杜占英
一、選擇題
1.在光滑水平面上靜止著一個(gè)木塊,一子彈以某速度射入術(shù)塊,則子彈進(jìn)入木塊深度為木塊在水平面移動(dòng)距離的3倍時(shí)木塊獲得的動(dòng)能和子彈損失的動(dòng)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(shì)能說(shuō)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(shì)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(shì)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(shì)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(shì)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(zhǎng)度都相同。讓一個(gè)小球分別從斜面頂端無(wú)初速釋放,已知小球一直沿斜面下滑運(yùn)動(dòng)到底端,小球從頂端運(yùn)動(dòng)到底端時(shí)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(wú)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(diǎn)h高處的b點(diǎn)自由下落,在c點(diǎn)處小球速度達(dá)到最大。x0表示a、c,兩點(diǎn)之間的距離;Ek表示小球在c處的動(dòng)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(zhǎng)木板Q放在光滑的水平面上,在Q上放一物體P,現(xiàn)對(duì)Q施加一個(gè)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(dòng),P、Q分別向右移動(dòng)一段距離,在此過(guò)程中()。
A.外力F做的功等于Q動(dòng)能的增量
B.Q對(duì)P的摩擦力所做的功可能大于P的動(dòng)能的增量
C.P對(duì)Q的摩擦力所做的功等于Q對(duì)P的摩擦力所做的功
D.外力F對(duì)Q做的功大于Q的動(dòng)能的增量
6.如圖3,在高度為h=5m的高臺(tái)上靜止著一個(gè)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(kāi)腳時(shí)的速度ν0=10m/s,在踢出足球過(guò)程中可認(rèn)為足球無(wú)位移,足球落在地面上時(shí)速度大小為ν=13m/s,水平位移為x=6m,g=lOm/s2,則()。
A.水平力對(duì)足球做功為600J
B.水平力對(duì)足球做功為20J
C.足球在此過(guò)程中克服阻力做功13.8J
D.足球在此過(guò)程中克服阻力做功6.2J
7.小剛同學(xué)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(guò)程中的位移),物體P落地時(shí)的速度大小為,重力加速度為g,則()。
A.小剛對(duì)物體做功為1.5mgH
B.小剛對(duì)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(shì)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(gè)恒力F作用而運(yùn)動(dòng),前方固定一個(gè)輕質(zhì)彈簧,當(dāng)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(dòng)能先增大后減小
B.彈簧彈性勢(shì)能一直增大
C.在彈簧彈力大小等于恒力F時(shí),木塊的速度最大
D.在彈簧處于最大壓縮量時(shí),木塊的加速度為零
9.如圖5所示,質(zhì)量為m1、長(zhǎng)為L(zhǎng)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(dòng)摩擦力的大小為廠(chǎng),用水平的恒定拉力F作用于滑塊。當(dāng)滑塊P從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到木板Q右端時(shí),P向右運(yùn)動(dòng)位移大小為x,在此過(guò)程中下列結(jié)論中正確的是()。
A.摩擦力對(duì)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(dòng)能越小
C.其他條件不變的情況下,m2越大,最終Q的動(dòng)能越大
D.其他條件不變的情況下,m1越大,最終Q的動(dòng)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(yùn)動(dòng),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(guò)程中墻對(duì)小球做功的大小W=______。
11.一個(gè)物體從傾角為θ的斜面上高h(yuǎn)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(kāi)始運(yùn)動(dòng)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(shè)斜面與水平面對(duì)物體的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,重力加速度為g?,F(xiàn)在從Q點(diǎn)給物體一個(gè)初速度使物體能回到P,則物體與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)_____,這個(gè)初速度最小應(yīng)為_(kāi)_____。
12.如圖7所示,斜面足夠長(zhǎng),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(dòng),P與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,g=10m/s2,則物體的初動(dòng)能為_(kāi)____,物體重力勢(shì)能增加量最大為_(kāi)_______。
三、計(jì)算題
13.如圖8所示,長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)上端固定在O點(diǎn),下端拴一質(zhì)量為m的小球,從P點(diǎn)由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)M(圖中未畫(huà)出),之后受到水平力作用運(yùn)動(dòng)到Q時(shí)速度為ν,已知OP和OQ分別與豎直方向成夾角α和β,不計(jì)空氣阻力,求:(l)小球剛運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)細(xì)線(xiàn)對(duì)小球的拉力;(2)水平力對(duì)小球所做的功。
參考答案:
1.C提示:設(shè)子彈與木塊之間的摩擦力大小為f,設(shè)木塊位移為x,則子彈位移為4x,對(duì)子彈和木塊分別應(yīng)用動(dòng)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(shì)能面之后才能確定物體的重力勢(shì)能,A、C均錯(cuò);重力勢(shì)能的變化量等于重力做功的數(shù)值,與其他力做功無(wú)直接關(guān)系,拉力做功lO J,重力不一定做功為1OJ,B錯(cuò),D顯然對(duì)。
3.C提示:小球沿斜面下滑過(guò)程克服滑動(dòng)摩擦力做功,,由數(shù)學(xué)知識(shí)可知甲的水平位移比乙大,克服摩擦力做功多,根據(jù)動(dòng)能定理可知ν1<ν2,C對(duì)。
4.D提示:小球達(dá)到最大速度時(shí)有mg=kx0,顯然x0與高度h無(wú)關(guān),A、B均錯(cuò);x0不變,彈簧對(duì)小球做功W0不變,應(yīng)用動(dòng)能定理有mg(h+x0)一W0=Ek,故C錯(cuò),D對(duì)。
5.D 提示:物體P所受的合外力等于Q對(duì)P的摩擦力,則Q對(duì)P的摩擦力所做的功等于P的動(dòng)能的增量,B錯(cuò);P對(duì)Q的摩擦力與Q對(duì)P的摩擦力是一對(duì)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(dòng),P、Q對(duì)地的位移不等,所以二者做功不等,C錯(cuò);對(duì)Q應(yīng)用動(dòng)能定理得,WF-Wf=△Ek,D對(duì),A錯(cuò)。
6.BD提示:在踢出足球過(guò)程中應(yīng)用動(dòng)能定理可知水平力對(duì)足球做功為,A錯(cuò),B對(duì);在足球踢出后到落地,設(shè)克服阻力做功為W,對(duì)足球應(yīng)用動(dòng)能定理得,解得W6.2J,C錯(cuò),D對(duì)。
7.AD提示:對(duì)物體從拋出到落地應(yīng)用動(dòng)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(yùn)動(dòng)。對(duì)物體應(yīng)用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知水平射程為C錯(cuò);在物體拋出過(guò)程中,對(duì)物體應(yīng)用動(dòng)能定理叮知,小剛對(duì)物體做功,A對(duì).B錯(cuò);D顯然對(duì)。
8.AB 提示:木塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)F大于木塊受到地面的滑動(dòng)摩擦力f,剛接觸彈簧階段合外力仍向左,彈簧壓縮量越來(lái)越大,木塊加速運(yùn)動(dòng)的加速度減小,當(dāng)F大小等于彈簧彈力與f之和時(shí)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(yùn)動(dòng),且加速度越來(lái)越大,A對(duì),C、D均錯(cuò);彈簧壓縮量越來(lái)越大,彈性勢(shì)能越來(lái)越大,B對(duì)。
9.BC 提示:P從Q左端運(yùn)動(dòng)到右端,說(shuō)明P比Q快.P位移為x,則Q位移為(x-L),在此過(guò)程中摩擦力對(duì)Q做功為f(x-L),A錯(cuò);F越大,P的加速度越大,而Q的加速度不變,P從Q左端運(yùn)動(dòng)到右端的時(shí)間越短,Q運(yùn)動(dòng)的位移越小,根據(jù)動(dòng)能定理可知Q的動(dòng)能越小.B對(duì);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(yùn)動(dòng)到右端的時(shí)間越長(zhǎng),Q運(yùn)動(dòng)的位移越大,根據(jù)動(dòng)能定理可知Q的動(dòng)能越大.C對(duì);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(yùn)動(dòng)到右端的時(shí)間越短,Q運(yùn)動(dòng)的位移越小,根據(jù)動(dòng)能定理可知Q的動(dòng)能越小,D錯(cuò)。
10.2ν 0 提示:小球初末速度反向,根據(jù)失量運(yùn)算法則可知速度增量大小為2ν,應(yīng)用動(dòng)能定理可知W=O。
11.提示:物體從P到Q,應(yīng)用動(dòng)能定理有,物體從Q到P.應(yīng)用動(dòng)能定理有,解得
12.50J 30J提示:物體初動(dòng)能為物體上滑加速度大小,上滑最大距離為,物體重力勢(shì)能增加量最大為mgssinθ=30J。
13.(1)設(shè)小球到P時(shí)速度大小為ν1,對(duì)小球從P到M的過(guò)程,應(yīng)用動(dòng)能定理有mgL(1-cosa)=,在最低點(diǎn)M,對(duì)小球應(yīng)用向心力公式有F-
聯(lián)立解得F=(3-2cosa)mg。