能量守恒解答习题

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1、能量守恒一选择题1．有一劲度系数为k的轻弹簧，原长为l0，将它吊在天花板上．当它下端挂一托盘平衡时，其长度变为l1．然后在托盘中放一重物，弹簧长度变为l2，则由l1伸长至l2的过程中，弹性力所作的功为(A)．(B)．(C)．(D)．［］2．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，飞船增加的动能应等于(B)(C)(D)(E)[]CC3．作直线运动的物体，其速度v与时间t的关系曲线如图所示．设时刻t1至t2间外力作功为W1；时刻t2至t3间外力作功为W2；时刻t3至t4间外

2、力作功为W3，则(A)W1＞0，W2＜0，W3＜0．(B)W1＞0，W2＜0，W3＞0．(C)W1＝0，W2＜0，W3＞0．(D)W1＝0，W2＜0，W3＜0［］Ovtt1t2t3t44．质量为m的质点在外力作用下，其运动方程为式中A、B、都是正的常量．由此可知外力在t=0到t=/(2)这段时间内所作的功为(B)(C)(D)［］CC5．所示，子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块而不穿出．以地面为参考系，下列说法中正确的说法是(A)子弹的动能转变为木块的动能．(B)子弹─木块系统的机械能守恒．(C)子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功．(D)子弹克服木块阻力所作的功等于

3、这一过程中产生的热．［］6．考虑下列四个实例．你认为哪一个实例中物体和地球构成的系统的机械能不守恒?(A)物体作圆锥摆运动．(B)抛出的铁饼作斜抛运动（不计空气阻力）．(C)物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升．(D)物体在光滑斜面上自由滑下．［］CC7．图所示系统中（滑轮质量不计，轴光滑），外力通过不可伸长的绳子和一劲度系数k＝200N/m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，所做的功为（重力加速度g取10m/s2）(A)1J．(B)2J．(C)3 J．(D)4J．(E)20 J．［］C二、填空题8、已知地球质量为

4、M，半径为R．一质量为m的火箭从地面上升到距地面高度为2R处．在此过程中，地球引力对火箭作的功为___________或__________．9、某质点在力＝(4＋5x)(SI)的作用下沿x轴作直线运动，在从x＝0移动到x＝10 m的过程中，力所做的功为__________．290 J10．地球卫星绕地球作椭圆运动，近地点为A，远地点为B．A、B两点距地心分别为r1、r2．设卫星质量为m，地球质量为M，万有引力常量为G．则卫星在A、B两点处的万有引力势能之差EPB-EPA=_______；卫星在A、B两点的动能之差EPB－EPA＝__________．11．如图所示，劲度系数为k

5、的弹簧，一端固定在墙壁上，另一端连一质量为m的物体，物体在坐标原点O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F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＝_______________．三计算题12、一物体按规律x＝ct3在流体媒质中作直线运动，式中c为常量，t为时间．设媒质对物体的阻力正比于速度的平方，阻力系数为k，试求物体由x＝0运动到x＝l时，阻力所作的功．12、解：由x＝ct3可求物体的速度：物体受到的阻力大小为：力对物体所作的功为：==13、如图所示，质量m为0.1kg的木块，在一个水平面上和一个劲度系数k为20N/m的轻弹簧碰撞，木

6、块将弹簧由原长压缩了x=0.4m．假设木块与水平面间的滑动摩擦系数为0.25，问在将要发生碰撞时木块的速率v为多少？13、解：根据功能原理，木块在水平面上运动时，摩擦力所作的功等于系统（木块和弹簧）机械能的增量．由题意有而由此得木块开始碰撞弹簧时的速率为=5.83m/s13[另解]根据动能定理，摩擦力和弹性力对木块所作的功，等于木块动能的增量，应有其中14．如图所示，悬挂的轻弹簧下端挂着质量为m1、m2的两个物体，开始时处于静止状态．现在突然把m1与m2间的连线剪断，求m1的最大速度为多少？设弹簧的劲度系数k＝8.9×104N/m，m1＝0.5kg，m2＝0.3kg．将①、②代

7、入③得≈0.014m/s④1分四、回答问题15、有人把一物体由静止开始举高h时，物体获得速度v，在此过程中，若人对物体作功为W，则有试问这一结果正确吗？这可以理解为“合外力对物体所作的功等于物体动能的增量与势能的增量之和”吗？为什么？15答：人将质量为m的物体举高h，并使物体获得速度v，在这过程中人对物体作的功W确为2分但W并不是合外力所作的功．因为物体所受的力除了人的作用力F外，还有重力P＝mg，根据动能定理，合外力所作的功等于物体动能的增量，则可写为即1分所以2分W是人对物体