1、 二、实验题(本题共2道小题)7.某同学在实验室用如图所示的装置来研究相关做功的问题。 在此实验中,此同学先接通计时器的电源,再放开纸带,如图是在m=100g,M=1kg情况下打出的一条纸带,O为起点,A、B、C为过程中的三个相邻的计数点,相邻的计数点之间还有四个点没有标出,相关数据如图所示,则小车的加速度为_m/s2,打B点时小车的动能为EK=_J,从开始运动到打击B点时,绳的拉力对小车做功W=J。(答案均保留2位有效数字;g=9.8m/s2) 8.兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,实行了如下实验: 用天平测出电动小车的质量为1kg; 将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装; 接通
2、打点计时器(其打点周期为0.02s); 使电动小车以额定功率加速运动,达到速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车所受的阻力恒定)。在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。 请你分析纸带数据,回答下列问题:(保留两位有效数字) (1)该电动小车运动的速度为_m/s; (2)关闭小车电源后,小车的加速度大小为_m/s2; (3)该电动小车的额定功率为_W。 三、计算题(本题共3道小题)9.如图所示,质量m=10kg的重物,在方向竖直向上的拉力作用下,由静止开始匀加速上升,加速度为5m/s2,上升10米,不计空气阻力,g取10m/s2。求: (
3、1)上升10米,重力对重物做的功; (2)竖直向上的拉力的大小; (3)上升10米,竖直向上的拉力做的功; (4)合力对重物做的功。 10.以速度v0水平抛出一个质量为m的小球,当其竖直分位移与水平分位移相等时(不计空气阻力,重力加速度为g),求: (1)小球的瞬时速度大小? (2)小球重力做功的瞬时功率? (3)整个运动过程,小球重力做的功? 11.一个质量m=10kg的静止物体与水平地面间滑动摩擦系数=0.5,受到一个大小为100N与水平方向成=37的斜向上拉力作用而运动,假设拉力作用的时间为t=1s.(g取10m/s2.已知sin53=0.8,cos53=0.6) (1)求1s内拉力做的
4、功; (2)求1s内摩擦力做的功; (3)求1s内合外力做的功. 答案 1.解:当汽车的功率突然减小一半,因为速度,来不及变化,根据P=Fv知,此时牵引力减小为原来的一半,则F 故选B. 2.解:在vt时间图象中,斜率代表加速度,与时间轴所围的 A、在0t1时间内,由图象可知,加速度越来越小,由牛顿第二定律可知,外力减小,故A错误; B、由P=Fv可知,在t=t2时刻,速度为零,外力功率为零,vt图象中的图线的斜率代表加速度,在t1时刻a=0,则F=0,外力功率为0,所以外力的功率先增大后减小,选项B准确; C、在t2t3时刻,动能改变量为,由动能定理得,外力做的总功为,外力做正功,故C错误;
5、 D、在t1t3时间内,动能改变量为零,由动能定理得,外力做的总功为零,选项D准确. 故选:BD 3.C 4.解:设小球在运动过程中第一次动能和势能相等时的速度为v,此时绳与水平方向的夹角为, 则由机械能守恒定律得mglsin=mv2=mgl, 解得sin=,v= 即此时细绳与水平方向夹角为30, 所以重力的瞬时功率为p=mgvcos30=mg=.所以A准确.A. 5.解:A、由功的计算公式W=FScos可知,支持力方向垂直斜面向上,与位移的方向夹角小于90,支持力一定做正功; 而摩擦力是否存有需要讨论: 当加速度较小时,摩擦力Ff沿斜面向上,即a 当加速度较大时,摩擦力Ff沿斜面向下,即ag
6、tan,摩擦力沿斜面向下,做正功. 当a=gtan时,摩擦力不存有,不做功; 综上所述,B是错误的. D 8.【知识点】额定功率E1 【答案解析】(1)1.50m/s(2)4.00m/s2(3)6.00W.解析:(1)小车匀速运动时,牵引力等于阻力,此时速度,速度为:v=1.50m/s.故答案为1.50.(2)匀减速运动阶段有:a=4.00m/s2,根据牛顿第二定律有:Ff=ma=-4.00N故答案为:4.00N (3)F=-Ff电动小车的额定功率:P=Fv=4.001.50W=6.00W.故答案为:6.00. 【思路点拨】(1)相邻计数点的时间间隔为T=0.04s,间距的两点间速度,所以当小
7、车匀速时速度;(2)根据匀减速运动部分使用逐差法求出加速度大小,根据牛顿第二定律求出阻力;(3)小车匀速运动时,牵引力等于阻力,求出牵引力的功率,P额=fvm. 9.(1)-1000J(2)150N (3)1500J(4)500J 10.解:(1)水平分位移X=V0t竖直分位移h=gt2 由题意知V0t=gt2得t= 小球的瞬时速度V=V0 (2)设重力做功的瞬时功率为P,则 P=mgVy=mggt=2mgV0 (3)设小球重力做的功为W,则 W=mgh=mg=2mV02 答:(1)小球的瞬时速度大小为V0; (2)小球重力做功的瞬时功率为2mgV0; (3)整个运动过程,小球重力做的功为2m
8、V02. 考点:牛顿第二定律;滑动摩擦力.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:对物体受力分析,根据牛顿第二定律求出加速度,从而由位移公式求出位移,利用W=FScos计算各力做的功.解答:解:(1)由受力分析 知:FN=GFsin37=1001000.6=40N 由摩擦力公式得:Ff=FN=0.540=20N 由牛顿第二定律:F合=Fcos37Ff=ma 解得:a=6m/s2 由位移公式可得x=3m 故1s内拉力做的功:WF=Fxcos37=10030.8=240J (2)WFf=Ffxcos180=20(1)=60J (3)W合=F合x=max=1063=180J(1)1s内拉力做的功为240J
9、; (2)1s内摩擦力做的功为60J; (3)1s内合外力做的功为180J.点评:本题关键是对物体准确的受力分析,根据牛顿第二定律求出加速度,从而根据位移公式求出位移, 利用W=FScos计算功. 【二】 1.关于重力势能,下列说法中准确的 A.物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定 B.物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大 C.一个物体的重力势能从-5J变化到-3J,重力势能减少了 D.重力势能的变化量与零势能面的选择无关 2.物体运动过程中,重力对其做功500J,则物体的() A.动能一定增加500JB.动能一定减少500J C.重力势能一定增加500JD.重力势能一定减
10、少500J 3.桌面高为h1,质量为m的小球从高出桌面h2的A点从静止开始下落到地面上的B点,以桌面为参考面,在此过程中小球重力做功和小球在桌面处的机械能分别为() A、mg(h1+h2) B、mgh2,mgh2 C、mgh2,mg(h1+h2) D、mg(h1+h2),mg(h1+h2) 4.下列关于重力势能的说法中准确的是() A.重力势能的大小只由重物本身决定 B.重力势能恒大于零 C.当物体放在地面上,它具有的重力势能一定为零 D.重力势能是相对于零势能面来说的,所以重力势能具有相对性 5.如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连.弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中
11、未标出).物块的质量为m,AB=a,物块与桌面间的动摩擦因数为.现用水平向右的力将物块从O点拉至A点,拉力做的功为W.撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度为零.重力加速度为g.则上述过程中() A.物块在A点时,弹簧的弹性势能等于Wmga B.物块在B点时,弹簧的弹性势能小于Wmga C.经O点时,物块的动能小于Wmga D.物块动能时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能 6.如图所示,将一轻弹簧下端固定在倾角为的粗糙斜面底端,弹簧处于自然状态时上端位于A点。质量为m的物体从斜面上的B点由静止下滑,与弹簧发生相互作用后,最终停在斜面上。则下列说法准确的是() A.物体最终将停在A点 B.物体第一次反弹后不可能到达B点 C.整个过程中重力势能的减少量大于物体克服摩擦力做的功 D.整个过程中物体在A点的动能 二、实验题(本题共2道小题)7.一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如下图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空
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