3、能增加,增加量等于克服重力做的功,選項C錯誤,選項D正確;根據(jù)動能定理得該物體動能增加,增加量為4 J,選項A錯誤,選項B正確.
4.(多選)質(zhì)點在恒力作用下,從靜止開始做勻加速直線運動,則質(zhì)點的動能( )
A.與它通過的位移成正比
B.與它通過的位移的平方成正比
C.與它運動的時間成正比
D.與它運動的時間的平方成正比
解析:選AD 由動能定理得Fs=mv2,運動的位移s=at2,質(zhì)點的動能在恒力F一定的條件下與質(zhì)點的位移成正比,與物體運動的時間的平方成正比.
5.(多選)(2019·吉林實驗中學檢測)物體在合外力作用下做直線運動的v -t圖象如圖所示,下列表述正確的是(
4、)
A.在0~1 s內(nèi),合外力做正功
B.在1~3 s內(nèi),合外力做功為零
C.在3~7 s內(nèi),合外力做負功
D.在5~7 s內(nèi),合外力做負功
解析:選AB 在0~1 s內(nèi),物體做勻加速運動,合外力方向與位移方向相同,故合外力做正功,A正確;在1~3 s內(nèi),物體做勻速運動,合外力為零,故合外力總是不做功,B正確;在3~7 s內(nèi),根據(jù)動能定理可以知道W合=mv2-mv2=0,合外力做功為零,C錯誤;在5~7 s內(nèi),物體做反方向的勻加速直線運動,位移方向和合外力方向相同,故合外力做正功,D錯誤.
6.有一質(zhì)量為m的木塊,從半徑為r的圓弧曲面上的a點滑向b點,如圖所示,如果由于摩擦使木
5、塊的運動速率保持不變,則以下敘述正確的是( )
A.木塊所受的合外力為零
B.因木塊所受的力都不對其做功,所以合外力的功為零
C.重力和摩擦力的總功為零
D.重力和摩擦力的合力為零
解析:選C 物體做曲線運動,速度方向變化,加速度不為零,合外力不為零,A錯;速率不變,動能不變,由動能定理知,合外力做功為零,支持力始終不做功,重力做正功,所以重力做的功與阻力做的功代數(shù)和為零,但重力和阻力的合力不為零,C對,B、D錯.
7.某同學用200 N的力將質(zhì)量為0.44 kg的足球踢出,足球以10 m/s的初速度沿水平草坪滾出60 m后靜止,則足球在水平草坪上滾動過程中克服阻力做的功是(
6、 )
A.4.4 J B.22 J
C.132 J D.12 000 J
解析:選B 根據(jù)動能定理,足球克服阻力做的功,W=mv2=×0.44×102 J=22 J,故選項B正確.
8.人騎自行車下坡,坡長l=500 m,坡高h=8 m,人和車的總質(zhì)量為100 kg,下坡時初速度為4 m/s,人不踏車的情況下,到達坡底時車速為10 m/s,g取10 m/s2,則下坡過程中阻力所做的功為( )
A.-4 000 J B.-3 800 J
C.-5 000 J D.-4 200 J
解析:選B 由動能定理可得mgh+W阻=m(vc2-v02),解得W阻=
7、-mgh+m(vc2-v02)=-3 800 J,故選項B正確.
9.(多選)(2019·濟南高一期末)某人用手將1 kg的物體由靜止向上提起1 m,這時物體的速度為2 m/s(g取10 m/s2),則下列說法正確的是( )
A.手對物體做功12 J
B.合力做功2 J
C.合力做功12 J
D.物體克服重力做功10 J
解析:選ABD WG=-mgh=-10 J,D對;由動能定理W合=ΔEk=mv2-0=2 J,B對,C錯;又因W合=W手+WG,故W手=W合-WG=12 J,A對.
10.如圖所示,光滑斜面的頂端固定一彈簧,一物體向右滑行,并沖上固定在地面上的斜面.設物體在斜
8、面最低點A的速度為v,壓縮彈簧至C點時彈簧最短,C點距地面高度為h,則從A到C的過程中彈簧彈力做功是( )
A.mgh-mv2 B.mv2-mgh
C.-mgh D.-
解析:選A 由A到C的過程運用動能定理可得-mgh+W=0-mv2,所以W=mgh-mv2,所以A正確.
二、非選擇題
11.粗糙的1/4圓弧的半徑為0.45 m,有一質(zhì)量為0.2 kg的物體自最高點A從靜止開始下滑到圓弧最低點B.然后沿水平面前進0.4 m到達C點停止.設物體與軌道間的動摩擦因數(shù)為0.5(取g=10 m/s2),求:
(1)物體到達B點時的速度大??;
(2)物體在圓弧軌道上克服摩擦
9、力所做的功.
解析:(1)物體從B運動到C的過程,由動能定理得-μmgx=0-mvB2,
解得vB=2 m/s.
(2)物體從A運動到B的過程,由動能定理得mgR-Wf=mvB2-0,
解得Wf=0.5 J.
答案:(1)2 m/s (2)0.5 J
12.(2019·邯鄲高一聯(lián)考)如圖所示,質(zhì)量m=1 kg的木塊靜止在高h=1.2 m的平臺上,木塊與平臺間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,用水平推力F=20 N,使木塊產(chǎn)生位移l1=3 m時撤去,木塊又滑行l(wèi)2=1 m時飛出平臺,求木塊落地時速度的大?。?g取10 m/s2)
解析:解法一:取木塊為研究對象.其運動分三個過程,先勻加
10、速運動l1,后勻減速運動l2,再做平拋運動,對每一個過程,分別列動能定理方程得:
Fl1-μmgl1=mv12,
-μmgl2=mv22-mv12,
mgh=mv32-mv22,
解得v3=8 m/s.
解法二:對全過程由動能定理得:
Fl1-μmg(l1+l2)+mgh=mv2-0,
代入數(shù)據(jù)得v=8 m/s.
答案:8 m/s
13.(2019·青島高一期末)如圖所示,是運動員駕駛摩托車訓練表演的簡化圖,AB段是水平路面,BC是一段坡面,運動員駕駛的摩托車從A點由靜止開始以P=10 kW的恒定功率啟動,經(jīng)t=4 s的時間到達B點,此時關閉發(fā)動機,摩托車依靠慣性沖向坡頂,已
11、知人和車的總質(zhì)量m=160 kg,AB段長度s=100 m,摩托車在AB段受地面阻力f恒為人和車總重力的0.05倍,坡頂高度h=5 m,摩托車在BC段克服地面摩擦阻力做功為8×103 J,重力加速度g=10 m/s2,全程空氣阻力不計,求:
(1)摩托車牽引力做的功W;
(2)摩托車到達B點時受到大小為v1;
(3)摩托車沖到坡頂C點時的速度大小v2.
解析:(1)摩托車牽引力做的功W=Pt=10×103×4 J=4×104 J.
(2)以摩托車為研究對象,對車從A點到B點應用動能定理得:W+(-fs)=mv12-0,
又f=0.05mg,
聯(lián)立解得:v1=20 m/s.
(3)以摩托車為研究對象,對車從B點到C點應用動能定理得:-mgh+Wf2=mv22-mv12,
又Wf2=-W克f2=-8×103 J,
代入數(shù)據(jù)解得: v2=10 m/s.
答案:(1)4 ×104 J (2)20 m/s (3)10 m/s
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