°
角后,从A点处无初速地释放小球.试问:
（1）小球摆到最低点O时的速度多大?
（2）小球摆到左方最高点的高度（相对最低点）多高?
（3）若在悬点正下方处有一钉子,O′P=l/3,不计悬线与钉碰撞时的能量损失,则小球碰钉后向左摆动过程中能达到的最大高度有何变化?
（1）
（2）l/2（3）仍与A点等高
17.如图所示,一小球从倾角为30°
的固定斜面上的A点水平抛出,初动能为6J,问球落到斜面上的B点时动能有多大?
14J
18.如图所示,通过定滑轮悬拌两个质量为m1、m2的物体（m1>
m2）,不计绳子质量、绳子与滑轮问的摩擦,在m1向下运动一段距离的过程中,下列说法中正确的是（）.
（A）m1势能的减少量等于m2动能的增加量
（B）m1势能的减少量等于m2势能的增加量
（C）m1机械能的减少量等于m2机械能的增加量
（D）m1机械能的减少量大于m2机械能的增加量
19.一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于（）.（1999年全国高考试题）
（A）物体势能的增加量
（B）物体动能的增加量
（C）物体动能的增加量加上物体势能的增加量
（D）物体动能的增加量加上克服重力所做的功
20.如图所示,一轻质弹簧竖直放置,下端固定在水平面上,上端处于a位置,当一重球放在弹簧上端静止时,弹簧上端被压缩到b位置.现将重球（视为质点）从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落,弹簧被重球压缩到最低位置d.以下关于重球运动过程的正确说法应是（）.
（A）重球下落压缩弹簧由a至d的过程中,重球作减速运动
（B）重球下落至b处获得最大速度
（C）由a至d过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c下落至d处时重力势能减少量
（D）重球在b位置处具有的动能等于小球由c下落到b处减少的重力势能
BC
21_如图所示,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点并与支架所在平面相垂直的同定轴转动.开始时OB与地面相垂直,放手后支架开始运动,在不计任何阻力的情况下,下列说法中正确的是（）.
（A）A球到达最低点时速度为零
（B）A球机械能减少量等于B球机械能增加量
（C）B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度
（D）当支架从左向右返回摆动时,A球一定能回到起始高度
BCD
22.如图所示,一个粗细均匀的U形管内装有同种液体,在管口右端盖板A密闭,两液面的高度差为h,U形管内液柱的总长度为4h.现拿去盖板,液体开始运动,当两液面高度相等时,右侧液面下降的速度为（）.
（B）
（C）
（D）
23.如图所示,粗细均匀、全长为h的铁链,对称地挂在轻小光滑的定滑轮上.受到微小扰动后,铁链从静止开始运动,当铁链脱离滑轮的瞬间,其速度大小为（）.
24.长l的线的一端系住质量为,的小球,另一端固定,使小球在竖直平面内以绳的固定点为圆心恰能作完整的圆周运动,卜列说法中正确的是（）.
（A）小球、地球组成的系统机械能守恒
（B）小球作匀速圆周运动
（C）小球对绳拉力的最大值与最小值相差6mg
（D）以最低点为参考平面,小球机械能的最小值为2mgl
AC
25.质量m=5㎏的小球系于弹簧的一端,套在光滑竖直圆环上,弹簧的另一端固定在环上的A点,环半径R=0.5m,弹簧原长l0=R=0.5m.当球从图中位置C滑至最低点B时,测得vA=3m/s,则在B点时弹簧的弹性势能EP=____J.
15
26.如图所示,小球质量为m,用长为l的细绳悬挂在一枚细钉上,用一大小为F的水平恒力拉球,至细绳偏转角度为θ（θ＜90°
）时撤去F,如在运动中绳子始终处于伸直状态.求:
（1）小球能上升的最大高度.
（2）小球又回到最低点时,细绳上张力的大小.
（1）当
时,
;
当
时,h=2l
（2）mg+2Fsinθ
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