组卷网 > 知识点选题 > 常见力做功与相应的能量转化
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解析
| 共计 218 道试题
1 . 有些力学问题,可假想一个“虚设过程”使问题得以简化和解决。举例如下:如图所示,四根质量都是m的均匀等长木棒,用铰链连成框架,铰链P固定在天花板上,框架竖直悬挂在空中;现在铰链Q上施一竖直向上的力F使框架保持静止,不计一切摩擦,若要求出作用力F的大小,可设想力F使铰链Q缓慢上移一微小的距离,则框架的重心将上升,因为F做的功等于框架重力势能的增加量,所以,可得。请参照上面解决问题的方法,尝试完成以下问题:一个半径为R的四分之一光滑球面放在水平桌面上,球面上放置一光滑均匀铁链,其A端固定在球面的顶点,B端恰与桌面不接触,铁链单位长度的质量为m,重力加速度为g。则铁链A端受的拉力T为(  )

A.mRgB.C.2mRgD.mg
7日内更新 | 33次组卷 | 1卷引用:2024届北京市北京大兴精华学校高三下学期三模物理试卷
2 . “神舟十六号”载人飞船安全着陆需经过分离、制动、再入和减速四个阶段。如图所示,在减速阶段,巨型降落伞为返回舱提供阻力,假设返回舱做直线运动,则在减速阶段(  )

A.伞绳对返回舱的拉力等于返回舱的重力
B.伞绳对返回舱拉力的冲量与返回舱重力冲量的矢量和为零
C.合外力对返回舱做的功等于返回舱机械能的变化
D.除重力外其他力对返回舱做的总功等于返回舱机械能的变化
7日内更新 | 89次组卷 | 1卷引用:2024届北京市第九中学高三下学期考前保温考试物理试题
3 . 如图所示,一物体在与水平方向夹角为θ的恒定拉力F作用下以速度v做匀速直线运动。已知物体质量为m,物体和桌面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。在物体运动时间为t的过程中,下列说法正确的是(  )

A.支持力可能为零B.摩擦力做功为−μmgvt
C.拉力和摩擦力的合力方向竖直向上D.合力做功为Fvt
7日内更新 | 113次组卷 | 1卷引用:2024届北京市海淀区高三下学期二模(5月)物理试题
4 . 如图所示,两物块质量分别为,用不计质量的细绳相连接,悬挂在定滑轮的两侧,不计滑轮质量和一切摩擦。开始时,两物块距离地面高度相同,用手托住物块,然后由静止释放,直至物块间高度差为。在此过程中,下列说法正确的是(  )

A.物块的机械能守恒
B.物块的机械能减小了
C.物块机械能的变化量等于细绳拉力对它所做的功
D.物块重力势能的增加量小于其动能增加量
2024-05-15更新 | 834次组卷 | 1卷引用:北京市十一学校2023-2024学年高一下学期教与学诊断物理Ⅱ试卷(A)
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5 . 滑雪运动员沿斜坡滑道下滑了一段距离,重力对他做功1000J,他克服阻力做功100J。此过程关于运动员的说法,下列选项正确的是(       
A.重力势能减少了900JB.动能增加了1100J
C.产生的热为100JD.机械能减少了100J
2024-05-15更新 | 130次组卷 | 1卷引用:北京市育才学校2023-2024学年高一下学期期中物理(选考)试题
6 . 万有引力定律和库仑定律的相似,使得解决相关问题的方法可以相互借鉴。
(1)与静电力做功特点类似,万有引力做功同样与路径无关。已知某卫星绕地球的轨道为一椭圆,地球位于椭圆的一个焦点上,如图1所示。已知地球和卫星的质量分别为Mm,卫星在远地点A时与地心距离为r1,在近地点B时与地心距离为r2。取无穷远处引力势能为零,质量为的两物体相距为r时,引力势能表达式为,其中G为引力常量。
a.推导证明卫星绕地球运动的过程中动能与引力势能之和守恒;
b.计算卫星从A运动到B的过程中增加的动能
(2)如图2所示,直线上有一固定点电荷A,带电量为+Q,另一质量为m、带电量为-q的点电荷B由直线上某点静止释放,仅考虑两电荷间的库仑力,当电荷B运动至距离电荷A为L时,其速度大小恰等于B绕A做半径为L的匀速圆周运动时的速度大小。取无穷远电势为零,两点电荷相距为r时的电势能表达式为,其中k为静电力常量。
a.求点电荷B由静止释放时与点电荷A的距离
b.已知在万有引力作用下人造卫星绕地球以椭圆轨道或圆周轨道运行时,若椭圆轨道半长轴与某一圆周轨道半径相等,则其在两轨道上运行的周期相等。请据此估算点电荷B从该位置由静止释放运动到点电荷A位置的时间t

2024-05-13更新 | 380次组卷 | 1卷引用:2024届北京市朝阳区高三下学期二模物理试题
7 . 传统车辆刹车时使用机械制动方式,利用刹车装置使车辆受到制动力(即阻力)而减速,将减小的动能全部转化成内能。有些新能源电动车刹车时会使用一种“再生制动”方式,该方式在制动时能将汽车减少的动能转化为电能加以储存利用,这些减少的动能也被称为可回收的动能。
一辆质量为m的电动汽车在平直路面上行驶,某一时刻同时开启机械制动和再生制动,汽车的速度从减为的过程,位移大小为;此后,只开启机械制动,直至汽车停止,汽车又向前行驶的位移大小为。假设机械制动使汽车受到的制动力恒定,空气阻力不计。
(1)求只开启机械制动的过程,汽车受到的制动力大小
(2)求同时开启机械制动和再生制动的过程,汽车可回收的动能
(3)从物体的运动情况确定其受力特征是力学研究的一个重要思路。为检测再生制动的性能,在汽车速度为时,研究人员只开启再生制动方式,测绘了汽车速度随位移变化的关系图线如图所示,图线是一条直线,其斜率的绝对值为k。根据加速度的定义,结合图像,推导汽车加速度av变化的规律及受到的制动力F变化的规律。

2024-05-11更新 | 379次组卷 | 1卷引用:2024届北京市西城区高三下学期第二次模拟测试物理试卷
8 . 如图所示,质量的小物块从固定斜面的顶端由静止开始匀加速下滑。斜面的长度,倾角,物块与斜面间的动摩擦因数,重力加速度。求物块下滑至斜面底端的过程中:
(1)加速度的大小a
(2)重力冲量的大小和方向;
(3)损失的机械能

2024-04-22更新 | 585次组卷 | 1卷引用:2024届北京市朝阳区高三下学期质量检测一模物理试题
9 . 长木板A放在光滑的水平面上,质量为的另一物体B以水平速度从左端滑上原来静止的长木板A的上表面,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.木板A的最小长度为B.系统损失的机械能为
C.A、B间的动摩擦因数为0.1D.木板最终获得的动能为
2024-02-10更新 | 511次组卷 | 1卷引用:北京市十一学校2022-2023学年高一下学期期末物理试卷
10 . 物理学中,力与运动关系密切,而力的空间累积效果—做功,又是能量转化的量度。因此我们研究某些运动时,可以先分析研究对象的受力特点,进而分析其能量问题。已知重力加速度为g,且在下列情境中,均不计空气阻力。
(1)劲度系数为k1的轻质弹簧上端固定,下端连一可视为质点的小物块,若以小物块的平衡位置为坐标原点O,以竖直向下为正方向建立坐标轴Ox,如图1所示,用x表示小物块由平衡位置向下发生的位移。
a.求小物块的合力Fx的关系式,并据此在图2中画出Fx的图像;
b.系统的总势能为重力势能与弹性势能之和。请你结合小物块的受力特点和求解变力功的基本方法,以平衡位置为系统总势能的零势能参考点,推导小物块振动位移为x时系统总势能Ep的表达式。
(2)图3所示为理想单摆,摆角θ足够小,可认为是简谐运动。其平衡位置记为O'点。
a.若已知摆球的质量为m,摆长为L,在偏角很小时,摆球对于O'点的位移x'的大小与θ角对应的弧长、弦长都近似相等,即近似满足:sinθ。请推导得出小球在任意位置处的回复力与位移的比例常数k2的表达式;
b.若仅知道单摆的振幅A,及小球所受回复力与位移的比例常数k2,求小球在振动位移为时的动能Ek(用Ak2表示)。

共计 平均难度:一般