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1、机械能综合练习题一、单选题：1如图所示是健身用的”跑步机”示意图一质量为m的运动员踩在与水平面成角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力如为f，使皮带以速度v 匀速向后运动则在运动过程中，下列说法正确的有( ) A脚对皮带的摩擦力是滑动摩擦力 B人对皮带不做功C人对皮带做功的功率为mgvsin D人对皮带做功的功率为fv2如图所示，一个粗细均匀的U形管内装有同种液体，在管口右端盖板A密闭,两液面的高度差为h,U形管内液柱的总长度为4h.现拿去盖板，液体开始运动，当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度为( )ABCD3如图所示，粗细均匀、全长为h的铁链，对称地挂在轻小光滑的
2、定滑轮上。受到微小扰动后，铁链从静止开始运动，当铁链脱离滑轮的瞬间，其速度大小为( )ABCD4某消防队员从一平台上跳下，下落2m后双脚着地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m,由此可估计在着地过程中，地面对他双脚的平均作用为自身所受重力的( )(A)2倍(B)5倍(C)8倍(D)10倍5一个质量为m的物体，在吊绳拉力作用下，沿竖直方向由静止开始以加速度a匀加速上升了时间t，那么在这一过程中，该物体增加的机械能为( )A B C D二、多选题：6摄制组在某大楼边拍摄武打片，要求特技演员从地面飞到屋顶， 如图所示。若特技演员质量 m50kg（人和车可视为质点），g取10m/s
3、2，导演在某房顶离地H8m处架设了轮轴，轮和轴的直径之比为2 ：1。若轨道车从图中A处前进s6mB 处时速度为5m/s 则由于绕在轮上的细钢丝的拉动，特技演员（ ）A上升的高度为4mB在最高点具有竖直向上的速度6m/sC在最高点具有的机械能为 2900 JD钢丝在这一过程中对演员作的功为1225 J7如图所示,电梯质量为M,它的水平地板上放置一质量为m的物体,电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动.当上升高度为H时,电梯的速度达到v,则在这段过程中,下列说法中正确的是( )A电梯地板对物体的支持力所做的功等于B电梯地板对物体的支持力所做的功大于C钢索的拉力所做的功等于D钢索的拉力所做
4、的功大于三、计算题：8某地强风的风速是20m/s，空气的密度是=1.3kg/m3。一风力发电机的有效受风面积为S=20m2，如果风通过风力发电机后风速减为12m/s，且该风力发电机的效率为=80%，则该风力发电机的电功率多大？9质量为150kg的摩托车，由静止开始沿倾角为10的斜坡以1ms2.的加速度上行驶，若所受阻力是车重的0.03倍，则行驶12.5m时摩托车的功率为多少?若摩托车的额定功率为4.5kW，它能维持匀加速行驶的时间是多少(sin10=0.17)?10长为a、高为h、重为G的均匀长方体放在水平桌面上，开始时长方体右侧面与桌面的边缘相齐，如图所示。现从左侧面中心加水平力推长方体，使
5、其沿桌面匀速滑动，设长方体跟桌面间摩擦因数为，那么从开始至长方体下翻，水平力做的功为多少?11如图所示为推行节水工程的转动喷水“龙头”，“龙头”距地面为h，其喷灌半径可达10h，每分钟喷出水的质量为m，所用的水从地下H深的井里抽取。设水以相同的速率喷出，水泵的效率为不计空气阻力。试求：(1)喷水龙头喷出水的初速度。(2)水泵每分钟对水所做的功。(3)带动水泵的电动机的最小输出功率。12竖直平面内放一根直角杆，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数为0.2，杆竖直部分光滑，两部分各套有质量均为1kg的小球a和b，a、b球间用细绳相连，如图所示，此时ab均处于静止状态。已知Oa=3m，Ob = 4m, 若将
6、a球以水平拉力F向右缓慢地移动l m。求：(1) 该过程中拉力F做功多大？(2) 若用 20N的F恒力拉A球移动了l m，此时A速度达到2 m/s，则此过程产生的内能为多少？（g取10m/s2）13如图所示，一光滑曲面的末端与一长为l m的传送带相切，传送带离地高为1.25m传送带的滑动摩擦系数=0.1地面上有一直径AB为0.5m的圆形洞，洞口最左端的A点离传送带有端的水平距离为l m若传送带的传动轮作顺时针转动，使皮带以2.5ms的速度运动现使小物体由曲面上某点由静止释放，若要使小物体最后落入洞中，小物体的初始位置离地高度应如何？ 14一轻绳通过无摩擦的定滑轮和在倾角为30的光滑斜面上的物体
7、A连接，另一端和套在光滑竖直杆上的物体B连接，设定滑轮到竖直杆距离为m，又知物体B由静止从CD连线为水平位置开始下滑1m时，A和B受力恰好平衡，如图所示。求：(1)B下滑过程中的最大速度。(2)B沿竖直杆能够向下滑的最大距离。15如图所示，在光滑水平面上放有一块质量为m2、边长为a的正方体木块，木块上搁有一根长L5a的轻质木棒，木块与木棒之间无摩擦，木棒一端用铰链与水平面连接，可无摩擦地转动，木棒另一端固定一个质量为m1的小球。小球与木块质量的关系为m20.76m1，开始时让木块和木棒静止不动，此时木棒与水平面夹角为53。当木块向右滑动到木棒与水平面夹角为37时，问：(1)运动过程中小球的势能
8、改变了多少?(2)此时小球的速度设为v1，而棒上的P点的速度为vP，则为多大?(3)此时木块的速度为多少?16半径为r的轻转筒上绕有细线，线的下端挂有一质量为M的重物，在转筒上对称地固定有四根等长的轻杆，每根杆子的端点固定有质量均为m的小球，球心离转筒的转轴的距离为L。开始时重物M在离地面H高处，如图所示。H小于转筒上所绕线的长度。释放后重物带动整个装置转动，在重物到达地面后停在地面不跳起，而线继续释放。当线放完后，由于惯性。继续转动着的转筒再次把线绕在筒上，从而又把重物从地面提升起来。求重物提升起的最大高度h(转筒和轻杆的质量不计，一切摩擦不计)。机械能综合练习题 答案一、单选题：1如图所示
9、是健身用的”跑步机”示意图一质量为m的运动员踩在与水平面成角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力如为f，使皮带以速度v 匀速向后运动则在运动过程中，下列说法正确的有( D ) A脚对皮带的摩擦力是滑动摩擦力 B人对皮带不做功C人对皮带做功的功率为mgvsin D人对皮带做功的功率为fv2如图所示，一个粗细均匀的U形管内装有同种液体，在管口右端盖板A密闭,两液面的高度差为h,U形管内液柱的总长度为4h.现拿去盖板，液体开始运动，当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度为( D )ABCD3如图所示，粗细均匀、全长为h的铁链，对称地挂在轻小光滑的定滑轮上。受到微小扰动后，铁链
10、从静止开始运动，当铁链脱离滑轮的瞬间，其速度大小为( C )ABCD4某消防队员从一平台上跳下，下落2m后双脚着地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m,由此可估计在着地过程中，地面对他双脚的平均作用为自身所受重力的( B )(A)2倍(B)5倍(C)8倍(D)10倍5一个质量为m的物体，在吊绳拉力作用下，沿竖直方向由静止开始以加速度a匀加速上升了时间t，那么在这一过程中，该物体增加的机械能为( C )A B C D二、多选题：6摄制组在某大楼边拍摄武打片，要求特技演员从地面飞到屋顶， 如图所示。若特技演员质量 m50kg（人和车可视为质点），g取10m/s2，导演在某房顶离
11、地H8m处架设了轮轴，轮和轴的直径之比为2 ：1。若轨道车从图中A处前进s6mB 处时速度为5m/s 则由于绕在轮上的细钢丝的拉动，特技演员（ ABC ）A上升的高度为4mB在最高点具有竖直向上的速度6m/sC在最高点具有的机械能为 2900 JD钢丝在这一过程中对演员作的功为1225 J7如图所示,电梯质量为M,它的水平地板上放置一质量为m的物体,电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动.当上升高度为H时,电梯的速度达到v,则在这段过程中,下列说法中正确的是( BD )A电梯地板对物体的支持力所做的功等于B电梯地板对物体的支持力所做的功大于C钢索的拉力所做的功等于D钢索的拉力所做的功
12、大于三、计算题：8某地强风的风速是20m/s，空气的密度是=1.3kg/m3。一风力发电机的有效受风面积为S=20m2，如果风通过风力发电机后风速减为12m/s，且该风力发电机的效率为=80%，则该风力发电机的电功率多大？解析：风力发电是将风的动能转化为电能，讨论时间t内的这种转化，这段时间内通过风力发电机的空气是一个以S为底、v0t为高的横放的空气柱，其质量为m=Sv0t，它通过风力发电机后所减少的动能用以发电，设电功率为P，则代入数据解得 P=53kW9质量为150kg的摩托车，由静止开始沿倾角为10的斜坡以1ms2.的加速度上行驶，若所受阻力是车重的0.03倍，则行驶12.5m时摩托车的
13、功率为多少?若摩托车的额定功率为4.5kW，它能维持匀加速行驶的时间是多少(sin10=0.17)?解析：(1)摩托车行驶12.5m时的速度大小为，牵引力大小为代入数据得F=450N.此时摩托车的功率为P=Fv=2.25103W(2)摩托车作匀加速度运动时的牵引力大小为F=450N，则作匀加速运动的最大速度为，则摩托车作匀加速运动的时间10长为a、高为h、重为G的均匀长方体放在水平桌面上，开始时长方体右侧面与桌面的边缘相齐，如图所示。现从左侧面中心加水平力推长方体，使其沿桌面匀速滑动，设长方体跟桌面间摩擦因数为，那么从开始至长方体下翻，水平力做的功为多少?答案：11如图所示为推行节水工程的转动
14、喷水“龙头”，“龙头”距地面为h，其喷灌半径可达10h，每分钟喷出水的质量为m，所用的水从地下H深的井里抽取.设水以相同的速率喷出，水泵的效率为不计空气阻力.试求:(1)喷水龙头喷出水的初速度.(2)水泵每分钟对水所做的功.(3)带动水泵的电动机的最小输出功率.答案：(1)(2)mg(H+26h)(3)12竖直平面内放一根直角杆，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数为0.2，杆竖直部分光滑，两部分各套有质量均为1kg的小球a和b，a、b球间用细绳相连，如图所示，此时ab均处于静止状态。已知Oa=3m，Ob = 4m, 若将a球以水平拉力F向右缓慢地移动l m。求：(1) 该过程中拉力F做功多大？(2) 若用 20N的F恒力拉A球移动了l m，此时A速度达到2 m/s，则此过程产生的内能为多少？（g取10m/s2）答案：(1) 14 J；（2）4.44J13如图所示，一光滑曲面的末端与一长为l m的传送带相切，传送带离地高为1.25m传送带的滑动摩擦系数=0.1地面上有一直径AB为0.5m的圆形洞，洞口最左端的A点离传送带有端的水平距离为l m若传送带的传动轮作顺时针转动，使皮带以2.5ms的速度运动现使小物体由曲面上某点由静止释放，若要使小物体最后落入洞中，小物体的初始位置离地高度应如何？ 答案：物块离开传送带时，速度范围在2m/s3m
