功与能和能量守恒
选择题:
一质点受力作用,沿X轴正方向运动。从x=0到x=2m过程中,力作功为
(A) 8J (B)12J (C)16J (D)24J
一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动,有一力作用在质点上。在该质点从坐标圆点运动到(0,2R)位置过程中,力对它所作的功为
(A)F0R2 (B)2F0R2 (C)3F0R2 (D)4F0R2
有一倔强系数为k的轻弹簧,原长为,将它吊在天花板上。当它下端挂一托盘平衡时,其长度变为。然后在托盘中放一重物,弹簧长度变为。则由伸长到的过程中,弹性力所作的功为
(A) (B) (C) (D)
对功的概念有几种说法:
保守力作正功时,系统内相应的势能增加。
质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零。
作用力和反作用力大小相等,方向相反,所以两者所作功的代数和必为零。
在上述说法中:
(A)(1)、(2)是正确的。 (B)(2)、(3)是正确的。
(C)只有(2)是正确的。 (D)只有(3)是正确的。
5、今有一倔强系数为k的轻弹簧,竖直放置,下端悬一质量为m的小球。开始时使弹簧为原长而小球恰好与地接触,今将弹簧上端缓慢地提起,直到小球刚能脱离地面为止。在此过程中外力作功为
(A) (B) (C) (D) (E)
6、对于一个物体系来说,在下列条件中,哪种情况下系统的机械能守恒?
(A)合外力为0。 (B)合外力不作功。
(C)外力和非保守内力都不作功。 (D)外力和保守内力都不作功。
7、质量为m的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时,可认为该飞船只在地球的引力场中运动。已知地球质量为M,万有引力恒量为G。则当它从距地球中心R1处下降到R2处时,飞船增加的动能等于
(A) (B) (C) (D)
8、如图,一质量为m的物体,位于质量可以忽略的直立弹簧正上方高度为h处。该物体从静止开始落向弹簧,若弹簧的倔强系数为k,不考虑空气阻力,则物体可能获得的最大动能是
(A)mgh (B) (C) (D)
9、速度为v的子弹,打穿一块木板后速度变为零,设木板对子弹的阻力是恒定的。那么,当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时,子弹的速度是
(A) (B) (C) (D)
10、质量为m的质点在外力作用下,其运动方程为,式中A、B、都是正的常数。则力在t1=0到这段时间内所作的功为
(A) (B)
(C) (D)
11、如图所示,一倔强系数为k的轻弹簧水平放置,左端固定,右端与桌面上一质量为m的木块连接,用一水平力F向右拉木块而使其处于静止状态。若木块与桌面间的静摩擦系数为,弹簧的弹性势能为Ep,则下列关系式中正确的是
(A) (B)
(C) (D)
12、在如图所示系统中(滑轮质量不计,轴光滑),外力F通过不可伸长的绳子和一倔强系数k=200N·m-1的轻弹簧缓慢地拉地面上的物体。物体的质量M=2kg,初始时弹簧为自然长度,在把绳子拉下20cm的过程中,所作的功为(重力加速度g取10m·s-1)
(A)2J (B)1J (C)3J (D)4J
填空题:
如图所示,一质点在几个力的作用下,沿半径为R的圆周运动,其中一个力是恒力,方向始终沿x轴正向,即,当质点从A点沿逆时针方向走过圆周到达B点时,所作的功为W=--------
二质点的质量各为m1,m2。当它们之间的距离a由缩短到b时,万有引力所作的功为--------
一质点在二恒力作用下,位移为;在此过程中,动能增量为24J。已知其中一恒力,则另一恒力所作的功为--------
4、一长为,质量为m的匀质链条,放在光滑的桌面上。若其长度的悬挂于桌边下,将其慢慢拉回桌面,需作功--------
5、有一人造地球卫星,质量为m,在地球表面上空2倍于地球半径R的高度沿圆轨道运行。用m、R、引力常数G和地球的质量M表示
卫星的动能为--------
卫星的引力势能为--------
6、倔强系数为k的弹簧,上端固定,下端悬挂重物。当弹簧伸长x0,重物在O处达到平衡,现取重物在O处时各种势能均为0,则当弹簧长度为原长时,系统的重力势能为--------;系统的弹性势能为--------;系统的总势能为--------。
7、如图所示,倔强系数为k的弹簧,一端固定在墙壁上,另一端连一质量为m的物体。物体静止在坐标原点O,此时弹簧长度为原长。物体与桌面间的摩擦系数为。若物体在不变的外力作用下向右移动,则物体到达最远位置时系统的弹性势能Ep--------
8、已知地球的半径为R,质量为M。现有一质量为m的物体,在离地面高度为2R处。以地球和物体为系统,若取地面为势能零点,则系统的引力势能为--------;若取无穷远处为势能零点,则系统的引力势能为--------。(G为万有引力常数)
计算题:
一人从10m深的井中提水。起始时桶中装有10kg的水,桶的质量为1kg,由于水桶漏水,每升1m高要漏去0.2kg的水。求水桶匀速地从井中提到井口,人所作的功。
2、一陨石从距地面高h处由静止开始落向地面,忽略空气阻力。求:
陨石下落过程中,万有引力的功是多少?
陨石落地的速度多大?