【物理】2020届一轮复习人教版动能的变化与机械功课时作业 8页

2020 届一轮复习人教版 动能的变化与机械功 课时作业 一、选择题(本题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分) 1.(2018·浙江理综) 如图所示,水平木板上有质量 m=1.0kg 的物块,受到随时间 t 变化的水平拉力 F 作 用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力 Ff 的大小。重力加速度 g 取 10m/s2,下 列判断正确的是(　　) A.5s 内拉力对物块做功为零 B.4s 末物块所受合力大小为 4.0N C.物块与木板之间的动摩擦因数为 0.4 D.6~9s 内物块的加速度大小为 2.0m/s2 解析:从两图像可以看出,物块在 4~5s 内所受合外力不为零,通过一段位移,故 5s 内 拉力做功不为零,选项 A 错误;4s 末物块所受拉力与静摩擦力恰好平衡,所受合力为 零,选项 B 错误;物体运动过程中摩擦力保持不变,根据 f=μmg 可得 μ= =0.3,选项 C 错误;6~9s 内物块所受拉力和摩擦力均不变,根据牛顿第二定律可得 a= m/s2=2.0m/s2,选项 D 正确。 答案:D 2.(2018·上海单科) 如图,一长为 L 的轻杆一端固定在光滑铰链上,另一端固定一质量为 m 的小球。一水 平向右的拉力作用于杆的中点,使杆以角速度 ω 匀速转动,当杆与水平方向成 60°时, 拉力的功率为(　　) A.mgLω　　　　　　　B. mgLω C. mgLω D. mgLω 解析:根据功能关系,因杆是匀速转动,所以拉力 F 做功的功率等于小球克服重力 mg 做功的功率。当杆与水平方向成 60°角时,重力与小球的速度方向之间的夹角为 120°,则 PF=|mgvcos120°|= mgLω,选项 C 正确。 答案:C 3.(2018·江苏单科)如图所示,细线的一端固定于 O 点,另一端系一小球。在水平拉力 作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由 A 点运动到 B 点。在此过程中拉力的瞬时 功率变化情况是(　　) A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大,后减小 D.先减小,后增大 解析:由于小球做匀速率圆周运动,小球上升的过程中竖直方向分速度逐渐增大,则 PG=mgv 竖逐渐增大,小球上升过程中只有重力和拉力做功,而动能保持不变,根据动 能定理可知任意极短时间内两力做功代数和总为零,可推出两力功率大小关系 PF=PG=mgv 竖,即拉力的功率逐渐增大,选项 A 正确。 答案:A 4.(2018·江苏单科) 如图所示,演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡 蛋所做的功最接近于(　　) A.0.3J B.3J C.30J D.300J 解析:根据生活常识,20 个鸡蛋大约 1kg,表演者抛出的高度按 0.5m 计算,则抛出过 程中对鸡蛋做的功为 W=mgh= ×10×0.5J=0.25J,选项 A 正确。 答案:A 5.(2018·山东理综)如图所示,将小球 a 从地面以初速度 v0 竖直上抛的同时,将另一 相同质量的小球 b 从距地面 h 处由静止释放,两球恰在 处相遇(不计空气阻力)。则(　　 ) A.两球同时落地 B.相遇时两球速度大小相等 C.从开始运动到相遇,球 a 动能的减少量等于球 b 动能的增加量 D.相遇后的任意时刻,重力对球 a 做功功率和对球 b 做功功率相等 解析:设两球释放后经过时间 t 相遇,因它们的位移大小相等,故有 v0t- gt2= gt2,得 v0=gt,这表明相遇时 a 球的速度为零,根据竖直上抛运动的对称性可知 a 球从抛出 至落地时间为 2t,而 b 球的落地时间小于 2t,选项 A、B 错误;从开始到相遇,球 a 的 机械能守恒,球 a 的动能减小量等于 ;球 b 的机械能守恒,球 b 的动能增加量等于 ,选项 C 正确;相遇后的任意时刻,a、b 球的速度均不等,重力大小相同,所以重力 的功率不等,选项 D 错误。 答案:C 6.(2018·安徽理综)如图所示,在竖直平面内有一半径为 R 的圆弧轨道,半径 OA 水平、 OB 竖直,一个质量为 m 的小球自 A 的正上方 P 点由静止开始自由下落,小球沿轨 道到达最高点 B 时恰好对轨道没有压力。已知 AP=2R,重力加速度为 g,则小球从 P 到 B 的运动过程中(　　) A.重力做功 2mgR B.机械能减少 mgR C.合外力做功 mgR D.克服摩擦力做功 mgR 解析:小球从 P 点运动到 B 点的过程中重力做功为 mgR,选项 A 错误;设小球通过 B 点时的速度为 vB,根据小球通过 B 点时刚好对轨道没有压力,说明此刻刚好由重 力提供向心力,对小球通过 B 点瞬间应用牛顿第二定律有 mg=m ①,解得 vB= ②,设小球从 P 点运动到 B 点的过程中克服摩擦力做功为 W,对此过程由动能定理 有 mgR-W= ③,联立②③解得 W= mgR,选项 D 正确;上述过程合外力做功为 W 合=mgR-W= mgR,选项 C 错误;小球机械能减少量等于小球克服摩擦力所做的功, 即 ΔE=W= mgR,选项 B 错误。 答案:D 7.(多选)(2018·海南单科)一质量为 1kg 的质点静止于光滑水平面上,从 t=0 时起,第 1 秒内受到 2N 的水平外力作用,第 2 s 内受到同方向的 1 N 的外力作用。下列判断 正确的是(　　) A.0~2s 内外力的平均功率是 W B.第 2 s 内外力所做的功是 J C.第 2 s 末外力的瞬时功率最大 D.第 1 s 内与第 2 s 内质点动能增加量的比值是 解析:第 1s 内物体运动的位移为 1m,第 2s 内物体运动的位移为 2.5m。第 1s 内外力 所做的功 W1=2×1J=2 J,第 2 s 内外力所做的功为 W2=1×2.5J=2.5 J,则 0~2s 内外力 的平均功率为 P= W,选项 A 正确,B 错误;根据动能定理可知,第 1s 内与第 2 s 内质点动能增加量的比值等于 ,选项 D 正确;由功率公式 P=Fv 可知,在第 1s 末外力的瞬时功率最大为 4W,选项 C 错误。 答案:AD 8.(多选)(2018·课标全国理综)一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒 力作用。此后,该质点的动能可能(　　) A.一直增大 B.先逐渐减小至零,再逐渐增大 C.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小 D.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大 解析:若恒力的方向与初速度的方向相同或二者夹角为锐角,物体一直做加速运动, 选项 A 正确;若恒力的方向与初速度的方向相反,物体先做匀减速运动,再反向做匀 加速运动,选项 B 正确;若恒力方向与初速度方向之间的夹角为钝角(如斜上抛运动), 则选项 D 正确,故本题正确选 项为 A、B、D。 答案:ABD 9.(多选)(2018·上海单科)位于水平面上的物体在水平恒力 F1 作用下,做速度为 v1 的 匀速运动;若作用力变为斜向上的恒力 F2,物体做速度为 v2 的匀速运动,且 F1 与 F2 功率相同。则可能有(　　) A.F2=F1,v1>v2 B.F2=F1,v1F1,v1>v2 D.F2F1,则可能有 v1>v2 或 v1