一、选择题 (本题共 10 小题,每小题 7 分,共 70 分,每小题至少有一个选项
正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内
)
1.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程, 将人和伞看成一个系统,
在这两个过程中,下列说法正确的是 (
)
A .阻力对系统始终做负功
B.系统受到的合外力始终向下
C.重力做功使系统的重力势能增加
D.任意相等的时间内重力做的功相等
解析: 阻力对系统始终做负功, A 对;加速下降时,合外力向下,减速下降时,合外力向上, B 错;重力做正功,重力势能减小, C 错;任意相等的时间内位移不同,重力做的功也不同, D 错.
答案: A
2.(2009 年高考宁夏卷 )水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为 μ(0< μ< 1).现对木箱施加一拉力 F,使木箱做匀速直线运 动.设 F 的方向与水平面夹角为 θ,如图,在 θ从 0 逐渐增大到 90°的过程中, 木箱的速度保持不变,
则( )
A . F
先减小后增大
B.F 一直增大
C. F 的功率减 小
D.F 的功率不变
Fcos θ=μ(mg-Fsin θ),所以 F= ,当 μ mg
θμ cos θ+μsin
=tan θ时 F 最小,所以 θ由 0°逐渐增大到 90°的过程中, F 先减小后增大, A 正
μ确; F 的功率为 P=Fvcos θ= mgvcosθμ mgv
= ,所以随着
θ
的增大F的功cos θ+ μsin θ 1+μtan θ
率逐渐减小, C 正确.
答案: AC
3.静止在粗糙水平面上的物体 A 受方向始终水平向右、大小先后为 F1、F2、 F3 的拉力作用做直线运动, t=4 s 时停下,其速度-时间图象如图所示,已知物体
A 与水平面间的动摩擦 因数处处相同,下列判断正确的是 ( )
条件可知
A .全过程中拉力做的功等于物体克服摩擦力做的功
B.全过程拉力做的功等于零
C.一定有 F1+F3=2F2
D.可能有 F1+F3>2F2
解析:根据动能定理:
WF-Wf =0,
即 WF =Wf,
A 正确, B 错误;
第 1 s 内, F1-μmg= ma1, 第 1 s 末到第 3 s 末, F2-μmg=0;
第 4 s 内, μmg-F3= ma2, 因为 a1= a2,所以 F1+ F3=2F2, C 正确, D 错误.答案: AC
4.汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动,
t1 s 末关闭发动机,做匀减速直线运动, t2 s 末静止,其 v
-t 图象如图所示,图中 α<β,若汽车牵引力做功为 W、平 均功率为 P,汽车加速和减速过程中克服摩擦力做功分别为 别为 P1和 P2,则 (
1+W2
A.W=W
C.P=P1
W1 和 W2、平均功率分
)
来源学科网
. 12[: ] B W >W D.P1=P2
解析: 整个过程动能变化量为零,所以合力的功为零,
A 项正确.摩擦力大
小相等,第一段位移大,所以 B 项正确.第一段是加速的,牵引力大于摩 擦力, 所以 P>P1 ,C 项错.加速段和减速段平均速度相等,所以摩擦力的功率相等,
D
项正确.
答案: ABD
5.
起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其速度图象如图所示,则钢
索拉力的功率随时间变化的图象可能是下图中的
( )
解析:从图中可以看出,在 0~t1 时间内,重物做匀加速运动,钢索 对物体的拉力为恒力,且 F1>G,由 P1=Fv 知,拉力的功率随速度的增大而增大; t1~t2时间内,物体做匀速运动, F2=G,所以 t1 时刻功率发生了突变,且在 t1~ t2 时间
内功率恒定并小于 t1 时刻的功率; t2~t3 时间内物体做匀减速运动,拉力恒定 F3 <G,所以 t2 时刻功率也发生了突变, t2~t3 时间内功率逐渐减小,且小于 t2 时刻的功率.综上所述, B 正确. [来源 :学|科|网 Z|X|X|K]
答案: B
6.(2011 年武汉模拟 )如图所示,一物块在 t=0 时刻,以初速度 v0 从足够长
的粗糙斜面底端向上滑行, 物块速度随时间变化的图象如图所示, t0 时刻物块到达
最高点, 3t0 时刻物块又返回底端.由此可以确定 (
)[ 来源 :学_科_网 Z_X_X_K]
A .物块返回底端时的速度
B.物块所受摩擦力大小
C.斜面倾角 θ
D. 3t0 时间内物块克服摩擦力所做的功
v0
解析:物块沿斜面向上运动时,有
gsin θ+μgcos θ= t0 ;向下运动时,有
gsin
θ- μgcos θ= v
而向上滑行与向下滑行时路程相同,即
v0 0=v
0
s= 2 ·t 2·2t .由以上三式 2t 0.
可求斜面倾角 θ及物块返回底端时的速度, AC 正确.由于物体质量未知,所以不
能确定物块所受摩擦力大小,不能求 误.[来源:学科网 ]
答案: AC
3t0 时间内物块克服摩擦力所做的功,
BD 错
7.(思维拓展 )如图所示为水平面上的物体在水平拉力
F 作用下的 v- t 图象和
拉力 F 的功率 —时间图象,则物体跟水平面间的动摩擦因数为 (g= 10 m/s2)(
)
A . 1/10 B.3/20[来源 :Zxxk.Com]
C. 5/27 D.5/18
解析:设物体与水平面间的动摩擦因数为
μ,前 2 s 内:
F1-μmg=ma,v1= at1
2 s 末: P1=F1v1,
由以上三式可得: 5-μmg=3m 2 s~6 s 内, P2=μmg·v1,
5
代入数值得: μmg= 3 N,
可求出: μ= 20,故 B 正确.
3
答案: B
8.(2011 年南京模拟 )
如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象,从
t1 时刻起汽车的功率
保持不变,由图象可知 (
)
A . 0~ t1 时间内,汽车的牵引力增大,加速度增大,功率不变
B. 0~ t1 时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变,功率增大
C. t1~ t2 时间内,汽车的牵引力减小,加速度减小
D. t1~ t2 时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变
解析: 0~t1 时间内, v- t 图象是一条倾斜的直线,说明汽车的加速度不变,
F-f P/v-f
由汽车启动时的加速度
a= m = m
可知,汽车的牵引力不变,速度增大,功
率增大, A 项错、 B 项对; t1~ t2 时间内, v- t 图象是一条曲线,斜率逐渐减小,
F-f
说明加速度减小,由 a= m 知,此过程牵引力减小,
答案: BC
C 项对、 D 项错.
9.(探究创新 )如图所示在倾角为 θ的光滑斜面上,木板
与滑块质量相等,均为 m,木板长为 l,一根不计质量的轻绳
通过定滑轮分别与木板、滑块相连,滑块与木板间的动摩擦
因数为 μ,开始时,滑块静止在木板的上端,现用与斜面平行的未知力
F,将滑块
缓慢拉至木板的下端,拉力做功为 (
)
A . μ mglcos θ B.2μ mgl
C. 2μ mglcos θ D.2μ mgl
1
解析:对滑块、木板受力分析分别如图甲、乙所示,在拉力
F 的作用下,滑
块和木板缓慢移动,由滑块的受力平衡知
F+mgsin θ=T+μ mgcos θ.
对木板受力平衡得 T=mgsin θ+ μmgcos θ
解以上两式得 F= 2μmgcos θ.
l
又因 F 作用点的位移 s=2.
所以 WF =Fs=μmglcos θ.
故选 A.