高中物理必修二-功和能典型一题多变题集锦

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1、高中物理必修二-功和能典型一题多变题集锦必修二功和能典型一题多变题集锦一.功的计算:1.物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为L，如图甲所示，求力F对物体所做的功。相关变式题1)物体m在与水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为L，如图乙所示，求力F对物体所做的功。F2):如图所示，物体在力作用下在水平面上发生一段位移L，试分别计算这四种情况下力F对物体所做的功。设在这四种情况下力F和位移L的大小都相同：F=10N，L=1m，角θ的大小如图所示。3)一个质量m=2kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F1=10N，在水平地面上移动的距离s=2m

2、。物体与地面间的滑动摩擦力F2=4.2N。求：（1）、F1、F2分别对物体做的功。（2）、F1、F2对物体做的总功。4)：用50N力拉一个质量为10kg的物体在水平地面上前进，如图所示，若物体前进了10m，拉力F做的功W1=______J，重力G做的功W2=______J，如果物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，物体克服阻力做的功W3=_____J．5)如图所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计，用力F提升原来静止的质量为m＝10kg的物体，使其以大小为a＝2m/s2的加速度匀加速上升，求前3s内力F做的功．(取g＝10m/s2)6).如图所示，质量m＝1.0kg的物体从半径R＝5m

3、的圆弧的A端，在拉力F作用下从静止沿圆弧运动到顶点B.圆弧AB在竖直平面内，拉力F的大小为15N，方向始终与物体的运动方向一致．若物体到达B点时的速度v＝5m/s，圆弧AB所对应的圆心角θ＝60°，BO边在竖直方向上，取g＝10m/s2.在这一过程中，求：(1)重力mg做的功．(2)拉力F做的功．(3)圆弧面对物体的支持力FN做的功．(4)圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功7).如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，现使斜面水平向左匀速移动距离l.(1)摩擦力对物体做的功为(物体与斜面相对静止)多少？(2)斜面对物体的弹力做的功为多少？(3)

4、重力对物体做的功为多少？(4)斜面对物体做的功是多少？各力对物体所做的总功是多少？变式一：若改为向左以加速度a匀加速移动距离l呢？变式二：若改为一起向上匀速移动距离l呢？变式一：若改为一起向上以加速度a匀加速移动距离l呢？二、重力势能的相对性1.如图，质量m=0.5kg的小球，从桌面上方高h1=1.2m的A点下落到地面上的B点，桌面离地面的高度h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2)相关变式题：1）．物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（）A.重力做功为50JB.物体的重力势能一定增加50JC.物体的重力势能一定减小50JD.重力做功为-50J2）质量是50k

5、g的人沿着长L=150m、倾角为30°的坡路走上土丘，少？他克服重力所做的功是多少？他的重力势能增加了多少？（g取210m/s）3）．(2010·安徽理综)伽利略曾设计如图9所示的一个实验，将摆球拉至M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点．如果在E或F处钉钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点．这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时，其末速度的大小()A．只与斜面的倾角有关B．只与斜面的长度有关C．只与下滑的高度有关D．只与物体的质量有关三.机车的启动问题1.一列火车总质量m

6、＝500t，机车发动机的额定功率P＝6×105W，在轨道上行驶时，轨道对火车的阻力Ff是车重的0.01倍，g取10m/s2，求：(1)火车在水平轨道上行驶的最大速度；(2)在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度为v1＝1m/s和v2＝10m/s时，火车的瞬时加速度a1、a2各是多少；(3)在水平轨道上以36km/h速度匀速行驶时，发动机的实际功率P′；变式:若火车从静止开始，保持0.5m/s2的加速度做匀加速运动，1)这一过程维持的最长时间。2)火车在水平轨道上行驶的最大速度相关变式题1):．如图3所示为汽车在水平路面上启动过程的vt图象.0～t1时间内为匀加速阶段，

7、t1～t2时间内表示以额定功率行驶时的变加速阶段，t2后是与t轴平行的直线，则下列说法正确的是()(A．0～t1时间内，牵引力增大，功率不变B．0～t1时间内，牵引力不变，功率增大C．t1～t2时间内，牵引力增大，加速度减小1212D．t1～t2v2mv1222)．质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动中所受阻力恒定。当汽车的加速度为a、速度为v时，发动机的功率是P1：则当功率是P2时，汽车行驶的最大速率为A.P2PP2vP1vvB.1vC.D.P?mavP1P2P?mav123)．汽车在