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7.下列关于运动物体所受合外力和动能变化的关系正确的是(  )
A.如果物体所受合外力为零,则合外力对物体做的功一定为零
B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零
C.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化
D.物体的动能不变,所受合外力不一定为零

分析 物体所受合外力为零,根据功的公式分析合外力对物体做的功是否为零.再分析合外力对物体所做的功为零,合外力是否为零.根据动能定理分析动能不变时,合外力是否为零.

解答 解:A、如果物体所受合外力为零,根据功的公式W=Flcosα得知,合外力对物体做的功一定为零.故A正确;
B、如果合外力做的功为零,但合外力不一定为零,也可能物体的合外力和运动方向垂直而不做功,比如匀速圆周运动.故B错误;
C、物体做变速运动可能是速度方向变化而速度大小不变.如匀速圆周运动; 所以,做变速运动的物体,动能可能不变,故C错误;
D、物体动能不变,根据动能定理得知,合外力不做功,但合外力不一定为零.例如匀速圆周运动的物体,故D正确.
故选:AD.

点评 合外力做功和动能变化的关系由动能定理反映.合外力为零,其功一定为零,但合外力功为零,但合外力不一定为零,可以以匀速圆周运动为例说明.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

13.用如图甲所示的装置可验证机械能守恒定律.装置的主体是一个有刻度尺的立柱,其上装有可移动的铁夹A和光电门B.
主要实验步骤如下:
①用游标卡尺测量小球的直径d,如图乙所示;
②用细线将小球悬挂于铁架台上,小球处于静止状态;
③移动光电门B使之正对小球,固定光电门;
④在铁夹A上固定一指针(可记录小球释放点的位置);
⑤把小球拉到偏离竖直方向一定的角度后由静止释放,读出小球释放点到最低点的高度差h和小球通过光电门的时间t;
⑥改变小球释放点的位置,重复步骤④⑤.

回答下列问题:
(1)由图乙可知,小球的直径d=10.60mm;
(2)测得小球摆动过程中的最大速度为$\frac{d}{t}$(用所测物理量的字母表示);
(3)以h为纵轴,以$\frac{1}{t^2}$为横轴,若得到一条过原点的直线,即可验证小球在摆动过程中机械能守恒.
(4)小球从释放点运动到最低点的过程中,不考虑细线形变的影响,小球减小的重力势能大于增加的动能的原因是克服空气阻力做功.

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14.如图所示,两足够长的光滑平行直杆水平固定,质量为m的滑块A穿在杆aa′上,质量为2m的滑块B穿在杆bb′上,两滑块用轻质弹簧相连后静止在杆上,已知两滑块均可视为质点,导轨间距恰等于弹簧原长,现给滑块A施以水平向右的初速度v0后,两滑块开始运动,运动过程中,弹簧始终未超过弹性限度,求:
(1)弹簧能达到最大弹性势能是多少;
(2)滑块A的最小速度.

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15.有一根两端开口的玻璃管长75m,把它竖置插入水银中48cm,封用上口后吐慢慢将它提起,当玻玻璃管的下端离开水银面时,管内留住的水银有多长?(已知此时的大气压是750mmHg)

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2.如图,一根截面均匀、不变形的U形细管,两臂长分别为:L0=20.0cm,h0=180cm,竖直放置,长臂上端开口,短臂上端封闭,管内盛有水银,使短臂内封有长度为L=10.0cm的空气柱.已知长臂内水银柱长度为h=60.0cm,横管内水银柱长度为x=10.0cm.外界大气压强p0=76cmHg.现将此管绕通过长臂拐角点且与该管所在平面相垂直的轴线沿逆时针方向缓慢倒转至180°使管口向下,并迅速截去管口处的50cm长的一段管.求与管内封闭的空气柱相接触的水银面的最后位置.

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12.如图所示,匀强磁场垂直于纸面向里,匀强电场竖直向上.质量为m、电荷量为q的小球以速率v在复合场区域做匀速圆周运动.已知匀强磁场的磁感应强度为B,重力加速度为g.则(  )
A.小球带负电B.电场强度大小为$\frac{q}{mg}$
C.小球做圆周运动的半径为$\frac{mv}{qB}$D.小球做圆周运动的周期为$\frac{2πm}{qB}$

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19.在竖直平面内固定一根水平长直导线,导线中通以如图所示的恒定电流.在其正上方(略靠后)由静止释放一个闭合圆形导线框.已知导线框在下落过程中始终保持框平面沿竖直方向.在框由实线位置下落到虚线位置的过程中(  )
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C.导线框所受安培力的合力方向依次为:向上→向下→向上
D.导线框产生的焦耳热等于下落过程中框损失的重力势能

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16.一个重力为5N的物体,在竖直方向的拉力作用下,被匀速提升3m,不计阻力,在这个过程中(  )
A.拉力对物体做的功是15JB.物体克服重力做的功是15J
C.合力对物体做的功是15JD.物体的动能增加了15J

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17.如图为固定在水平面上的三角形斜劈,斜劈的倾角为α=45°,斜批的顶端距离水平面的离度为4m,在斜劈的上方的竖直面内放置一如图所示的摩擦可忽略不计的管道,其中OA段为长为$\frac{2}{3}$$\sqrt{3}$m,倾角为θ=60°的直管道,在A点平滑衔接一半径为$\frac{2}{3}$的圆管,轨道的末端与水平垂直,并且圆管的最低点B,轨道的末端C与斜劈的顶端D在同一水平线上,现将一视为质点的质量为m=0.1kg小球有管道的最高点O无初速释放,经过一段时间小球与斜劈发生无能量的损失碰撞,且碰后的速度变为水平,重力加速度g=10m/s2,不计一切阻力和能量的损失,不计管道直径求:
(1)小球在最低点时对圆管的压力为多大?
(2)如果沿水平方向移动斜劈的位置,当CD两点间的距离为多少时,小球与斜劈碰后的落地点与碰撞点间的水平距离最大?最大值为多大?

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