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1、【安徽省,人教版】2014屆物理一輪小題精練(7,含答案)
一、選擇題
1.在2013年10月全運(yùn)會田徑比賽上,設(shè)某運(yùn)動員臂長為L,將質(zhì)量為m的鉛球推出,鉛球出手的速度大小為v0,方向與水平方向成30°角,則該運(yùn)動員對鉛球所做的功是( )
A. B.mgL+mv
C.mv D.mgL+mv.
[答案] A
[解析] 設(shè)運(yùn)動員對鉛球做功為W,由動能定理W-mgLsin30°=mv,所以W=mgL+mv.
2.
如圖所示,一個質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平長直桿上,環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0,同時對環(huán)施加一個豎直向上的
2、作用力F,并使F的大小隨環(huán)的速度的大小變化,兩者關(guān)系為F=kv,其中k為常數(shù),則環(huán)在運(yùn)動過程中克服摩擦所做的功的大小不可能為 ( )
A. B.0
C.+ D.-
[答案] C
[解析] 可能圓環(huán)最終靜止,則-Wf=0-,Wf=,A對;可能圓環(huán)剛開始運(yùn)動時,mg=F=kv0,圓環(huán)一直做勻速運(yùn)動,克服摩擦所做的功為零,B對;可能圓環(huán)最終做勻速運(yùn)動,mg=F=kv,v=,則-Wf=-,化簡得Wf=-,D對,C不可能.
3.在2013年10月全運(yùn)會上,跳水運(yùn)動員從10米高處的跳臺跳下,設(shè)水的平均阻力均為運(yùn)動員體重的3倍,在粗略估算中
3、,把運(yùn)動員當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)處理,為了保證運(yùn)動員的人身安全,池水深度至少為 ( )
A.5m B.3m
C.7m D.1m
[答案] A
[解析] 對運(yùn)動員跳水的全過程研究
據(jù)動能定理有:
mg(H+h)-fh=ΔEk=0
其中m為運(yùn)動員質(zhì)量,h為運(yùn)動員入水的深度
又H=10m,f=3mg
∴h==5m
為保證人身安全,池水深度H ′≥h
即H′≥5m
∴水深至少5m,A選項(xiàng)正確.
4.構(gòu)建和諧型、節(jié)約型社會深得民心,遍布于生活的方方面面.自動充電式電動車就是很好的一例,電動車的前輪裝有發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)與蓄電池連
4、接.當(dāng)在騎車者用力蹬車或電動自行車自動滑行時,自行車就可以連通發(fā)電機(jī)向蓄電池充電,將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲存起來.現(xiàn)有某人騎車以500J的初動能在粗糙的水平路面上滑行,第一次關(guān)閉自充電裝置,讓車自由滑行,其動能隨位移變化關(guān)系如圖①所示;第二次啟動自充電裝置,其動能隨位移變化關(guān)系如圖線②所示,則第二次向蓄電池所充的電能是 ( )
A.200J B.250J
C.300J D.500J
[答案] A
[解析] 設(shè)自行車與路面的摩擦阻力為Ff,由圖可知,關(guān)閉自動充電裝置時,由動能定理得:0-Ek0=-Ff·x1,可得Ff=50N,啟動自充電裝置
5、后,自行車向前滑行時用于克服摩擦做功為:W=Ffx2=300J,設(shè)克服電磁阻力做功為W′,由動能定理得:-W′-W=0-Ek0,可得W′=200J,故A正確.
5.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(shè)物體在斜面最低點(diǎn)A的速度為v,壓縮彈簧至C點(diǎn)時彈簧最短,C點(diǎn)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.-(mgh+mv2)
[答案] A
[解析] 由A到C的過程運(yùn)用動能定理可得:
-mgh+W=0-mv2
所以W
6、=mgh-mv2,所以A正確.
6.如右圖所示,質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩經(jīng)過光滑小孔牽引在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動,拉力為某個值F時,轉(zhuǎn)動半徑為R,當(dāng)拉力逐漸減小到時,物體仍做勻速圓周運(yùn)動,半徑為2R,則外力對物體所做的功大小是 ( )
A. B.
C. D.0
[答案] A
[解析] 設(shè)當(dāng)繩的拉力為F時,小球做勻速圓周運(yùn)動時線速度為v1,則有
F=m.
當(dāng)繩的拉力減為時,小球做勻速圓周運(yùn)動的線速度為v2,則有
F=m.
在繩的拉力由F減為F的過程中,繩的拉力所做的功為
W=mv-mv=-FR.
所以,繩的拉力所做功
7、的大小為FR.
7.一輛汽車在平直的公路上以速度v0開始加速行駛,經(jīng)過一段時間t,前進(jìn)了距離s,此時恰好達(dá)到其最大速度vm.設(shè)此過程中汽車發(fā)動機(jī)始終以額定功率P工作,汽車所受的阻力恒為F,則在這段時間里,發(fā)動機(jī)所做的功為 ( )
A.Fvmt B.Pt
C.mv+Fs-mv D.Ft
[答案] ABC
[解析] 發(fā)動機(jī)恒功率,故W=Pt,B正確;
又因?yàn)槠囁俣冗_(dá)到vm時阻力與牽引力相等,則P=Fvm,所以W=Fvmt,A正確;
又由動能定理知Pt-Fs=mv-mv
得Pt=Fs+mv-mv,C正確;
因?yàn)檫@一過程不是勻變速
8、直線運(yùn)動,平均速度不等于,位移也不等于t,發(fā)動機(jī)所做的功也不等于阻力做的功,所以D錯.
8.(2013·如皋模擬)如圖所示,斜面AB和水平面BC是由同一板材上截下的兩段,在B處用小圓弧連接.將小鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A處由靜止釋放后,它沿斜面向下滑行,進(jìn)入平面,最終靜止于P處.若從該板材上再截下一段,擱置在A、P之間,構(gòu)成一個新的斜面,再將鐵塊放回A處,并輕推一下使之沿新斜面向下滑動.關(guān)于此情況下鐵塊運(yùn)動情況的描述,正確的是 ( )
A.鐵塊一定能夠到達(dá)P點(diǎn)
B.鐵塊的初速度必須足夠大才能到達(dá)P點(diǎn)
C.鐵塊能否到達(dá)P點(diǎn)與鐵塊質(zhì)量有關(guān)
D.鐵塊能否到達(dá)P
9、點(diǎn)與鐵塊質(zhì)量無關(guān)
[答案] AD
[解析] 設(shè)AB=x1,BP=x2,AP=x3,動摩擦因數(shù)為μ,由動能定理得:mgx1sinα-μmgcosαx1-μmgx2=0,可得:mgx1sinα=μmg(x1cosα+x2),設(shè)沿AP滑到P的速度為vP,由動能定理得:mgx1sinα-μmgcosβ·x3=mv,因x1cosα+x2=x3cosβ,故得:vP=0,也即鐵塊恰好沿AP滑到P點(diǎn)與鐵塊質(zhì)量無關(guān),故A、D正確.
二、非選擇題
9.如圖所示,物體以100J的初動能從斜面的底端向上運(yùn)動,當(dāng)它通過斜面上的M點(diǎn)時,其動能減少80J,機(jī)械能減少32J.如果物體能從斜面上返回底端,則物體到達(dá)底端
10、時的動能為________.
[答案] 20J
[解析] 因物體從斜面底端到達(dá)M點(diǎn)的過程中機(jī)械能減少32J,即摩擦生熱32J,在斜面上物體受的各個力的大小不變,所以從M點(diǎn)到最高點(diǎn),動能減少20J,摩擦生熱8J,所以上滑過程摩擦生熱40J,物體返回斜面底端時機(jī)械能損失也等于40J,此時動能應(yīng)為100J-80J=20J.
10.一輕彈簧的左端固定在墻壁上,右端自由,一質(zhì)量為m的滑塊從距彈簧右端L0的P點(diǎn)以初速度v0正對彈簧運(yùn)動,如下圖所示,滑塊與水平面的動摩擦因數(shù)為μ,在與彈簧碰后反彈回來,最終停在距P點(diǎn)為L1的Q點(diǎn),求:在滑塊與彈簧碰撞過程中彈簧最大壓縮量為多少?
[答案]?。?/p>
11、L0
[解析] 設(shè)彈簧最大壓縮量為x,在滑塊向左運(yùn)動的過程中,由動能定理可得:
-μmg(x+L0)-W彈=0-mv20 ①
在滑塊返回的過程中,由動能定理得:
W彈-μmg(x+L0+L1)=0 ②
由①②得:x=--L0
整個過程彈簧對滑塊作功為零,本題也可全過程列方程求解.
11.(2013·廣東廣州模擬)如圖所示,一輛汽車從A點(diǎn)開始爬坡,在牽引力不變的條件下行駛45m的坡路到達(dá)B點(diǎn)時,司機(jī)立即關(guān)掉油門,以后汽車又向前滑行15m停在C點(diǎn),汽車的質(zhì)量為5×103kg,行駛中受到的摩擦阻力是車重的0.25倍,取g=10m/s2,求汽車的牽引力做的功和它經(jīng)過B點(diǎn)時的
12、速率.
[答案] 2.25×106J 15m/s
[解析] 汽車從A到C的過程中,汽車的發(fā)動機(jī)牽引力做正功,重力做負(fù)功,摩擦力做負(fù)功,動能的變化量為零,由動能定理可得WF-WG-W阻=0,由于G、F阻已知,汽車的位移也知道,所以有
WF=WG+W阻=mgh+0.25mgl=2.25×106J.
汽車由B到C的過程中,克服重力做功,克服摩擦力做功,
汽車的動能由減小到零,列動能定理方程可得
-WG-W阻=0-,
即=0.25mgl1+mgl1·sin30°,
代入數(shù)據(jù)可得vB=15m/s.
12.如圖所示,有一光滑的T字形支架,在它的豎直桿上套有一個質(zhì)量為m1的物體A,用長
13、為l的不可伸長的細(xì)繩將A懸掛在套于水平桿上的小球B下,B的質(zhì)量m2=m1=m.開始時A處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)繩處于豎直狀態(tài).今用水平恒力F=3mg拉小球B,使A上升.求當(dāng)拉至細(xì)繩與水平桿成37°時,A的速度為多大?
[答案]
[解析] 設(shè)A的速度為vA,B的速度為vB.由于繩不可伸長,A、B沿繩的分速度相等.即:
vBcos37°=vAsin37°,vA=vB
由動能定理:
Flcos37°-mgl(1-sin37°)=m1v+m2v
解得vA=
13.(2013·江蘇無錫模擬)一質(zhì)量為M=2.0kg的小物塊隨足夠長的水平傳送帶一起向右勻速運(yùn)動,被一水平向左飛來的子彈擊中,且子彈
14、從小物塊中穿過,子彈和小物塊的作用時間極短,如圖甲所示.地面觀察者記錄的小物塊被擊中后的速度隨時間變化關(guān)系如圖乙所示(圖中取向右運(yùn)動的方向?yàn)檎较?.已知傳送帶的速度保持不變,g取10m/s2.求:
(1)傳送帶的速度v的大??;
(2)小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ;
(3)傳送帶對小物塊所做的功.
[答案] (1)2.0m/s (2)0.2 (3)-12J
[解析] (1)小物塊最后與傳送帶的運(yùn)動速度相同,
從圖象上可讀出傳送帶的速度v的大小為2.0m/s.
(2)由速度圖象可得,小物塊在滑動摩擦力的作用下做勻變速運(yùn)動的加速度為a=Δv/Δt=2.0m/s2
由牛頓第二定律得f=μMg=Ma
得到小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ==0.2.
(3)從子彈離開小物塊到小物塊與傳送帶一起勻速運(yùn)動的過程中,設(shè)傳送帶對小物塊所做的功為W,由動能定理得:
W=ΔEk=-
從速度圖象可知:v1=4.0m/s v2=v=2.0m/s
解得:W=-12J.