课后作业13Word格式文档下载.docx

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B．从t＝0时刻开始，前3s内力F做的功为零

C．从t＝0时刻开始，前3s内力F做功的平均功率为

W

D．除力F外，其他外力在第1s内做功10J

4.

图4－4－12

（2013届农垦模拟）如图4－4－12所示，一个质量为m的物体（可视为质点），由斜面底端的A点以某一初速度冲上倾角为30°

的固定斜面做匀减速直线运动，减速的加速度大小为g，物体沿斜面上升的最大高度为h，在此过程中（　　）

A．重力势能增加了2mgh

B．机械能损失了mgh

C．动能损失了mgh

D．系统生热

mgh

5.

图4－4－13

来自福建省体操队的运动员黄珊汕是第一位在奥运会上获得蹦床奖牌的中国选手．蹦床是一项好看又惊险的运动，如图4－4－13所示为运动员在蹦床运动中完成某个动作的示意图，图中虚线PQ是弹性蹦床的原始位置，A为运动员抵达的最高点，B为运动员刚抵达蹦床时的位置，C为运动员抵达的最低点．不考虑空气阻力和运动员与蹦床作用时的机械能损失，在A、B、C三个位置上运动员的速度分别是vA、vB、vC，机械能分别是EA、EB、EC，则它们的大小关系是（　　）

A．vA＜vB，vB＞vC　　　B．vA＞vB，vB＜vC

C．EA＝EB，EB＞ECD．EA＞EB，EB＝EC

6.

图4－4－14

（2013届石家庄一中检测）将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图4－4－14所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同．现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同．在这三个过程中，下列说法不正确的是（　　）

A．沿着1和2下滑到底端时，物块的速度不同；

沿着2和3下滑到底端时，物块的速度相同

B．沿着1下滑到底端时，物块的速度最大

C．沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的

D．沿着1和2下滑到底端的过程中，产生的热量是一样多的

7.

图4－4－15

（2013届扬州模拟）如图4－4－15所示，质量m＝10kg和M＝20kg的两物块，叠放在光滑水平面上，其中物块m通过处于水平方向的轻弹簧与竖直墙壁相连，初始时刻，弹簧处于原长状态，弹簧的劲度系数k＝250N/m.现用水平力F作用在物块M上，使其缓慢地向墙壁移动，当移动40cm时，两物块间开始相对滑动，在相对滑动前的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．M受到的摩擦力保持不变

B．物块m受到的摩擦力对物块m不做功

C．推力做的功等于弹簧增加的弹性势能

D．开始相对滑动时，推力F的大小等于200N

8.

图4－4－16

（2013届昌江模拟）山东电视台“快乐向前冲”栏目最后一关，选手需要抓住固定在支架上的绳子向上攀登，才可冲上领奖台，如图4－4－16所示．如果某选手刚刚匀速攀爬到绳子顶端时，突然因抓不住绳子而加速滑下，对该过程进行分析（不考虑脚蹬墙壁的作用），下述说法正确的是（　　）

A．上行时，人受到绳子的拉力与重力和摩擦力平衡

B．上行时，绳子拉力对人做的功等于人重力势能的增加

C．下滑时，人受到的重力大于摩擦力，加速度小于g

D．下滑时，重力势能的减小大于动能的增加，机械能的减少量等于克服摩擦力做的功

9．（2013届福州一中检测）足够长的粗糙斜面上，用力推着一物体沿斜面向上运动，t＝0时撤去推力，0～6s内速度随时间的变化情况如图4－4－17所示，由图象可知（　　）

图4－4－17

A．0～1s内重力的平均功率大小与1～6s内重力平均功率大小之比为5∶1

B．0～1s内摩擦力的平均功率与1～6s内摩擦力平均功率之比为1∶1

C．0～1s内机械能变化量大小与1～6s内机械能变化量大小之比为1∶5

D．1～6s内动能变化量大小与机械能变化量大小之比为1∶2

10.

图4－4－18

（2013届黔西南模拟）如图4－4－18所示，倾角为30°

、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端，现由静止释放A、B两球，球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，它们最终均滑至水平面上．重力加速度为g，不计一切摩擦．则（　　）

A．小球A下滑过程中，小球A、B系统的重力对系统做正功，系统的重力势能减小

B．A球刚滑至水平面时，速度大小为

C．小球B升高L/2时，重力对小球A做功的功率大于重力对小球B做功的功率

D．小球B从刚开始上升到开始进入斜面过程中，绳的拉力对小球B做功为

二、非选择题（本题共2小题，共30分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．）

11.

图4－4－19

（15分）（2013届黄冈中学检测）如图4－4－19所示，小车A、小物块B由绕过轻质定滑轮的细线相连，小车A放在足够长的水平桌面上，B、C两小物块在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C放在水平地面上，现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与桌面平行．已知A、B、C的质量均为m，A与桌面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度为g.弹簧的弹性势能表达式为E＝

kΔx2，式中k是弹簧的劲度系数，Δx是弹簧的伸长量或压缩量．细线与滑轮之间的摩擦不计．开始时，整个系统处于静止状态，对A施加一个恒定的水平拉力F后，A向右运动至速度最大时，C恰好离开地面，求：

（1）拉力F的大小；

（2）此过程中，拉力F做的功；

（3）C恰好离开地面时A的速度．

12.

图4－4－20

（15分）（2013届西安模拟）如图4－4－20所示，倾角为30°

的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以6m/s的速度运动，运动方向如图所示．一个质量为2kg的物体（物体可以视为质点），从h＝3.2m高处由静止沿斜面下滑，物体经过A点时，不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其动能损失．物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，物体向左最多能滑到传送带左右两端AB的中点处，重力加速度g取10m/s2，则：

（1）物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间？

（2）传送带左右两端AB间的距离l至少为多少？

（3）上述过程中物体与传送带组成的系统产生的摩擦热为多少？

（4）物体随传送带向右运动，最后沿斜面上滑的最大高度h′为多少？

答案及解析

一、1．【解析】　由题易知，离开地面后，细绳A的重心距离细绳A的最高点的距离较大，分析各选项易知B正确．

【答案】　B

2.【解析】　小球在向右运动的整个过程中，力F做正功，由功能关系知小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大，A项错误，B项正确；

弹力一直增大，当弹力等于F时，小球的速度最大，动能最大，当弹力大于F时，小球开始做减速运动，速度减小，动能减小，C项错误，D项正确．

【答案】　BD

3．【解析】　由题图乙可知，受到力F的第1s内物体做匀速运动，且力F与速度v同向，说明之前物体受到的合外力与速度v反向，做匀减速运动，A项错误；

力F一直与速度v同向，做正功，B项错误；

从t＝0时刻开始，前3s内力F做的功W＝（10×

1＋5×

0.75＋15×

0.75）J＝25J，平均功率P＝

＝

W，C项正确；

除力F外，其他外力的合力大小为10N，方向与速度v相反，在第1s内做负功10J，D项错误．

【答案】　C

4.【解析】　设阻力大小为Ff，由牛顿第二定律得：

mgsin30°

＋Ff＝ma，可得：

Ff＝

mg，故此过程阻力Ff做功为－Ff·

＝－mgh，系统生热mgh，机械能损失了mgh，B正确，D错误；

合外力做负功mg·

＝2mgh，故动能损失了2mgh，C错误；

重力做负功mgh，重力势能增加了mgh，A错误．

5.【解析】　运动员在最高点A的速度为零，刚抵达B位置时的速度不为零，vA＜vB，在最低点C的速度也为零，vB＞vC，故A对，B错；

以运动员为研究对象，B→A机械能守恒，EA＝EB，B→C弹力对运动员做负功，机械能减小，EB＞EC，故C对，D错．

【答案】　AC

6.【解析】　由于速度是矢量，所以沿着1、2、3下滑到底端时，物块的速度都不同，A错；

令斜面底边长为l，与水平地面的夹角为θ，根据动能定理和能量转化有mgltanθ－μmgcosθ·

mv2，产生的热量Q＝μmgcosθ·

＝μmgl，所以，BCD说法都正确．

【答案】　A

7.【解析】　取m和M为一整体，由平衡条件可得：

F＝kx，隔离m，由平衡条件可得：

Ff＝kx，可见M缓慢左移过程中，M受的摩擦力在增大，开始滑动时，Ff＝kxm＝100N，故此时推力F为100N，A、D均错误，m受的摩擦力对m做正功，B错误；

系统缓慢移动，动能不变，且又无内能产生，由能量守恒定律可知，推力F做的功全部转化为弹簧的弹性势能，C正确．

8.【解析】　人匀速上升时，绳子对人的摩擦力等于人的重力，A错误；

人上升过程中，人拉绳子，对自身做功，绳子并不对人做功，B错误；

人下滑时，由mg－f＝ma，可知，f<

mg，a<

g，C正确；

人下滑时，重力势能的减小量有一部分用于克服摩擦力做功，故其动能的增量一定小于重力势能的减少量．D正确．

【答案】　CD

9．【解析】　由图可知，物体上升加速度a1＝10m/s2，物体下滑加速度a2＝2m/s2.上升时mgsinθ＋f＝ma1，下滑时mgsinθ－f＝ma2.

由两式可得f＝4m，对于A项0～1s内重力的平均功率大小为

G1＝mg

1sinθ＝mgsinθ×

5，

1～6s内重力的平均功率大小为

G2＝mg

2sinθ＝5mgsinθ，

则

G1∶

G2＝1∶1，故A项错误；

对于B项0～1s内摩擦力的平均功率

f1＝f

1＝5f

1～6s内摩擦力的平均功率

f2＝f·

2＝5f，则

f1∶

f2＝1∶1，故B项正确；

对于C项机械能变化量大小应等于摩擦力所做的功，则0～1s内Wf1＝f×

5＝5f

1～6s内Wf2＝f×

×

5×

10＝25f，则Wf1∶Wf2＝1∶5，故C项正确；

对于D项，1～6s内动能变化量大小为ΔEk＝

m×

102＝50m，机械能变化量大小为Wf＝25f＝25×

4m＝100m，其比值为1∶2.故D项正确．

【答案】　BCD

10.【解析】　小球A下滑过程中，B球的重力对B球做负功，A球的重力对A球做正功，但由系统的动能增大可知，系统的重力势能减小，故小球A、B系统的重力对系统做正功，A项正确；

对A、B系统利用机械能守恒可知，A球从开始滑动到刚滑至水平面过程中，有3mgL－mg

4mv2，故v＝

，B项正确；

小球B升高L/2时，因两球的速度大小相等，而A球沿斜面向下的分力为1.5mg，故此时重力对小球A做功的功率大于重力对小球B做功的功率，C项正确，小球B从刚开始上升到开始进入斜面过程中，有3mg

－mgL＝

4mv′2，故v′＝

，对B球利用动能定理又有：

W－mgL＝

mv′2，故W＝

，D项错误．

【答案】　ABC

二、11.【解析】　

（1）A向右运动至速度最大时，C恰好离开地面，此时A、B、C的加速度均为零，设此时绳的拉力为T，对A有：

F－T－μmg＝0

对B、C整体有：

T－2mg＝0

代入解得F＝2.2mg.

（2）开始整个系统静止时，设弹簧压缩量为x，则对B应有kx＝mg，x＝

因为B、C质量相等，故C恰好离开地面时，弹簧伸长量仍为x＝

所以，拉力F做的功W＝F·

2x＝

.

（3）A由静止到向右运动至速度最大的过程中，对A、B、C由功能关系得

（F－μmg）·

（2m）v2＋mg·

2x

解得v＝g

【答案】　

（1）2.2mg　

（2）

　（3）g

12.【解析】　

（1）对物体：

mgsinθ＝ma

at2

可得t＝1.6s.

（2）由能的转化和守恒得：

mgh＝μmg

解得：

l＝12.8m.

（3）物体与传送带间的相对位移

x相＝

＋v带t1

而

μgt

，

摩擦热Q＝μmg·

x相，

以上三式联立可得Q＝160J.

（4）物体随传送带向右匀加速运动，设当速度为v带＝6m/s时向右的位移为x，则μmgx＝

mv

，得x＝3.6m<

，即物体在到达A点前速度与传送带相等，最后以v带＝6m/s的速度冲上斜面，根据机械能守恒有

＝mgh′，得h′＝1.8m.

【答案】　

（1）1.6s　

（2）12.8m　（3）160J　（4）1.8m