二、多项选择
9、关于物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系,下列正确的是( )
A.如果物体所受的合外力为零,那么,合外力对物体做的功一定为零
B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零
C.物体在合外力作用下作变速运动,动能可能不变
D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零
10、一个人用手把一个质量为m=1kg的物体由静止向上提起2m,这时物体的速度为2m/s,则下列说法中正确的是( )
A.合外力对物体所做的功为12J B.合外力对物体所做的功为2J
C.手对物体所做的功为22J D.物体克服重力所做的功为20J
11、(单选)一质量为m的小球,用长为L不可伸长的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F的作用下从平衡位置P点缓慢移动到Q点,如图所示,则此过程中力F做的功为
A.
B.
C.
D.
12、如图所示,足够长的固定光滑斜面倾角为θ,质量为m的物体以速度υ从斜面底端冲上斜面,达到最高点后又滑回原处,所用时间为t.对于这一过程,下列判断正确的是
A.斜面对物体的弹力的冲量为零
B.物体受到的重力的冲量大小为mgt
C.物体受到的合力的冲量大小为零
D.物体动量的变化量大小为mgsinθ·t
三、实验,探究题
在做“探究功及速度变化的关系”的实验.当小车在1条橡皮筋的作用下沿木板滑行时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…橡皮筋重复实验时,设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W….
图甲
(1)图中电火花计时器的工作电压是________V的交流电.
(2)实验室提供的器材如下:
长木板、小车、橡皮筋、打点计时器、纸带、电源等,还缺少的测量工具是________.
(3)在正确操作的情况下,某次所打的纸带如图乙所示.打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度,应选用纸带的________部分进行测量(根据纸带中字母回答),小车获得的速度是________m/s.(结果保留两位有效数字)
图乙
14、 在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s),那么:
(1)纸带的______端及重物相连;
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______;(结果保留两位有效数字)
(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=______,此过程中物体动能的增加量△Ek=______(取g=9.8m/s2);(结果保留两位有效数字)
(4)通过计算,数值上△Ep______△Ek(填“>”“=”或“<”=,)这是因为______;
(5)实验的结论是 .
四、计算题
15、一个质量为
、以
的速度飞来的网球被球拍击中,并以
的速度弹回,网球及球拍的接触时间为
,试求:
(1)网球动量的变化
(2)球拍对网球的平均作用力
16、如图所示,质量m=0.4kg的小铁球系在长L=1.0m的轻质细线上,细线的另一端悬挂在O点,将小球拉直并呈水平状态时释放,试求(取g取10m/s2)
(1)小铁球运动到最低点时的速度;
(2)当小球运动到最低点时细线对小铁球的拉力.
17、如图21所示,一质量为m=2.0kg的滑块(可视为质点)静置在粗糙水平面上的A点,水平面上的B点处固定有一竖直放置的半径为R=0.4m的粗糙半圆形轨道.现给滑块施加一水平向右且大小为F=10N的恒定拉力,使滑块由静止开始向右运动.已知滑块及水平面间的动摩擦因数为μ=0.25,A、B两点间的距离为d=5m,重力加速度取g=10m/s2.
图21
(1)若滑块刚好运动到B点停止,求拉力F作用的时间;
(2)若在滑块运动到B点时撤去拉力F,则滑块刚好能通过半圆形轨道的最高点C,求滑块从B点到C点的过程中克服摩擦力所做的功.
答题卡
一、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
二、实验题
13、
(1);
(2);(3);
14、
(2);
(2);(3);(4);
(5)
四、计算题
15、一个质量为
、以
的速度飞来的网球被球拍击中,并以
的速度弹回,网球及球拍的接触时间为
,试求:
(1)网球动量的变化
(2)球拍对网球的平均作用力
16、如图所示,质量m=0.4kg的小铁球系在长L=1.0m的轻质细线上,细线的另一端悬挂在O点,将小球拉直并呈水平状态时释放,试求(取g取10m/s2)
(1)小铁球运动到最低点时的速度;
(2)当小球运动到最低点时细线对小铁球的拉力.
17、如图21所示,一质量为m=2.0kg的滑块(可视为质点)静置在粗糙水平面上的A点,水平面上的B点处固定有一竖直放置的半径为R=0.4m的粗糙半圆形轨道.现给滑块施加一水平向右且大小为F=10N的恒定拉力,使滑块由静止开始向右运动.已知滑块及水平面间的动摩擦因数为μ=0.25,A、B两点间的距离为d=5m,重力加速度取g=10m/s2.
图21
(1)若滑块刚好运动到B点停止,求拉力F作用的时间;
(2)若在滑块运动到B点时撤去拉力F,则滑块刚好能通过半圆形轨道的最高点C,求滑块从B点到C点的过程中克服摩擦力所做的功.
参考答案
一、选择题
1、D
2、 A
解析:
根据功的定义式W=Fxcosθ可以知道,当在力F方向上运动距离x都相等时,力F做的功相同,A对;根据动能定理W合=ΔEk可以知道,在所给出的四个情景图中物体所受合外力不同,所以动能增加量不同,加速度不同,B、C错;根据运动学公式x=
at2,可以知道,位移大小一样,加速度不一样,所以时间不一样,D错。
3、A
4、C
5、C
6、D
7、BD
8、B
二、多项选择
9、AC
10、BCD
11、B
12、BD
三、实验,探究题
13、
(1)220(1分)
(2)刻度尺(1分)
(3)GJ或HJ(2分) 0.65(2分)
14、
(1)左;
(2)0.98 m/s;(3)0.49 J,0.48 J;(4)>,这是因为实验中有阻力;(5)在实验误差允许范围内,机械能守恒.111]
考点:
验证机械能守恒定律
【名师点睛】解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验原理,掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解加速度和瞬时速度。
四、计算题
15、解:
设网球飞来的速度方向为正方向,则:
网球的初速度
,反弹后速度
①(1分)
(1)所以网球的动量变化:
②(1分)
所以网球的动量变化的大小为
,方向及初速度方向相反。
③(1分)
(2)由动量定理
可知,球拍对网球的平均作用力:
④(2分)
球拍对网球的平均作用力大小为
,方向及初速度方向相反。
⑤(1分)
16、机械能守恒定律;向心力;动能定理的应用.
【分析】
(1)小球从水平处释放到最低点的过程中,只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律列式求出小球运动到最低点的速度.
(2)当小球运动到最低点时,由细线的拉力和重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律求细线对小铁球的拉力.
【解答】解:
(1)小球从水平处释放,机械能守恒,则有
mgL=
得vB=
=
=2
m/s
(2)当小球运动到最低点时,由牛顿第二定律得
F﹣mg=m
联立解得F=3mg=3×0.4×10N=12N
答:
(1)小铁球运动到最低点时的速度是2
m/s;
(2)当小球运动到最低点时细线对小铁球的拉力是12N.
17、【解析】
(1)设在拉力F作用下滑块向右滑行的距离为x,则由动能定理可得Fx=μmgd
设在拉力F作用阶段滑块的加速度大小为a1,拉力F作用时间为t,则有F-μmg=ma1
x=
a1t2
联立解得t=
s.
【答案】
(1)
s
(2)5J