物理競賽專題訓練試題及答案-功和能一、單項選擇題（每題1分，共20分）1.一個物體在水平恒力F的作用下，在水平面上由靜止開始運動，經(jīng)過時間t后，撤去力F，物體又經(jīng)過時間2t后停止運動。則力F對物體所做的功W和全程物體克服摩擦力所做的功Wf的關系是（）A.W=WfB.W=2WfC.W=3WfD.W=4Wf答案：C2.質量為m的小球從高h處自由下落，與地面碰撞時間為Δt，地面對小球的平均作用力為F，取豎直向上為正方向，在與地面碰撞過程中（）A.重力的沖量為mg(√(2h/g)+Δt)B.地面對小球作用力的沖量為FΔtC.合外力對小球的沖量為(mg+F)ΔtD.合外力對小球的沖量為(mg-F)Δt答案：B3.關于功和能，下列說法正確的是（）A.功就是能，能就是功B.功可以轉化為能C.功是物體能量轉化的量度D.功和能的單位不同答案：C4.質量為m的汽車以恒定功率P啟動后沿水平道路行駛，經(jīng)過一段時間后將達到最大速度v。若行駛中受到的摩擦阻力大小不變，則在加速過程中車速為v/3時，汽車的加速度大小為（）A.P/mvB.2P/mvC.3P/mvD.4P/mv答案：B5.如圖所示，質量為m的物塊與轉臺之間能出現(xiàn)的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍，物塊與轉軸OP相距R，物塊隨轉臺由靜止開始轉動。當轉速增加到一定值時，物塊即將在轉臺上滑動。在物塊由靜止到開始滑動前的這一過程中，轉臺對物塊做的功為（）A.0B.2πkmgRC.2kmgRD.kmgR/2答案：D6.一質量為m的木塊靜止在光滑的水平面上，從t=0開始，將一個大小為F的水平恒力作用在該木塊上，在t=t1時刻力F的功率是（）A.F2t1/2mB.F2t12/2mC.F2t1/mD.F2t12/m答案：C7.質量為m的物體從地面上方H高處無初速釋放，落在地面后出現(xiàn)一個深度為h的坑，如圖所示，在此過程中（）A.重力對物體做功為mgHB.物體重力勢能減少了mg(H+h)C.合力對物體做的總功為零D.地面對物體的平均阻力為mg(H+h)/h答案：BD8.一顆子彈以某一水平速度擊中了靜止在光滑水平面上的木塊，并從中穿出。對于這一過程，下列說法正確的是（）A.子彈減少的機械能等于木塊增加的機械能B.子彈和木塊組成的系統(tǒng)機械能的損失量等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量C.子彈減少的機械能等于木塊增加的動能與木塊增加的內能之和D.子彈減少的動能等于木塊增加的動能與子彈和木塊增加的內能之和答案：BD9.如圖所示，一輕彈簧左端固定在長木板M的左端，右端與小木塊m連接，且m與M及M與地面間接觸光滑。開始時M和m均靜止，現(xiàn)同時對M、m施加等大反向的水平恒力F1和F2，從兩物體開始運動以后的整個過程中，對M和m及彈簧組成的系統(tǒng)（整個過程中彈簧形變不超過其彈性限度），正確的說法是（）A.由于F!、F2等大反向，故系統(tǒng)機械能守恒B.由于F!、F2分別對M、m做正功，故系統(tǒng)動能不斷增加C.由于F!、F2分別對M、m做正功，故系統(tǒng)機械能不斷增加D.當彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時，M、m的動能最大答案：D10.如圖所示，一物體以速度v0沖向光滑斜面AB，并能沿斜面升高h，下列說法中正確的是（）A.若把斜面從C點鋸斷，由機械能守恒定律知，物體沖出C點后仍能升高hB.若把斜面彎成圓弧形AB，物體仍能沿AB升高hC.若把斜面從C點鋸斷或彎成圓弧形，物體都不能升高h，因為機械能不守恒D.若把斜面從C點鋸斷，物體不能升高h，但機械能守恒答案：D11.質量為m的小球被系在輕繩一端，在豎直平面內做半徑為R的圓周運動，運動過程中小球受到空氣阻力的作用。設某一時刻小球通過軌道的最低點，此時繩子的張力為7mg，此后小球繼續(xù)做圓周運動，經(jīng)過半個圓周恰能通過最高點，則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功為（）A.mgR/4B.mgR/3C.mgR/2D.mgR答案：C12.如圖所示，一質量為m的滑塊以初速度v0自固定在地面上的粗糙斜面的底端A開始沖上斜面，到達某一高度后返回A點，下列說法中正確的是（）A.滑塊上滑過程中機械能的減少量等于下滑過程中機械能的減少量B.滑塊上滑過程中摩擦力的平均功率大于下滑過程中摩擦力的平均功率C.滑塊上滑過程中所用時間小于下滑過程中所用時間D.滑塊上滑過程中加速度的大小小于下滑過程中加速度的大小答案：ABC13.如圖所示，一質量為m的物體以某一速度沖上傾角為30°的斜面，其運動的加速度大小為3g/4，這物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個過程中（）A.重力勢能增加了3mgh/4B.動能損失了mghC.機械能損失了mgh/4D.物體克服摩擦力的功率隨時間在均勻減小答案：C14.如圖所示，質量為m的物體靜止在水平桌面上，它與桌面之間的動摩擦因數(shù)為μ，物體在水平力F作用下開始運動，發(fā)生位移s1時撤去力F，問物體還能運動多遠（）A.μs1B.s1C.(1-μ)s1D.s1/μ答案：A15.質量為m的物體，在距地面h高處以g/3的加速度由靜止豎直下落到地面，下列說法中正確地是（）A.物體的重力勢能減少mgh/3B.物體的機械能減少2mgh/3C.物體的動能增加mgh/3D.重力做功mgh答案：BCD16.如圖所示，質量為m的小球用水平彈簧系住，并用傾角為30°的光滑木板AB托住，小球恰好處于靜止狀態(tài)。當木板AB突然向下撤離的瞬間，小球的加速度大小為（）A.0B.2√3g/3C.gD.√3g/3答案：B17.汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機功率為P，快進入鬧市區(qū)時，司機減小了油門，使汽車的功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛。下面四個圖象中，哪個圖象正確表示了從司機減小油門開始，汽車的速度與時間的關系（）A.B.C.D.答案：C18.如圖所示，一質量為m的木塊靠在豎直粗糙墻壁上，且受到水平力F的作用，下列說法正確的是（）A.若木塊靜止，則木塊受到的靜摩擦力大小等于mg，方向豎直向上B.若木塊靜止，當F增大時，木塊受到的靜摩擦力隨之增大C.若木塊與墻壁間的動摩擦因數(shù)為μ，當撤去F時，木塊受到墻壁的摩擦力大小等于μmgD.若撤去F，木塊沿墻壁下滑時，木塊受墻壁的摩擦力大小等于mg答案：A19.如圖所示，一輕彈簧一端固定在O點，另一端系一小球，將小球從與懸點O在同一水平面且使彈簧保持原長的A點無初速地釋放，讓小球自由擺下，不計空氣阻力，在小球由A點擺向最低點B的過程中，下列說法正確的是（）A.小球的機械能守恒B.小球的機械能減少C.小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和不變D.小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒答案：D20.如圖所示，一質量為m的物體沿傾角為θ的固定斜面勻速下滑，下滑過程中物體始終受到水平向右的恒定風力作用，已知物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，則下滑過程中物體所受風力的大小為（）A.mgsinθcosθ/(cosθ-μsinθ)B.mgsinθcosθ/(sinθ-μcosθ)C.mgcosθsinθ/(cosθ+μsinθ)D.mgcosθsinθ/(sinθ+μcosθ)答案：A二、多項選擇題（每題2分，共20分）1.關于功和能，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化過程C.做了多少功，就有多少能量發(fā)生了轉化D.各種不同形式的能量可以相互轉化，且在轉化過程中，能的總量是守恒的答案：BCD2.如圖所示，質量為m的物體靜止在水平桌面上，物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ，今用一水平恒力F作用于物體上使物體加速前進，經(jīng)過一段時間t撤去F，再經(jīng)過時間t物體恰好停下，則（）A.力F對物體做的功為F2t2/4mB.力F對物體做的功為F2t2/8mC.物體克服摩擦力做的功為F2t2/4mD.物體克服摩擦力做的功為F2t2/8m答案：AC3.質量為m的物體，在水平力F的作用下，在粗糙的水平面上運動，下列說法中正確的是（）A.如果物體做加速直線運動，則F一定對物體做正功B.如果物體做減速直線運動，則F一定對物體做負功C.如果物體做減速直線運動，則F可能對物體做正功D.如果物體做勻速直線運動，則F一定對物體做正功答案：ACD4.如圖所示，電梯質量為M，在它的水平地板上放置一質量為m的物體。電梯在鋼索的拉力作用下由靜止開始豎直向上加速運動。當上升高度為H時，電梯的速度達到v，則在這個過程中，以下說法正確的是（）A.電梯地板對物體的支持力所做的功等于mv2/2B.電梯地板對物體的支持力所做的功大于mv2/2C.鋼索的拉力所做的功等于(M+m)v2/2+MgHD.鋼索的拉力所做的功大于(M+m)v2/2+MgH答案：BD5.如圖所示，質量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程，下列說法正確的是（）A.電動機多做的功為mv2/2B.摩擦力對物體做的功為mv2/2C.傳送帶克服摩擦力做的功為mv2/2D.電動機增加的功率為μmgv答案：BD6.如圖所示，質量為m的小球用長為L的輕繩懸掛于O點，用水平恒力F拉著小球從最低點運動到使繩與豎直方向成θ角的位置，在小球運動過程中（）A.拉力F做功為FLsinθB.拉力F做功為FL(1-cosθ)C.重力做功為-mgLcosθD.合力對小球做功為FLsinθ答案：BD7.一質量為m的滑塊在粗糙水平面上滑行，通過頻閃照片分析得知，滑塊在最開始2s內的位移是最后2s內位移的兩倍，且已知滑塊最開始1s內的位移為2.5m，由此可求得（）A.滑塊的加速度為5m/s2B.滑塊的初速度為5m/sC.滑塊運動的總時間為3sD.滑塊運動停止前最后1s內的位移為1m答案：ACD8.如圖所示，質量為m的物體置于光滑水平面上，一根繩子跨過定滑輪一端固定在物體上，另一端在力F作用下，以恒定速率v0豎直向下運動，物體由靜止開始運動到繩與水平方向夾角為45°過程中，繩中拉力對物體做的功為（）A.mv02B.mv02/2C.mv02/4D.條件不足，無法確定答案：B9.如圖所示，一輕彈簧左端固定在長木板M的左端，右端與小木塊m連接，且m與M的接觸面光滑，開始時，m和M均靜止，現(xiàn)同時對m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，從兩物體開始運動以后的整個過程中，對m、M和彈簧組成的系統(tǒng)（整個過程中彈簧形變不超過其彈性限度），正確的說法是（）A.由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機械能守恒B.由于F1、F2分別對m、M做正功，故系統(tǒng)動能不斷增加C.由于F1、F2分別對m、M做正功，故系統(tǒng)機械能不斷增加D.當彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時，m、M的動能最大答案：D10.如圖所示，一質量為m的物體以某一速度沖上傾角為37°的固定斜面，其運動的加速度大小為0.9g，這物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個過程中（）A.重力勢能增加了mghB.動能損失了mghC.機械能損失了0.1mghD.物體克服摩擦力的功率隨時間在均勻減小答案：ACD三、判斷題（每題1分，共10分）1.功是矢量，有大小也有方向。（）答案：×2.物體的動能不變，則物體所受的合外力一定為零。（）答案：×3.物體的重力勢能減