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【解析】解:A、由公式x=at 得,由于x和t均相同,故加速度a相同,由v=at,t相同,则物体到达斜面顶端时速度相同,动能相同,根据动能定理得知,总功相等.所以合外力做功相同,故A正确;
B、物体末速度相同,又由于处于相同的高度,所以两物体机械能变化相同,故B正确; C、由图示分析可知,第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力,故两物体克服摩擦力做功不同,重力做功相同,则F1做的功比F2做的少.故C错误;
D、物体的运动情况相同,重力做功功率相同,图2中克服摩擦力做功的功率大,故Fl做功的功率比F2做功的功率小,故D错误; 故选AB.
【点评】由物体的运动特征判断出物体机械能的增量关系,结合本题功能关系:除重力以外的合力对物体做功等于机械能的增量,不难看出结果. 8.D 【解析】
试题分析:功是能量转化的量度,做功的过程就是能量转化的过程;如果物体由一种能量状态变为另一种能量状态,可以通过做功的方式实现,且功的大小与两个不同状态的能量差相等.
功是标量,它的单位是焦耳
解:A、功时标量,无方向,故A错误 B、功的单位为焦耳,故B错误
C、功是能量转化的量度,做功的过程就是能量转化的过程;而能是物体所具有的能量的状态.所以功和能是两个完全不同的概念.故C错误;
D、功是能量转化的量度,做功的过程就是能量转化的过程.故D正确 故选:D
【点评】功和能是物理学中的两个不同的物理量,功是能量转化的量度,做功的过程就是能量转化的过程.功对应的是过程,能对应的是状态 9.D 【解析】
试题分析:由功的计算公式可以求出重力做的功;小球在最高点时恰好对轨道没有压力,则重力提供向心力,由牛顿第二定律可以求出小球在B点的速度;由动能定理可以求出合外力做的功,可以求出克服摩擦力做的功,克服摩擦力做的功等于小球机械能的减少. 解:A、重力做的功WG=mgh=mgR,故A错误;
B、小球在B时恰好对轨道没有压力,重力提供向心力,由牛顿第二定律得:mg=mvB=
,
2
2
,解得:
从P到B的过程,由动能定理可得:mgR﹣Wf=mvB﹣0,解得:Wf=mgR,则物体机械能较少mgR,故B错误;
C、由动能定理可得,合外力做的功W=mvB=mgR,故C错误; D、由B可知,克服摩擦力做功mgR,故D正确;
2
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故选:D.
【点评】小球在B点对轨道没有压力,则小球做圆周运动的向心力由重力提供,摩擦力做功使物体的机械能减少,熟练应用动能定理即可正确解题. 10.C 【解析】
试题分析:通过在力的方向上有无位移判断力是否做功.人的重心不动知人处于平衡状态,摩擦力与拉力平衡
解:人对传送带的摩擦力方向向右,传送带在力的方向上有位移,所以人对传送带做功,摩擦力和位移的方向相同,故做正功,故A、B错误.
人的重心不动,绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡,而拉力又等于m2g.所以人对传送带做功的功率为m2gv.故C正确,D错误. 故选C.
【点评】解决本题的关键掌握判断力是否做功的方法,当力与运动方向垂直,该力不做功. 11.C 【解析】
试题分析:动扶梯上的人随扶梯斜向上做加速运动,人的加速度斜向上,将加速度分解到水平和竖直方向,根据牛顿第二定律即可求解.
解:人的加速度斜向上,将加速度分解到水平和竖直方向得: ax=acosθ,方向水平向右;ay=asinθ,方向竖直向上, 水平方向受静摩擦力作用,f=ma=macosθ,水平向右,
设扶梯与水平方向的夹角为θ,运动的位移为x,则W=fxcosθ>0,做正功. 故选:C
【点评】解决本题时可以把加速度进行分解,结合牛顿第二定律求解,难度适中. 12.A 【解析】 试题分析:由图象可知物体在各段时间内的速度变化,则由动能定理可直接得出合外力的做功情况.
解:A、在0﹣1s内,因物体的速度增大,故动能增大,则由动能定理可知合外力做正功,故A正确;
B、在1﹣2s内,物体的速度减小时,故动能减小时,由动能定理可知合外力做负功,即在0~2 s内,合外力先做正功后做负功,故B错误C错误; D、由以上分析可知,合外力先做正功再做负功,故D错误; 故选:A.
【点评】本题根据动能定理可以直观地求出结果,当然如果利用动力学知识,求出力再求出功也是可以的,可以练习一下,并体会动能定理的实用性. 13.B 【解析】
试题分析:应用滑动摩擦力公式求出滑动摩擦力大小,然后应用平衡条件求出拉力大小,再应用功的计算公式分析答题.
解:当ω=40rad/s,圆柱转动的线速度大小为 v′=ωr=0.8m/s
木板的速度v=0.6m/s,则木板所受的滑动摩擦力与F的夹角为(180°+37°) 木板在垂直与轴线方向受到两轴的滑动摩擦力大小相等方向相反,在垂直与轴线方向上受到的滑动摩擦力为零,
在平行于轴线方向上,木板受到的滑动摩擦力f=μmg=0.2×5×10=10N,木板做匀速直线运
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动,由平衡条件得:F=fsin37°=6N,
木板移动距离x=0.5m拉力做功:W=Fx=6×0.5=3J,故ACD错误,B正确; 故选:B.
【点评】本题考查了求摩擦力大小,物体所受的滑动摩擦力大小与物体的运动速度无关,应用滑动摩擦力公式与功的计算公式即可正确解题. 14.BC 【解析】
试题分析:物体在水平面上运动,水平拉力与物体运动方向相同,由功的公式W=FS可知,F等于W﹣S图象斜率的大小.由数学知识求出两段图象的斜率,解得水平拉力的大小,根据拉力与摩擦力大小比较,分析物体的运动情况.
解:物体在水平面上运动,水平拉力与物体运动方向相同,物体受到的滑动摩擦力大小f=μmg=2N.
物体在0A段受到的水平拉力大小等于F1=体在OA段做匀加速直线运动.
物体在AB段受到的水平拉力大小等于F2=
=
N=2N,水平拉力等于摩擦力,则物体
=
,可见,水平拉力大于摩擦力,则物
在AB段做匀速直线运动. 故选BC 【点评】本题关键从图象的斜率大小确定水平拉力的大小,即从图象的数学意义来理解在其物理意义. 15.50J 【解析】
试题分析:根据恒力做功公式直接求解拉力做功.
解:位移与拉力方向相同,故拉力对物块做的功W=Fs=10×5=50J. 故答案为:50J
【点评】本题主要考查了恒力做功公式,W=Fscosθ中θ指F与s之间的夹角.
55
16.1.8×10 J;﹣1.8×10 J 0 【解析】
试题分析:由物体被匀速提升可知,钢绳的拉力等于物体重力,又知道位移,可求拉力功、重力做的功和总功.
解:由物体被匀速提升可知,钢绳的拉力T等于物体重力G,即:
4
T=G=3.0×10N
故钢绳的拉力的功为:
45
WT=Th=3.0×10×6J=1.8×10J 重力做功为:
45
WG=﹣mgh=﹣3.0×10×6J=﹣1.8×10J 总功:
55
W=WT+WG=1.8×10J﹣1.8×10J=0
55
故答案为:1.8×10 J;﹣1.8×10 J 0
【点评】本题考查功的公式应用,注意正确理解功的公式,知道重力做功为负值; 同时明确关于克服某个力做功是这个力做负功的另一种表述,但是表述为克服某个力做功应为功的
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正值. 17.(1)煤块与传送带间的动摩擦因数为0.1; (2)煤块在传送带上运动的时间为8s; (3)整个过程中由于摩擦产生的热量为8J.
【解析】解:(1)由速度﹣时间图象,煤块匀变速运动的加速度:a=
==1m/s,
2
由牛顿第二定律得:μmg=ma,煤块与传送带间的动摩擦因数:μ==0.1; (2)由速度﹣时间图象,传送带速度大小:v1=1m/s,煤块初速度大小v2=3m/s, 煤块在传送带上滑动:t1=4s与传送带相对静止. 前3s内煤块的位移:s1=后1s内煤块的位移:s2=
t=4.5m,方向向左, t′=0.5m,方向向右,
4s内煤块的位移:s=s1﹣s2=4m,方向向左, 煤块接着在传送带上向右匀速运动,时间:t2=
=4s,
故煤块在传送带上运动的时间t=t1+t2=8s;
(3)煤块在传送带上滑动的4s内,皮带的位移s′=v1t1=4m,方向向右; 煤块的位移:s=s1﹣s2=4m,方向向左, 两个物体的相对位移△s=s′+s=8m
整个过程中摩擦产生的热量:Q=μmg△s=8J; 答:(1)煤块与传送带间的动摩擦因数为0.1; (2)煤块在传送带上运动的时间为8s; (3)整个过程中由于摩擦产生的热量为8J. 【点评】本题关键从图象得出物体的运动规律和传送带的速度大小,然后分过程对木块受力分析.根据牛顿第二定律和运动学公式求解. 18.(1)12m;(2)48J 【解析】
试题分析: (1)0~2s内,滑块做初速度为0的匀加速直线运动 qE1cos 37°-μ(mg-qE1sin 37°)=ma1 (2分)
2
求得加速度大小a1=3 m/s(1分) 位移x1?12a1t1?6m (1分) 22 s末速度v=a1t1=6m/s
2~4s内,滑块做匀减速直线运动
qE2cos 37°+μ(mg+qE2sin 37°)=ma2 (1分)
2
求得加速度大小a2=3m/s 位移x2?vt2?12a2t2?6m (1分) 24 s内的位移x=x1+x2=12m (1分)
(2)0~2s内,电场力做的功W1=qE1x1cos 37°=96 J (2分) 2~4s内,电场力做的功W2=-qE2x2cos 37°=-48 J (2分) 4s内电场力对小滑块所做的功为W=W1+W2=48 J (1分)
答案第6页,总8页
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