题目列表(包括答案和解析)
6.(2008·宁夏高考)一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1 m/s,从此刻
开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F,力F和滑块的速率v随时间的变化
规律分别如图4甲和乙所示.设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的
功分别为W1、W2、W3,则以下关系正确的是 ( )
图4
A.W1=W2=W3 B.W1<W2<W3[来源:]
C.W1<W3<W2 D.W1=W2<W3
解析:力F做的功等于每段恒力F与该段滑块运动的位移数值(v-t图象中图象与坐
标轴围成的面积)的乘积,第1秒内,位移为一个小三角形面积S;第2秒内,位移也为一个小三角形面积S;第3秒内,位移为两个小三角形面积2S,故W1=1S,
W2=3S,W3=4S,所以W1<W2<W3.
答案:B
5.如图3所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动
小车的装置.当太阳光照射到小车上方的光电板时,
光电板中产生的电流经电动机带动小车前进.若小车
在平直的公路上以初速度v0开始加速行驶,经过时间
t,前进了距离l,达到最大速度vmax,设此过程中电动机功率恒为额定功率P,受的阻力恒为Ff,则此过程
中电动机所做的功为 ( )
A.Ffvmaxt B.Pt
C.Fft D.mv+Ffl-mv
解析:因小车以恒定的功率运动,故此过程小车电动机做功为W=Pt=Ffvmaxt,A、
B均正确.由动能定理可得
W-Ff·l=mv-mv,
得:W=mv-mv+Ffl.
故D正确,C错误.
答案:ABD
4.(2010·黄冈模拟)如图2所示,质量相同的两物体处于同一高
度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最
后到达同一水平面,则 ( )
A.重力对两物体做的功相同
B.重力的平均功率相同
C.到达底端时重力的瞬时功率PA<PB
D.到达底端时两物体的动能相同,速度相同
解析:由于两个物体质量相同、下落高度相同,所以重力对两物体做的功相同,A
选项正确.由于下落的时间不同,所以重力的平均功率不相同,B选项错误.根据
机械能守恒可知,两物体到达底端时动能相同,即速度大小相同、方向不同,D选
项错误.由瞬时功率的计算式可得PA=mgvcosθ,PB=mgv,因此,到达底端时重力
的瞬时功率PA<PB,C选项正确.
答案:AC
3.在距地面高5 m的平台上,以25 m/s的速率竖直向上抛出一质量为1 kg的石块,
不计空气阻力,取g=10 m/s2,则抛出后第三秒内重力对石块所做的功是( )
A.-100 J B.50 J
C.100 J D.0 J
解析:石块在2 s末与3 s末在同一位置,故第3 s内位移为0,所以第3 s内重力做
功为零.
答案:D
2.(2009·宁夏高考)水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的
动摩擦因数为μ(0<μ<1).现对木箱施加一拉力F,使木
箱做匀速直线运动.设F的方向与水平面夹角为θ,如图
1所示,在θ从0逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,则 ( )
A.F先减小后增大 B.F一直增大
C.F的功率减小 D.F的功率不变
解析:由木箱受力平衡可知:Fcosθ=μ(G-Fsinθ),
即F==,
故F先减小后变大.根据P=Fvcosθ=可知F的功率减小.故A、C正确.
答案:AC
得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)
1.一人乘电梯从1楼到20楼,在此过程中经历了先加速,后匀速,再减速的运动过
程,则电梯支持力对人做功情况是 ( )
A.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功
B.加速时做正功,匀速和减速时做负功
C.加速和匀速时做正功,减速时做负功
D.始终做正功
解析:支持力始终竖直向上,与位移同向,α=0°,故支持力始终做正功,D正确.
答案:D
12.(14分)质量m=1 kg的物体,在水平拉力F(拉力方向
与物体初速度方向相同)的作用下,沿粗糙水平面运动,
经过位移4 m时,拉力F停止作用,运动到位移是8 m
时物体停止,运动过程中Ek-x的图线如图10所示.(g
取10 m/s2)求:
(1)物体的初速度多大?
(2)物体和平面间的动摩擦因数为多大?
(3)拉力F的大小.
解析:(1)从图线可知初动能为2 J,
Ek0=mv2=2 J,v=2 m/s.
(2)在位移4 m处物体的动能为10 J,在位移8 m处物体的动能为零,这段过程中物体克服摩擦力做功.
设摩擦力为Ff,则
-Ffx2=0-10 J=-10 J
Ff= N=2.5 N
因Ff=μmg
故μ===0.25.
(3)物体从开始到移动4 m这段过程中,受拉力F和摩擦力Ff的作用,合力为F-Ff,
根据动能定理有
(F-Ff)·x1=ΔEk
故得F=+Ff=(+2.5) N=4.5 N.
答案:(1)2 m/s (2)0.25 (3)4.5 N
1.5 m,如图9所示.将一个质量为m=0.5 kg的木块
在F=1.5 N的水平拉力作用下,从桌面上的A端由静
止开始向右运动,木块到达B端时撤去拉力F,木块
与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10 m/s2.求:
(1)木块沿弧形槽上升的最大高度;
(2)木块沿弧形槽滑回B端后,在水平桌面上滑动的最大距离.
解析:(1)由动能定理得:
FL-FfL-mgh=0
其中Ff=μFN=μmg=0.2×0.5×10 N=1.0 N
所以h== m=0.15 m
(2)由动能定理得:
mgh-Ffx=0
所以x== m=0.75 m
答案:(1)0.15 m (2)0.75 m
11.(12分)右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB长L=
演算步骤,有数值计算的要注明单位)
10. (11分)如图8所示,竖直固定放置的斜面DE与一光滑的圆
弧轨道ABC相连,C为切点,圆弧轨道的半径为R,斜面的
倾角为θ.现有一质量为m的滑块从D点无初速下滑,滑块
可在斜面和圆弧轨道之间做往复运动,已知圆弧轨道的圆心
O与A、D在同一水平面上,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,求:
(1)滑块第一次至左侧AC弧上时距A点的最小高度差h.
(2)滑块在斜面上能通过的最大路程s.
解析:(1)由动能定理得:
mgh-μmgcosθ·R/tanθ=0
得h=μRcos2θ/sinθ=μRcosθcotθ
(2)滑块最终至C点的速度为0时对应在斜面上的总路程最大,由动能定理得
mgRcosθ-μmgcosθ·s=0
得:s=.
答案:(1)μRcosθcotθ (2)
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