第三章 动能的变化与机械功
第I卷(选择题共48分)
一、选择题 (本题包括12小题,每小题4分,共48分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1.A、B两物体质量分别为m和2m,A置于光滑水平面上,B置于粗糙水平面上,用相同水平力F分别推A和B,使它们前进相同的位移,下面说法正确的是( )
A.两次推力做功相等 B.第二次推力做功大一些
C.第一次推力做功大 D.无法比较
2.关于力对物体做功.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.作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零
D.合外力对物体不做功,则物体一定处于平衡状态
3.用轻绳拴一个质量为m的小球以加速度a向上提升一段距离s,则拉力对小球做的功为( )
A. mgs B. m(g+a)s C. mas D. m(g-a)s
4.物体在两个相互垂直的力作用下运动,力F1对物体做功6J,物体克服力F2做功8J,则F1、F2的合力对物体做功为( )
A.14J B.10J C.2J D.-2J
5.在空中某点,将三个相同小球以相同的速率v水平抛出、竖直上抛、竖直下抛,则从抛出到落地,下列说法正确的是( )
A.竖直上抛小球的重力做功最大 B.重力的平均功率相同
C.竖直下抛小球的重力平均功率最大 D.落地时重力的瞬时功率相同
6.如图,光滑水平面上,子弹m水平射入木块后留在木块内。现将子弹、弹簧、木块合在一起作为研究对象,则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个过程中,系统 ( )
A.能量守恒,机械能不守恒
B.能量不守恒,机械能不守恒
C.能量和机械能均守恒
D.能量不守恒,机械能守恒
7.将物体由地面竖直上抛,如果不计空气阻力,物体能够达到的最大高度为H,当物体上升到某一位置时,它的动能是重力势能的2倍,则这一位置离地的高度为( )
A.2H/3 B.H/2 C.H/3 D.H/4
8.如图所示,小球m分别从A点和B点无初速地释放,则经过最低点C时,小球的速率之比v1:v2为(空气阻力不计)( )
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A.1: B. HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" :1 C.2:1 D.1:2
9.如图所示,质量为m的物块始终静止在倾角为θ的斜面上,下列说法错误的是( )
A.若斜面向右匀速移动距离s,斜而对物块没有做功
B.若斜面向上匀速移动距离s,斜面对物块做功mgs
C.若斜面向左以加速度a匀加速移动距离s,斜面对物块做功mas
D.若斜面向下以加速度匀加速移动距离s,斜面对物块做功m(g+a)s
10.重为100N长1m的不均匀铁棒平放在水平面上,某人将它一端缓慢竖起,需做功55J,将它另一端竖起,需做功( )
A.45J B.55J C.60J D.65J
11.一质量为m的物体以速度v0在光滑平面上向右运动,现有一个大小为F的向右的水平恒力作用在这个物体上,当这个水平恒力做功的功率为P时,则该水平恒力的作用时间为:( )
A. P/mF B. Pm/2F
C.(P+Fv0)m/F2 D.(p-Fv0)m/F2
12. 如图,一小物块以初速度v1,开始由A点沿水平面滑至B点时速度为v2,若该物块仍以速度v1从A点沿两斜面滑动至B点时速度为v2′,已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相同,则( )
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A.v2>v2′
B.v2< v2′
C.v2= v2′
D.沿水平面到B点时间与沿斜面到达B点时间相等
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、填空题(每空2分,共24分。把正确答案填写在题中的横线上)
13.用50 N的力拉一个质量为10kg的物体在水平地面上前进,如图所示若物体前进了10m,拉力F做的功W1=________J,重力G做的功W2=________J.如果物体与水平面间动摩擦因数μ=0.1,物体克服阻力做功W3=________J.
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14.质量为0.5kg的物体做自由落体运动,下落1s后,物体的动能为_____ J,重力势能减少了____ J,在此过程中,物体的机械能_________.(填“守恒”或“不守恒”)(g取10m/s2)
15.在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s),那么:
(1)纸带的________(用字母表示)端与重物相连;
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=________;
(3)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=________,此过程中物体动能的增加量△Ek=________;(g取9.8m/s2)
(4)通过计算,数值上△EP________△Ek(填“<”、“>”或“=”),这是因为____________。
三、计算题(本大题共28分)
16.(8分)一个质量为m的物体,从倾角为θ,高为h的斜面上端A点,由静止开始下滑,到B点时的速度为v,然后又在水平面上滑行s位移后停止在C点,求:
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(1)物体从A点开始下滑到B点的过程中克服摩擦力所做的功;
(2)物体与水平面间的动摩擦因数为多大
17.(9分)竖直向上抛出质量为0.1kg的石头,石头上升过程中,空气阻力忽略不计,石头离手时的速度是20m/s.求:(g取10m/s2)
(1)石头离手时的动能;
(2)石头能够上升的最大高度;
(3)石头离地面15m高处的速度
18.(11分)质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端,绳子跨过固定在倾角为300的斜面顶端的定滑轮上,斜面固定在水平地面上,开始时把物体B拉到斜面底端,这时物体A离地面的高度为0.8m,如图所示.若摩擦力均不计,从静止开始放手让它们运动.求:(g=10m/s2)
(1)物体A着地时的速度;
(2)物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离.
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 A B B D C A C B D A D C
13: 400,0,70(点拨: HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" ,, HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" )
14: 25,25,守恒
15: (1)P(2)0.98m/s(点拨:)(3)△Ep=0.49098J△Ek=0.4802J(4)“>”,有机械能损失
16:(每问4分)
HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" ; (点拨:A→B根据动能定理, HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" .,
HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" .B→C,, HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" )
17:(每问3分)
(1)20J(2)20m(3)10m/s(点拨:(1) ;(2)根据机械能守恒定律: HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" ,;(3)根据机械能守恒定律 HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" ,即:, HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" )
18:(第一问6分,第二问5分)
(1)因摩擦力均不计,故A、B从静止开始运动到A着地过程,只有重力做功,系统机械能守恒,有,设物体A着地时的速度大小为v,因AB相连,速度大小相等,故有
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又
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(2)物体A着地后物体B继续以2m/s的速度沿斜面上滑,设上滑的最大距离为s,根据机械能守恒定律,有 HYPERLINK " http://www.21cnjy.com"