一、選擇題
1所示的四幅圖是小新提包回家的情景,小新對(duì)提包的拉力沒(méi)有做功的是()
2.兩個(gè)互相垂直的力F1與F2作用在同一物體上,使物體通過(guò)一段位移的過(guò)程中,力F1對(duì)物體做功4 J,力F2對(duì)物體做功3 J,則力F1與F2的合力做功為()
A.7 J B.1 J
C.5 J D.3.5 J
3.一人乘電梯從1樓到20樓,在此過(guò)程中經(jīng)歷了先加速、后勻速、再減速的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,則電梯對(duì)人的支持力的做功情況是()
A.加速時(shí)做正功,勻速時(shí)不做功,減速時(shí)做負(fù)功
B.加速時(shí)做正功,勻速和減速時(shí)做負(fù)功
C.加速和勻速時(shí)做正功,減速時(shí)做負(fù)功
D.始終做正功
4.伽利略曾設(shè)計(jì)如所示的一個(gè)實(shí)驗(yàn),將擺球拉至M點(diǎn)放開(kāi),擺球會(huì)達(dá)到同一水平高度上的N點(diǎn),如果在E或F處釘上釘子,擺球?qū)⒀夭煌膱A弧達(dá)到同一高度的對(duì)應(yīng)點(diǎn);反過(guò)來(lái),如果讓擺球從這些點(diǎn)下落,它同樣會(huì)達(dá)到原水平高度上的M點(diǎn).通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)一步說(shuō)明,物體由靜止開(kāi)始沿不同傾角的光滑斜面(或弧線)下滑時(shí),其末速度的大小()
A.只與斜面的傾角有關(guān)
B.只與斜面的長(zhǎng)度有關(guān)
C.只與下滑的高度有關(guān)
D.只與物體的質(zhì)量有關(guān)
5.重力G的物體,受一向上的拉力F,向下以加速度a做勻減速運(yùn)動(dòng),則()
A.重力做正功,拉力做正功,合力做正功
B.重力做正功,拉力做負(fù)功,合力做負(fù)功
C.重力做負(fù)功,拉力做正功,合力做正功
D.重力做正功,拉力做負(fù)功,合力做正功
6.起重機(jī)吊鉤下掛一質(zhì)量為m的水泥袋,如果水泥袋以加速度a勻減速下降了距離h,則水泥袋克服鋼索拉力做的功為()
A.mgh B.m(g-a)h
C.m(g+a)h D.m(a-g)h
二、非選擇題
7.利用斜面從貨車上卸貨,每包貨物的質(zhì)量m=20 kg,斜面傾角α=37°,斜面的長(zhǎng)度l=0.5 m,貨物與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,求貨物從斜面頂端滑到底端的過(guò)程中受到的各個(gè)力所做的功以及合外力做的功.(取g=10 m/s2)
8.質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上,物體與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)使斜面水平向左勻速移動(dòng)距離x.試求:
(1)摩擦力對(duì)物體做的功(物體與斜面相對(duì)靜止);
(2)斜面對(duì)物體的彈力做的功;
(3)重力對(duì)物體做的功;
(4)斜面對(duì)物體做的功是多少?合力對(duì)物體所做的總功是多少?
參考答案:
1.A
2.C [由動(dòng)能定理可知
W1=mv2-0,
W2=m(2v)2-mv2=mv2,
故W2=3W1,C正確.]
3.C [應(yīng)由動(dòng)能定理求解.
由動(dòng)能定理得:WF+WG=0
又WG=-mgl(1-cos θ)
所以WF=mgl(1-cos θ),故應(yīng)選C.]
4.B [由動(dòng)能定理得:mgh+Wf=mv-mv,故Wf=mv-mv-mgh=-3 800 J,故B正確.]
5.D [汽車開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),功率不是恒定的,故A錯(cuò)誤;由牛頓第二定律知,開(kāi)始的勻加速階段,機(jī)車牽引力為f+ma,但達(dá)到速度vm前,有一段變加速過(guò)程,牽引力逐漸變小,故B錯(cuò)誤;由動(dòng)能定理可得:W牽-fx=mvm2,所以W牽=mvm2+fx,D正確,C錯(cuò)誤.]
6.A [根據(jù)物體的速度圖象可知,物體在0~1 s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng),合外力做正功,A正確;1 s~2 s內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng),合外力做負(fù)功,根據(jù)動(dòng)能定理可知在0~3 s內(nèi)合外力做功為零,B、C、D均錯(cuò)誤.]
7.C [小車克服重力做功W=Gh=mgh,A選項(xiàng)正確;由動(dòng)能定理知,小車受到的合力做的功等于小車動(dòng)能的增加,W合=ΔEk=mv2,B選項(xiàng)正確;由動(dòng)能定理,W合=W推+W重+W阻=mv2,所以推力做的功W推=mv2-W阻-W重=mv2+mgh-W阻,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;阻力對(duì)小車做的功W阻=mv2-W推-W重=mv2+mgh-Fx,D選項(xiàng)正確.]
8.R≤h≤5R
解析 設(shè)物塊在圓形軌道點(diǎn)的速度為v,由機(jī)械能守恒定律得
mgh=2mgR+mv2①
物塊在點(diǎn)受的力為重力mg、軌道的壓力N.重力與壓力的合力提供向心力,有
mg+N=m②
物塊能通過(guò)點(diǎn)的條件是
N≥0③
由②③式得
v≥④
由①④式得
h≥R⑤
按題目要求,N≤5mg,由②式得
v≤⑥
由①⑥式得
h≤5R
h的取值范圍是
R≤h≤5R
9.(1)3.46 m/s (2)1.0 m
解析 (1)對(duì)兒童由A到B應(yīng)用動(dòng)能定理
mg(hAE-R)-μmgcos 37°=mv
解得:vB=3.46 m/s
(2)對(duì)兒童,在C處mg≥m
-μmgxBC=mv-mv
解得:xBC=1.0 m