1、一、选择题(本大题共7小题,每小题8分,共56分。多选题已在题号后标出,选不全得4分)1.(多选)一人站在电梯中,当电梯匀加速上升时( )A.人处于超重状态B.人对电梯的压力大于电梯对人的支持力C.电梯对人做的功等于人增加的动能D.电梯对人做的功等于人增加的机械能2.质量m=2 kg的物体,在水平面上以v1=6 m/s的速度匀速向西运动,若有一个F=8 N方向向北的恒力作用于物体,在t=2 s内物体的动能增加了( )A.28 JB.64 JC.32 JD.36 J3.(2021南昌模拟)质量为10 kg的物体,在变力F作用下沿x轴做直线运动,力随坐标x的变化状况如图所示。物体在x=0处,速度为
2、1 m/s,一切摩擦不计,则物体运动到x=16 m处时,速度大小为( )A.m/sB.3 m/sC.4 m/sD. m/s4.(多选)如图所示,长为L的长木板水平放置,在木板的A端放置一个质量为m的小物块。现缓慢地抬高A端,使木板以左端为轴转动,当木板转到与水平面的夹角为时小物块开头滑动,此时停止转动木板,小物块滑到底端的速度为v,则在整个过程中( )A.支持力对小物块做功为0B.支持力对小物块做功为mgLsinC.摩擦力对小物块做功为mgLsinD.滑动摩擦力对小物块做功为-mgLsin5.(多选)(2021日照模拟)质量为1 kg的物体被人用手由静止向上提高1 m(忽视空气阻力),这时物体
3、的速度是2 m/s,下列说法中正确的是(g=10 m/s2)( )A.手对物体做功12 JB.合外力对物体做功12 JC.合外力对物体做功10 JD.物体克服重力做功10 J6.如图所示,质量相等的物体A和物体B与地面间的动摩擦因数相等,在力F的作用下,一起沿水平地面对右移动x,则( )A.摩擦力对A、B做功相等B.A、B动能的增量相同C.F对A做的功与F对B做的功相等D.合外力对A做的功与合外力对B做的功不相等7.如图所示,在光滑的水平面上有一个质量为M的木板B处于静止状态,现有一个质量为m的木块A在B的左端以初速度v0开头向右滑动,已知Mm,用和分别表示木块A和木板B的图像,在木块A从B的
4、左端滑到右端的过程中,下面关于速度v随时间t、动能Ek随位移x的变化图像,其中可能正确的是( )二、计算题(本大题共3小题,共44分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)8.(2021晋中模拟)(12分)从地面上以初速度v0=10 m/s竖直向上抛出一质量为m=0.2 kg 的球,若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系,球运动的速率随时间变化规律如图所示,t1时刻到达最高点,再落回地面,落地时速率为v1=2 m/s,且落地前球已经做匀速运动。(g=10 m/s2)求:(1)球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功;(2)球抛出瞬间的加速度大小。9.(2021资阳模拟)(
5、14分)如图所示,粗糙平台高出水平地面h=1.25m,质量为m=1kg的物体(视作质点)静止在与平台右端B点相距L=2.5m的A点,物体与平台之间的动摩擦因数=0.4。现对物体施加水平向右的推力F=12N,作用一段时间t0后撤去,物体向右连续滑行并冲出平台,最终落在与B点水平距离为x=1m的地面上的C点,忽视空气阻力,取g=10m/s2。求: (1)物体通过B点时的速度;(2)推力的作用时间t0。10.(力气挑战题)(18分)如图所示,AB是倾角为的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R。一个质量为m的物体(可以看作质点)从直轨道上的P点由静止释放,结果它
6、能在两轨道间做来回运动。已知P点与圆弧的圆心O等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为,求:(1)物体做来回运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程;(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时,对圆弧轨道的压力;(3)为使物体能顺当到达圆弧轨道的最高点D,释放点距B点的距离L应满足什么条件。答案解析1.【解析】选A、D。当物体具有向上的加速度时,处于超重状态,故A正确。由牛顿第三定律可知,人对电梯的压力等于电梯对人的支持力,故B错误。设人受的支持力为F,则有F-mg=ma,上上升度h时,由动能定理(F-mg)h=mv22- mv12,得Fh=mgh+mv22-mv12,所以电梯对人做的功等于人增加的机
7、械能,故C错D对。2.【解析】选B。物体在力F的方向上做初速度为零的匀加速直线运动,则a=4 m/s2,位移x= m=8 m,力F所做的功为W=Fx=88 J=64 J,由动能定理知物体的动能增加了64 J,故B正确。3.【解析】选B。F-x图像与坐标轴围成的图形面积表示力F做的功,图形位于x轴上方表示力做正功,位于下方表示力做负功,面积大小表示功的大小,所以物体运动到x=16 m处时,F做正功,其大小W=40 J,依据动能定理有W=mv22- mv12,代入数据,可得v2=3 m/s。4.【解析】选B、D。缓慢抬高A端过程中,静摩擦力始终跟运动方向垂直,不做功,支持力与重力做功的代数和为零,
8、所以支持力做的功等于mgLsin;下滑过程支持力跟运动方向始终垂直,不做功,由动能定理可得:mgLsin+Wf=mv2,解得Wf=mv2-mgLsin;综上所述,B、D正确。【变式备选】如图所示,光滑斜面的顶端固定一弹簧,一物体向右滑行,并冲上固定在地面上的斜面。设物体在斜面最低点A的速度为v,压缩弹簧至C点时弹簧最短,C点距地面高度为h,则从A到C的过程中弹簧弹力做功是( )A.mgh-mv2B.mv2-mghC.-mghD.-(mgh+mv2)【解析】选A。由A到C的过程运用动能定理可得:-mgh+W=0-mv2,所以W=mgh-mv2,故A正确。5.【解析】选A、D。手对物体做功为W,由
9、动能定理W-mgh=mv2,解得W=12 J,故A正确。合外力对物体做的功等于mv2=2 J,故B、C均错误。物体克服重力做的功W=mgh=10 J,故D正确。6.【解析】选B。因F斜向下作用在物体A上,A、B受到的摩擦力不相同,因此,摩擦力对A、B做的功不相等,A错误;但A、B两物体一起运动,速度始终相同,故A、B动能增量确定相同,B正确;F不作用在B上,因此力F对B不做功,C错误;合外力对物体做的功应等于物体动能的增量,故D错误。【总结提升】应用动能定理解题的技巧(1)争辩对象的选择用动能定理解题时,所选取的争辩对象可以是单个物体,也可以是多个物体组成的系统。若选系统为争辩对象时,确定要分
10、析系统内力做的功是否为零。假如不为零时,不仅要分析外力对系统做的功,也要分析内力做的功。建议这种状况下选单个物体争辩。(2)争辩过程的选择若单物体多过程运动时,要确定运动过程不同阶段的受力状况和做功状况。分析各个过程的初末速度,分段列式求解。也可以选择全过程列方程求解。但选全过程时确定要把合外力在全过程中做的总功求出。若多物体多过程运动时,最好用隔离法分别争辩,画出运动的草图。7.【解析】选D。设A、B间动摩擦因数为,二者加速度分别为aA、aB,则mg=maA,mg=MaB,可知aAaB,v -t 图像中,的斜率确定值应大于,故A、B均错误;对A、B分别由动能定理得-mgxA=EkA-mv02
11、,mgxB=EkB,故有EkA=mv02-mgxA,EkB=mgxB,可知Ek-x图像中,、的斜率确定值应相同,故C错误,D正确。8.【解析】(1)设空气阻力做功为Wf,由动能定理得Wf=mv12-mv02。(4分)代入数据得:W=-Wf=9.6 J(2分)(2)由题意知空气阻力f=kv(2分)落地前匀速,则有mg-kv1=0设刚抛出时加速度大小为a0,则由牛顿其次定律得:mg+kv0=ma0(2分)解得(1分)代入数据得:a0=60 m/s2(1分)答案:(1)9.6 J(2)60 m/s29.【解析】(1)从B到C,物体做平抛运动,所以有:h=gt2(2分)x=vBt(2分)联立式解得:v
12、B=2m/s(1分)(2)从A到B过程中,设物体在力F作用下的位移为x,由牛顿运动定律和动能定理得:F-mg=ma(3分)x=a(2分)Fx-mgL=m-0(3分)联立式解得:t0=0.5s (1分)答案:(1)2m/s(2)0.5 s10.【解析】(1)由于摩擦力始终对物体做负功,所以物体最终在圆心角为2的圆弧轨道上往复运动。对整体过程由动能定理得:mgRcos-mgcoss=0,所以总路程为s=(4分)(2)对BE过程mgR(1-cos)= (3分) (2分)由得N=(3-2cos)mg(1分)由牛顿第三定律可知,物体对轨道的压力N=N=(3-2cos)mg,方向竖直向下。(1分)(3)设物体刚好到D点,则 (2分)对全过程由动能定理得:mgLsin-mgcosL-mgR(1+cos)=mvD2 (4分)由得应满足条件:L=R(1分)答案:(1) (2)(3-2cos)mg,方向竖直向下(3)L=关闭Word文档返回原板块
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