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14.下列关于运动物体所受的合力、合力做功和动能变化的关系,正确的是(  )
A.物体(质量不变)的速度发生变化,则动能一定发生变化
B.物体(质量不变)的动能发生变化,则速度一定发生变化
C.物体(质量不变)的动能不发生变化,物体所受合力一定是零
D.物体(质量不变)在合力作用下做匀变速直线运动,则动能在这段过程中的变化量一定不为零

分析 速度是矢量,动能是标量,速度变化动能不一定变化,动能变化速度一定变化;根据动能定理判断合力做功与动能变化的关系,结合匀速圆周运动和竖直上抛运动进行分析.

解答 解:A、物体(质量不变)的速度发生变化,可能是速度方向变化、而速度大小不改变,如匀速圆周运动,故速度变化动能不一定变化,故A错误;
B、物体(质量不变)的动能发生变化,则速度的大小一定变化,故速度一定变化,故B正确;
C、物体(质量不变)的动能不发生变化,根据动能定理,合力做功为零,根据W=FScosα,物体所受合力不一定是零,如匀速圆周运动,故C错误;
D、物体(质量不变)在合力作用下做匀变速直线运动,速度大小一定是不断改变的,但初、末动能可能相同,如竖直上抛运动从抛出到落回出发点过程,动能改变量为零;故D错误;
故选:B

点评 本题关键是区分矢量变化与标量变化,结合动能定理分析,联系匀速圆周运动和竖直上抛运动进行分析.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.如图所示,质量为M=40Kg的气缸开口向上放置在水平地面上,缸内活塞面积为S=0.02m2,活塞及其上面放置的重物总质量为m=100Kg.开始时活塞到缸底的距离为h=0.2m,缸内气体温度是t0=27℃,系统处于平衡状态.后温度缓慢地上升到t=127℃,系统又达到新的平衡状态.已知气体的内能U与温度t之间满足关系U=c•(t+273)J,外界大气压为P0=1.0×105Pa,g=10m/s2.求:
(1)缸内气体的压强P;
(2)活塞移动的距离x;
(3)缸内气体对外做的功;
(4)缸内气体向外释放的热量Q.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.火星有两颗卫星,分别是火卫一和火卫二,它们的轨道近似为圆.已知火卫一的周期为7小时39分.火卫二的周期为30小时18分,则两颗卫星相比(  )
A.火卫一距火星表面较近B.火卫二的角速度较大
C.火卫一的线速度较大D.火卫二的向心加速度较大

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.如图光滑水平导轨AB的左端有一压缩的弹簧,弹簧左端固定,右端前放一个质量为m=1kg的物块(可视为质点),物块与弹簧不粘连,B点与水平传送带的左端刚好平齐接触,传送带的长度BC的长为L=6m,CD为光滑的水平轨道,C点与传送带的右端刚好平齐接触,DE是竖直放置的半径为R=0.4m的光滑半圆轨道,DE与CD相切于D点.已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2

(1)若第一次释放弹簧时传送带静止不动,物块离开弹簧后滑上传送带刚好能到达C点,求弹簧释放前储存的弹性势能Ep
(2)若第二次释放弹簧时传送带沿逆时针方向以恒定速度v=2m/s匀速转动.物块离开弹簧,滑上传送带能够通过C点,并经过圆弧轨道DE,从其最高点E飞出,最终落在CD上距D点的距离为x=1.2m处(CD长大于1.2m),求物块通过D点时受到的支持力大小;
(3)满足(2)条件时,求物块通过传送带的过程中产生的热能.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

9.利用气垫导轨验证机械能守恒定律.实验装置示意图如图所示,实验步骤:
A.将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,将导轨调至水平.
B.用游标卡尺测量挡光条的宽度d
C.由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s
D.将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.
E.从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2
F.用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m.

用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式:
(1)滑块通过光电门1和光电门2时的瞬时速度分别为v1=$\frac{d}{{△t}_{1}}$ 和v2=$\frac{d}{{△t}_{2}}$
(2)在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少量△Ep=mgs(重力加速度为g).系统(包括滑块,挡光条、托盘和砝码)动能的增加量△Ek=$\frac{1}{2}$(M+m)($\frac{{d}^{2}}{{△t}_{2}^{2}}$-$\frac{{d}^{2}}{{△t}_{1}^{2}}$)
(3)如果△Ep=△Ek,则可认为验证了机械能守恒定律.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

19.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,电动机M的线圈电阻为R1.闭合开关S,电动机开始转动,稳定后电路中的电流为I,滑动变阻器接入电路的电阻为R2.则(  )
A.电源的输出功率为IE-I2rB.电动机两端的电压U=IR1
C.电源的效率η=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}+r}$×100%D.电动机的机械功率P=IE-I2(R1+R2+r)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.关于功和功率.以下说法正确的是(  )
A.滑动摩擦力对物体一定做负功
B.静摩擦力对物体可能做正功
C.功率是描述力对物体做功多少的物理量
D.某个力对物体做功越多,它的功率就一定大

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.如图所示,一质量为m的物体放在竖直的弹簧上,并令其上下作简谐运动.振动过程中物体对弹簧的最大压力为1.5mg,则求
(1)物体的最大加速度的大小;
(2)物体对弹簧的最小压力的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.如图,足够长的光滑U形导体框架的宽度为L=0.40m,电阻不计,其所在平面与水平面成α=37°角,磁感应强度B=1.0T的匀强磁场方向垂直于框平面,一根质量为m=0.20kg,有效电阻为R=1.0Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上,该导体棒与框架间的动摩擦因数为μ=0.50,导体棒从静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时,通过导体棒截面的电量共为Q=1.2C,求:
(1)MN匀速时的速度大小;
(2)导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中,导体棒的有效电阻消耗的电功.

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