题目列表(包括答案和解析)
5.(2009·海南高考)一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,合外力方向不变,大小随时间的变化如图3所示.设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别是s1和s2,速度分别是v1和v2,合外力从开始至t0时刻做的功是W1,从t0至2t0时刻做的功是W2,则( )
4.如图2所示,小物块位于光滑的斜面上,斜面位于光滑水平地面上,从地面上看,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力及做功说法中正确的是( )
A.垂直于接触面,做功为零
B.垂直于接触面,做功不为零
C.不垂直于接触面,做功为零
D.不垂直于接触面,做功不为零
3.将质量为m的小球,用轻质细线悬挂起来,让其摆动,如图1所示,不考虑空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.重力和悬线的拉力对小球均不做功
B.只有重力对小球做功
C.只有悬线的拉力对小球做功,且做负功
D.重力和悬线的拉力均对小球做功
[解析]选B.在球摆动过程中,绳的拉力方向与运动方向始终垂直,所以悬线的拉力不做功,只有重力做功,B项正确.
2.下列哪些情况中力做的功为零( )
A.向上抛出一物体,上升过程中,重力对物体做的功
B.卫星做匀速圆周运动时,卫星受到的引力对卫星所做的功
C.汽车加速前进时,车厢底部对货物的支持力对货物所做的功
D.汽车加速前进时,车厢底部摩擦力对货物所做的功
[解析]选B、C.B、C中虽然有力、有位移,但F、v始终垂直,不做功,B、C对,向上抛出物体时,重力与速度方向相反,重力做负功,A错,汽车加速前进时,车厢底部摩擦力与货物运动方向相同,做正功,故D错.
1.(2010·衡阳高一检测)以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为F,则从抛出点至落回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为( )
A.0 B.-Fh C.-2Fh D.-4Fh
[解析]选C.空气阻力对小球做功,与小球运动的路径有关,即W阻=-F·2h=-2Fh,C项正确.
8.(12分)某海湾共占面积1.0×107 m2,涨潮时水深
20 m,此时关上水坝闸门,可使水位保持20 m不变;退潮时,坝外水位降至18 m也保持不变.假如利用此水坝建水电站,且重力势能转变为电能的效率是10%,每天有两次涨潮,问该水电站一天最多能发多少电能?(g取10 m/s2,假设只有退潮时发电)
7.(思维拓展题)(10分)如图5所示,矿井深100 m,用每米质量为1 kg的钢索把质量为100 kg的机器从井底提到井口,至少应做多少功?(机器可视为质点,g取10 m/s2)
[探究·创新]
6.(8分)如图4所示,直杆长为2L,中
点有一转轴O,两端分别固定质量为2m、
m的小球a和b,当杆从水平位置转到竖
直位置时,小球a和b构成的系统重力势
能如何变化?变化了多少?
[解析]对a球:Wa=ΔEp减=2mgL
对b球:Wb=-mgL,
ΔEp增=mgL,
对a、b系统重力势能减少量
ΔEp=ΔEp减-ΔEp增=mgL.
答案:减少 减少
4.下面关于重力势能的说法中,正确的是( )
A.有A、B两个物体,A的高度是B高度的2倍,那么物体A的重力势能的数值一定是物体B的2倍
B.从同一高度将某一物体以相同的速度竖直上抛或平抛,从抛出到落地的过程中,物体重力势能的变化是相同的
C.有一物体从楼顶落到地面,如果受到空气阻力,物体重力势能的减少量小于自由下落时重力势能的减少量
D.重力做功时,不仅与物体运动的高度差有关,还与物体运动的路径有关
[解析]选B.由Ep=mgh知,只有mA=mB时,A的重力势能才是B的2倍,A错.由重力做功特点可知,重力做功等于重力势能的减少,与经过路径无关,与物体是否受其他力无关,C、D错、B对.
[解析]选A、B、C.飞机被弹出的过程中,橡皮条收缩,弹力对飞机做正功,则橡皮条的弹性势能减少,飞机的动能增加,A、B、C正确.飞机升高,重力势能增大,D错.
3.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程.将人和伞看成一个系统,在这两个过程中,下列说法正确的是( )
A.阻力对系统始终做负功
B.系统受到的合外力始终向下
C.重力做功使系统的重力势能增加
D.任意相等的时间内重力做的功相等
[解析]选A.本题考查了受力分析、牛顿运动定律及功能关系.受力分析是学物理的一扇门,牛顿运动定律和功能关系则是高考的热点.加速度是牛顿运动定律中的一个重要的量,它是联系运动与力的桥梁,解决功能问题的关键是:功是能量转化的量度.例如:本题中B选项,由牛顿第二定律可知合外力方向与加速度方向相同,当减速下降时,加速度方向向上,合外力方向向上,故B是错误的;由重力做功等于重力势能的变化可判断C是错误的;由于要经历加速和减速两个过程,所以在任意相等的时间内下降的距离不同,故重力做的功不相等,所以D是错误的.
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