杜占英
一、選擇題
1.在光滑水平面上靜止著一個木塊,一子彈以某速度射入術(shù)塊,則子彈進入木塊深度為木塊在水平面移動距離的3倍時木塊獲得的動能和子彈損失的動能之比為()。
A.l:2
B.l:3
C.1:4
D.1:5
2.F列關(guān)于重力勢能說法正確的是()。
A.物體在豎直向上的拉力作用下上升,拉力做功10J,則物體的重力勢能為10J
B.物體在豎直向上的拉力作用下上升,拉力做功10J.則物體的重力勢能增加了10J
C,物體在拉力作用下下降,重力做功10J,則物體的重力勢能為-lOJ
D.物體從位置P到位置Q,重力做功10J,則物體的重力勢能減少了10J
3.如圖1所示,甲為一直斜面,乙斜面巾兩段直斜面組成,斜面材料相同,兩斜面的高度和總長度都相同。讓一個小球分別從斜面頂端無初速釋放,已知小球一直沿斜面下滑運動到底端,小球從頂端運動到底端時的速度大小分別為ν1和ν2,則()。
A.ν1=ν2
B.ν1>ν2
C.ν1<ν2
D.ν1和ν2的大小無法比較
4.一輕彈簧直立于水平地面上,質(zhì)量為m的小球從距離彈簧上端a點h高處的b點自由下落,在c點處小球速度達到最大。x0表示a、c,兩點之間的距離;Ek表示小球在c處的動能。若高度h越大,則()。
A.x0越小
B.x0越大
C.Ek越小
D.Ek越大
5.如圖2所示,一塊長木板Q放在光滑的水平面上,在Q上放一物體P,現(xiàn)對Q施加一個水平向右的恒定外力F,由于P、Q間摩擦力的作用,P將在Q上滑動,P、Q分別向右移動一段距離,在此過程中()。
A.外力F做的功等于Q動能的增量
B.Q對P的摩擦力所做的功可能大于P的動能的增量
C.P對Q的摩擦力所做的功等于Q對P的摩擦力所做的功
D.外力F對Q做的功大于Q的動能的增量
6.如圖3,在高度為h=5m的高臺上靜止著一個質(zhì)量為m=0.4kg的足球,用F=lOON的水平力把足球踢出,足球離開腳時的速度ν0=10m/s,在踢出足球過程中可認為足球無位移,足球落在地面上時速度大小為ν=13m/s,水平位移為x=6m,g=lOm/s2,則()。
A.水平力對足球做功為600J
B.水平力對足球做功為20J
C.足球在此過程中克服阻力做功13.8J
D.足球在此過程中克服阻力做功6.2J
7.小剛同學在距地面高H處把質(zhì)量為的物體以初速度定H水平拋H1(不考慮物體拋出過程中的位移),物體P落地時的速度大小為,重力加速度為g,則()。
A.小剛對物體做功為1.5mgH
B.小剛對物體做功為2mgH
C.物體從拋出到落地的水平位移大小為
D.物體從拋出到落地重力勢能減少mgH
8.如圖4所示,一木塊在粗糙的水平面上受到一個恒力F作用而運動,前方固定一個輕質(zhì)彈簧,當木塊接觸彈簧后至彈簧最短,下列判斷正確的是(
)。
A.木塊的動能先增大后減小
B.彈簧彈性勢能一直增大
C.在彈簧彈力大小等于恒力F時,木塊的速度最大
D.在彈簧處于最大壓縮量時,木塊的加速度為零
9.如圖5所示,質(zhì)量為m1、長為L的木板Q置于光滑的水平面上,一質(zhì)量為m2的小滑塊P放置在木板左端,滑塊與木板間滑動摩擦力的大小為廠,用水平的恒定拉力F作用于滑塊。當滑塊P從靜止開始運動到木板Q右端時,P向右運動位移大小為x,在此過程中下列結(jié)論中正確的是()。
A.摩擦力對Q做功為fx
B.其他條件不變的情況下,F(xiàn)越大,最終Q的動能越小
C.其他條件不變的情況下,m2越大,最終Q的動能越大
D.其他條件不變的情況下,m1越大,最終Q的動能越大
二、填空題
10.一質(zhì)量為m的彈性小球,在光滑的水平面上以速度ν垂直撞到墻上,碰撞后小球沿相反方向運動,反彈后的速度大小與碰撞前速度的大小相同,則碰撞前后小球速度變化量的大小△ν=____,碰撞過程中墻對小球做功的大小W=______。
11.一個物體從傾角為θ的斜面上高h處的P位置由靜止滑下并緊接著在水平面上滑行一段距離到位置Q后停止,量得停止處與開始運動處的水平距離為S,如圖6,不考慮物體滑至斜面底端的能量損失,并設斜面與水平面對物體的動摩擦因數(shù)相同,重力加速度為g?,F(xiàn)在從Q點給物體一個初速度使物體能回到P,則物體與接觸面間的動摩擦因數(shù)為______,這個初速度最小應為______。
12.如圖7所示,斜面足夠長,傾角為θ=37°。質(zhì)量為m=lkg的物塊P從斜面底端以初速度ν=10m/s沿斜面向上滑動,P與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5,g=10m/s2,則物體的初動能為_____,物體重力勢能增加量最大為________。
三、計算題
13.如圖8所示,長度為L的輕質(zhì)細線上端固定在O點,下端拴一質(zhì)量為m的小球,從P點由靜止釋放運動到最低點M(圖中未畫出),之后受到水平力作用運動到Q時速度為ν,已知OP和OQ分別與豎直方向成夾角α和β,不計空氣阻力,求:(l)小球剛運動到M點時細線對小球的拉力;(2)水平力對小球所做的功。
參考答案:
1.C提示:設子彈與木塊之間的摩擦力大小為f,設木塊位移為x,則子彈位移為4x,對子彈和木塊分別應用動能定理有-f(4x)=-△Ek,fx=Ek,則Ek:△Ek=l:4。
2.D提示:只有規(guī)定了零勢能面之后才能確定物體的重力勢能,A、C均錯;重力勢能的變化量等于重力做功的數(shù)值,與其他力做功無直接關(guān)系,拉力做功lO J,重力不一定做功為1OJ,B錯,D顯然對。
3.C提示:小球沿斜面下滑過程克服滑動摩擦力做功,,由數(shù)學知識可知甲的水平位移比乙大,克服摩擦力做功多,根據(jù)動能定理可知ν1<ν2,C對。
4.D提示:小球達到最大速度時有mg=kx0,顯然x0與高度h無關(guān),A、B均錯;x0不變,彈簧對小球做功W0不變,應用動能定理有mg(h+x0)一W0=Ek,故C錯,D對。
5.D 提示:物體P所受的合外力等于Q對P的摩擦力,則Q對P的摩擦力所做的功等于P的動能的增量,B錯;P對Q的摩擦力與Q對P的摩擦力是一對作用力與反作用力,大小相等,方向相反,但由于P在Q上滑動,P、Q對地的位移不等,所以二者做功不等,C錯;對Q應用動能定理得,WF-Wf=△Ek,D對,A錯。
6.BD提示:在踢出足球過程中應用動能定理可知水平力對足球做功為,A錯,B對;在足球踢出后到落地,設克服阻力做功為W,對足球應用動能定理得,解得W6.2J,C錯,D對。
7.AD提示:對物體從拋出到落地應用動能定理可知物體受到空氣阻力作用,故物體做的不是平拋運動。對物體應用平拋運動規(guī)律可知水平射程為C錯;在物體拋出過程中,對物體應用動能定理叮知,小剛對物體做功,A對.B錯;D顯然對。
8.AB 提示:木塊開始運動時F大于木塊受到地面的滑動摩擦力f,剛接觸彈簧階段合外力仍向左,彈簧壓縮量越來越大,木塊加速運動的加速度減小,當F大小等于彈簧彈力與f之和時加速度為0,速度最大。之后彈簧彈力與f、之和大于F,木塊做減速運動,且加速度越來越大,A對,C、D均錯;彈簧壓縮量越來越大,彈性勢能越來越大,B對。
9.BC 提示:P從Q左端運動到右端,說明P比Q快.P位移為x,則Q位移為(x-L),在此過程中摩擦力對Q做功為f(x-L),A錯;F越大,P的加速度越大,而Q的加速度不變,P從Q左端運動到右端的時間越短,Q運動的位移越小,根據(jù)動能定理可知Q的動能越小.B對;若m2越大,P的加速度越小,而Q的加速度越大,P從Q左端運動到右端的時間越長,Q運動的位移越大,根據(jù)動能定理可知Q的動能越大.C對;若,Ml越大,P的加速度不變,而Q的加速度越小.P從Q左端運動到右端的時間越短,Q運動的位移越小,根據(jù)動能定理可知Q的動能越小,D錯。
10.2ν 0 提示:小球初末速度反向,根據(jù)失量運算法則可知速度增量大小為2ν,應用動能定理可知W=O。
11.提示:物體從P到Q,應用動能定理有,物體從Q到P.應用動能定理有,解得
12.50J 30J提示:物體初動能為物體上滑加速度大小,上滑最大距離為,物體重力勢能增加量最大為mgssinθ=30J。
13.(1)設小球到P時速度大小為ν1,對小球從P到M的過程,應用動能定理有mgL(1-cosa)=,在最低點M,對小球應用向心力公式有F-
聯(lián)立解得F=(3-2cosa)mg。