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(每日一题)合外力做功(2016.10.21)

更新时间:2024-01-09

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‎‎‎(答题时间:25分钟)‎一、选择题‎1.质量为‎30kg的儿子从高度为‎2.0m的滑梯顶端由静止开始滑下,滑究竟端时的速率为‎2.0m/s,取g=‎10m/s2,关于力对孩子做的功,以下结果正确的是()‎A.支持力做功50JB.阻力做功540JC.合外力做功60JD.重力做功500J‎2.如图所示,一水平传送带以速率v1往右匀速传动,某时刻有一物块以水平速率v2从右端滑上传送带,物块与传送带间的动磨擦质数为μ,则下述说法正确的是()‎A.假如物块能从上端离开传送带,它在传送带上运动的时间一定比传送带不转动时运动的时间长B.假如物块还从右端离开传送带,则在整个过程中,传送带对物体所做的总功一定不会为正值C.假如物块还从右端离开传送带,则物体的速率为零时,传送带上形成的滑痕宽度达到最长D.物体在离开传送带之前,可能会做匀速直线运动‎3.如图所示,水平木板上有质量m=‎1.0kg的物块,遭到随时间t变化的水平拉力F作用,使劲传感测出相应时刻物块所受磨擦力Ff的大小。取重力加速度g=‎10m/s2,下述判定正确的是()‎A.5s内拉力对物块做功为零B.4s末物块所受合力大小为4.0NC.物块与木板之间的动磨擦质数为0.4‎D.6~9s内物块的加速度大小为‎2.0m/s2‎‎4.以一定的初速率竖直向下抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为f,则从抛出点到回至原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为()‎A.0B.-fhC.-2fhD.-4fh‎5.在中学排球运动会上,最扣人心弦的项目,莫过分‎100m飞人之战。tqT物理好资源网(原物理ok网)

小刚朋友在中学排球运动会上以10秒01的成绩勇夺季军,并打破校运动会纪录。小刚朋友在联赛中,主要有起跑加速、途中匀速和加速冲刺三个阶段,他的脚与地面间不会发生相对滑动,以下说法正确的是()‎A.加速阶段地面对人的磨擦力不做功B.匀速阶段地面对人的磨擦力不做功C.加速阶段地面对人的磨擦力做正功,匀速阶段不对人做功D.无论加速阶段还是匀速阶段,地面对人的磨擦力仍然做负功‎6.在光滑的水平面上,用绳子系一小球做直径为R的匀速圆周运动,若绳子的拉力为F,在小球经过圆周的时间内,F所做的功为()‎A.0B.RFC.RFD.RF‎‎7.如图甲所示,静放在光滑水平面上座标原点O处的小物块,在水平拉力F的作用下沿x轴方向运动,拉力F随物块所在位置座标x的变化关系如图乙所示,图线为半圆,则小物块运动到x0处时的动能为()‎A.0B.C.D.‎‎8.在水平面上,有一弯曲的槽道槽道由直径分别为和R的两个半圆构成,如图所示。现用大小恒为F的拉力,将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点,若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致,则此过程中拉力所做的功为()‎A.0B.FRC.πFRD.2πFR二、填空题‎9.如图所示,人通过定滑轮用绳子以恒定的拉力F拉水底的船空气摩擦力计算公式,已知定滑轮到海面的高度差为h,当图中θ角从30°增加到53°的过程中,人的拉力做的功为。tqT物理好资源网(原物理ok网)

(sin53°=0.8,cos53°=0.6)‎‎1.C解析:据题意,因为支持力与运动方向垂直,所以不做功,故选项A错误;男孩在顶端重力势能为600J,男孩在底端动能为60J,机械能差值为540J,机械能差值为不仅重力之外其他力做的功,故选项B错误;合外力做功等于动能变化,因为初动能等于0,末动能等于60J,故选项C正确;重力做功等于600J,故选项D错误。‎‎2.BD解析:物块能从上端离开传送带,物体遭到的滑动磨擦力水平往右,加速度与传送带是否转动无关,时间t只与皮带的宽度、初速率和物块与传送带间的动磨擦质数μ有关,所以若物块能从上端离开传送带,它在传送带上运动的时间一定与传送带不转动时运动的时间相等,故A错误。传送带对物块做的总功就是物块离开皮带的动能除以初动能,质量不变,只要看物块的速率变化即可,如图1,当,物块离开皮带的速率是,变小了,所以动能变小,皮带做负功;如图2,当,物块的运动情况是先减速到0,距离最远,大小是前面的三角形面积,时间是,然后反向加速,直至大小是时,离开皮带,时间是,,由于皮带向左走多远,就回去走多远,即图2中下边的三角形面积等于前面的三角形面积,按照全等三角形特征,离开的速率是,因而,两个速率大小相等,动能不变,所以皮带做的总功为0,故B正确;皮带的宽度足够长,物块不会从左侧掉下,如图1,,在时刻物体的速率为0,离开左侧的距离最大,则从转向加速,时刻物块恰好相对传送带静止,此时此刻相对传送带滑痕距离最大,故C错误;由图1知,然后,物块和传送带的速率相等做匀速直线运动,直至时刻回到出发点,离开皮带,故D正确。tqT物理好资源网(原物理ok网)

‎‎图1图2‎‎3.D解析:在0~4s内,物体所受的磨擦力为静磨擦力,4s末开始运动,则5s内位移不为零,则拉力做功不为零,故A错误;4s末拉力为4N,磨擦力为4N,合力为零,故B错误;依据牛顿第二定理得,6~9s内物体做匀加速直线运动的加速度a=‎2m/s2,f=μmg,解得μ=0.3,故C错误,D正确。‎‎4.C解析:上升过程:空气阻力对小球做功,下落过程:空气阻力对小球做功,则从抛出到落回到抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为,C正确。‎‎5.AB解析:据题意,当小刚在加速阶段和匀速阶段时,人遭到地面的静磨擦力的作用,因为在磨擦力方向上没有发生位移,故磨擦力不做功,则AB选项均正确,而CD选项均错误。‎‎6.A解析:拉力和速率方向总是垂直的,所以拉力总是不做功,故选A。‎方法点拨:关键是晓得匀速圆周运动过程中拉力充当向心力,垂直于速率方向,不做功。‎‎7.C解析:物体处于光滑水平面上,仅有拉力做功,W=Fx,其中拉力为变力,模仿推论v-t图象中面积即为位移的微元法,可以将此半圆切割成若干方形,力F做功Fx即为圆形的面积,将这种小菱形面积相乘即为全部过程力F做功,半方形的面积=空气摩擦力计算公式,力对物体做的功完全转化为物体的动能,C选项正确。tqT物理好资源网(原物理ok网)

‎方法点拨:该题目用到微元法,难度较大,须要中学生从v-t图像中找到位移的方式,迁移到本题目中变力做功的情况,须要中学生真正理解微元法的实质,化复杂问题为简单问题,考查中学生的能力和数学思想。‎‎8.C解析:把圆轨道分成x1,x2,x3,…,xn微小段,拉力在每一段上为恒力,则在每一段上做的功为W1=Fx1,W2=Fx2,W3=Fx3,…,Wn=Fxn.拉力在整个过程中所做的功为W=W1+W2+…+Wn=F(x1+x2+…+xn)=F(π+πR)=πFR。‎‎9.解析:当θ=30°时,绳子的宽度,当θ=53°时,绳子的宽度,人的拉力做的功为。‎故答案为:‎tqT物理好资源网(原物理ok网)

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