動(dòng)能定理及應用的專(zhuān)項訓練題
一、選擇題(本大題共7小題,每小題8分,共56分。每小題至少一個(gè)答案正確,選不全得4分)
1.一人站在電梯中,當電梯勻加速上升時(shí) ( )
A.人處于超重狀態(tài)
B.人對電梯的壓力大于電梯對人的支持力
C.電梯對人做的功等于人增加的動(dòng)能
D.電梯對人做的功等于人增加的機械能
2.質(zhì)量m=2kg的物體,在水平面上以v1=6m/s的速度勻速向西運動(dòng),若有一個(gè)F=8N方向向北的恒力作用于物體,在t=2s內物體的動(dòng)能增加了 ( )
A.28J
B.64J
C.32J
D.36J
3.質(zhì)量為10kg的物體,在變力F作用下沿x軸做直線(xiàn)運動(dòng),力隨坐標x的變化情況如圖所示。物體在x=0處,速度為1m/s,一切摩擦不計,則物體運動(dòng)到x=16m處時(shí),速度大小為 ( )
A.2m/s
B.3 m/s
C.4 m/s
D.m/s
4.如圖所示,長(cháng)為L(cháng)的長(cháng)木板水平放置,在木板的A端放置一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊�，F緩慢地抬高A端,使木板以左端為軸轉動(dòng),當木板轉到與水平面的夾角為α時(shí)小物塊開(kāi)始滑動(dòng),此時(shí)停止轉動(dòng)木板,小物塊滑到底端的速度為v,則在整個(gè)過(guò)程中 ( )
A.支持力對小物塊做功為0
B.支持力對小物塊做功為mgLsinα
C.摩擦力對小物塊做功為mgLsinα
D.滑動(dòng)摩擦力對小物塊做功為mv2-mgLsinα
5.質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提高1 m(忽略空氣阻力),這時(shí)物體的速度是2 m/s,下列說(shuō)法中正確的是(g=10m/s2) ( )
A.手對物體做功12 J
B.合外力對物體做功12 J
C.合外力對物體做功10 J
D.物體克服重力做功10 J
6.質(zhì)量相等的物體A和物體B與地面間的動(dòng)摩擦因數相等,在力F的作用下,一起沿水平地面向右移動(dòng)s,則 ( )
A.摩擦力對A、B做功相等
B.A、B動(dòng)能的增量相同
C.F對A做的功與F對B做的功相等
D.合外力對A做的功與合外力對B做的功不相等
7.如圖所示，在光滑的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為M的木板B處于靜止狀態(tài),現有一個(gè)質(zhì)量為m的木塊A在B的左端以初速度v0開(kāi)始向右滑動(dòng),已知M>m,用①和②分別表示木塊A和木板B的圖像,在木塊A從B的左端滑到右端的過(guò)程中,下面關(guān)于速度v隨時(shí)間t、動(dòng)能Ek隨位移s的變化圖像,其中可能正確的是 ( )
A.B.C.D.
二、計算題(本大題共3小題,共44分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數值計算的要注明單位)
8.(12分)從地面上以初速度v0=10m/s豎直向上拋出一質(zhì)量為m=0.2kg的球,若運動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系,球運動(dòng)的速率隨時(shí)間變化規律如圖所示,t1時(shí)刻到達最高點(diǎn),再落回地面,落地時(shí)速率為v1=2m/s,且落地前球已經(jīng)做勻速運動(dòng)。(g=10m/s2)求:
(1)球從拋出到落地過(guò)程中克服空氣阻力所做的功;
(2)球拋出瞬間的加速度大小。
9.(14分)一滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))經(jīng)水平軌道AB進(jìn)入豎直平面內的四分之一圓弧形軌道BC。已知滑塊的質(zhì)量m=0.50kg,滑塊經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度vA=5.0m/s,AB長(cháng)s=4.5m,滑塊與水平軌道間的'動(dòng)摩擦因數μ=0.10,圓弧形軌道的半徑R=0.50m,滑塊離開(kāi)C點(diǎn)后豎直上升的最大高度h=0.10m。取g=10m/s2。求:
(1)滑塊第一次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度的大小;
(2)滑塊在從B運動(dòng)到C的過(guò)程中克服摩擦力所做的功。
10.(18分)小明站在水平地面上,手握不可伸長(cháng)的輕繩一端,繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球,甩動(dòng)手腕,使球在豎直平面內做圓周運動(dòng)。當球某次運動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),繩突然斷掉,球飛行水平距離d后落地,如圖所示。已知握繩的手離地面高度為d,手與球之間的繩長(cháng)為d,重力加速度為g,忽略手的運動(dòng)半徑和空氣阻力。
(1)求繩斷時(shí)球的速度大小v1和球落地時(shí)的速度大小v2。
(2)問(wèn)繩能承受的最大拉力多大?
(3)改變繩長(cháng),使球重復上述運動(dòng),若繩仍在球運動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉,要使球拋出的水平距離最大,繩長(cháng)應是多少?最大水平距離為多少?