2016-2017學年高一物理下冊課堂練習題16

一、選擇題1．關于運動物體所受的合力、合力的功、運動物體動能的變化，下列說法中正確的是()A．運動物體所受的合力不為零，合力一定做功，物體的動能一定變化B．運動物體所受的合力為零，則物體的動能一定不變C．運動物體的動能保持不變，則該物體所受合力一定為零D．運動物體所受合力不為零，則該物體不一定做變速運動答案：B2.物體在合外力作用下做直線運動的v－t圖像如圖所示．下列表述錯誤的是()A．在0～2s內(nèi)，合外力做正功B．在0～7s內(nèi)，合外力總是做功C．在2～3s內(nèi)，合外力不做功D．在4～7s內(nèi)，合外力做負功解析：選B．根據(jù)動能定理，由動能的變化來判斷合外力做功情況.0～2s內(nèi)，加速度為正值，合外力與位移方向相同，A項正確.2～3s內(nèi)，合外力為零，C項正確，B項錯誤；4～7s內(nèi)，合外力與位移方向相反，D項正確．3.如圖所示，質(zhì)量相等的物體A和物體B與地面間的動摩擦因數(shù)相等，在力F的作用下，一起沿水平地面向右移動x，則()A．摩擦力對A、B做功相等B．A、B動能的增量相同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做的功不相等解析：選B．因F斜向下作用在物體A上，A、B受的摩擦力不相同，因此，摩擦力對A、B做的功不相等，A錯誤；但A、B兩物體一起運動，速度始終相同，故A、B動能增量一定相同，B正確；F不作用在B上，不能說F對B做功，C錯誤；合外力對物體做的功應等于物體動能增量，故D錯誤．4.一物體m在水平恒力F的作用下沿水平面運動，在t0時刻撤去F，其v－t圖像如圖所示，已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，則下列關于力F的大小和力F做的功W大小的關系式正確的是()A．F＝2μmgB．F＝3μmgC．W＝μmgv0t0D．W＝eq\f(1,2)μmgv0t0解析：選B．0～t0的位移為x1＝eq\f(1,2)v0t0,0～3t0的位移為x2＝eq\f(1,2)v0·3t0＝eq\f(3,2)v0t0.全過程由動能定理得：Fx1－fx2＝0，f＝μmg得F＝3μmg，B正確；F做的功為：W＝Fx1＝eq\f(3,2)μmgv0t0，C、D錯誤．5.運動員以一定的初速度將冰壺沿水平面推出，由于摩擦阻力的作用，其動能隨位移變化圖線如圖所示，已知冰壺質(zhì)量為19kg，g取10m/s2，則以下說法正確的是()A．μ＝0.05B．μ＝0.03C．滑行時間t＝5sD．滑行時間t＝10s解析：選D．對冰壺由動能定理得－μmgx＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，得μ＝eq\f(\f(1,2)mv\o\al(2,0),mgx)＝eq\f(9.5J,19×10×5J)＝0.01.冰壺運動時：a＝μg＝0.1m/s2由運動學公式x＝eq\f(1,2)at2得：t＝10s.6.如圖所示，質(zhì)量為M、長度為L的木板靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物體(可視為質(zhì)點)放在木板上最左端，現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物體上，使物體從靜止開始做勻加速直線運動．已知物體和木板之間的摩擦力為f.當物體滑到木板的最右端時，木板運動的距離為x，則在此過程中()A．物體到達木板最右端時具有的動能為(F＋f)(L＋x)B．物體到達木板最右端時，木板具有的動能為fxC．物體克服摩擦力所做的功為fLD．物體和木板增加的動能之和為Fx解析：選B．由題意畫示意圖可知，由動能定理對小物體：(F－f)(L＋x)＝eq\f(1,2)mv2，故A錯誤．對木板：fx＝eq\f(1,2)Mv2，故B正確．物體克服摩擦力所做的功為f(L＋x)，故C錯．物體和木板增加的動能之和為：eq\f(1,2)mv2＋eq\f(1,2)Mv2＝F(L＋x)－fL＝(F－f)L＋Fx，故D錯．7．如圖所示，一木塊沿著高度相同、傾角不同的3個斜面由頂端從靜止開始下滑，已知木塊與各斜面間的動摩擦因數(shù)相同，則下面關于木塊滑到底端時的速度與動能的表達正確的是()A．傾角大的動能最大B．傾角大的運動時間最短C．三者的速度相同D．三者的動能相同解析：選AB．木塊無論沿哪條斜面運動都是重力和摩擦力做功．設靜止時木塊到底端的豎直高度差為h，滑到底端的動能為Ek，速度大小為v，由動能定理知，mgh－μmgcosα·s＝eq\f(1,2)mv2，s＝eq\f(h,sinα)，傾角越大，動能越大，所以A正確，D錯誤；由于速度是矢量，所以沿不同斜面到達底端時速度大小、方向均不同，故C錯誤；設木塊沿傾角為α的斜面運動的加速度為a，則mgsinα－μmgcosα＝ma，s＝eq\f(h,sinα)，由s＝eq\f(1,2)at2得t＝eq\r(\f(2h,gsinα－μcosαsinα))，所以α越大，t越小，故B正確．8.如圖所示，斜面AB和水平面BC是由同一板材上截下的兩段，在B處用小圓弧連接．將小鐵塊(可視為質(zhì)點)從A處由靜止釋放后，它沿斜面向下滑行，進入平面，最終靜止于P處．若從該板材上再截下一段，擱置在A、P之間，構成一個新的斜面，再將小鐵塊放回A處，并輕推一下使之具有初速度v0，沿新斜面向下滑動．關于此情況下小鐵塊的運動情況的描述正確的是()A．小鐵塊不能到達P點B．小鐵塊的初速度必須足夠大才能到達P點C．小鐵塊能否到達P點與小鐵塊的質(zhì)量無關D．以上說法均不對解析：選C．如圖所示，設AB＝x1，BP＝x2，AP＝x3，動摩擦因數(shù)為μ，由動能定理得：mgx1sinα－μmgx1cosα－μmgx2＝0，可得：mgx1sinα＝μmg(x1cosα＋x2)，設小鐵塊沿AP滑到P點的速度為vP，由動能定理得：mgx3sinβ－μmgx3cosβ＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,P)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，因x1sinα＝x3sinβ，x1cosα＋x2＝x3cosβ，故得：vP＝v0，即小鐵塊可以沿AP滑到P點，故C正確．9．足球比賽時，某方獲得一次罰點球機會，該方一名運動員將質(zhì)量為m的足球以速度v0猛地踢出，結果足球以速度v撞在球門高h的門梁上而被彈出．現(xiàn)用g表示當?shù)氐闹亓铀俣龋瑒t此足球在空中飛往門梁的過程中克服空氣阻力所做的功應等于()A．mgh＋eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)B．eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－mghC．eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)mv2－mghD．mgh＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)mv2解析：選A．在足球被踢出后飛往門梁的過程中應用動能定理得：WF阻－mgh＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，得WF阻＝mgh＋eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0).故選項A正確．10．如圖所示，質(zhì)量m＝1kg、長L＝0.8m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上，其右端與桌子邊緣相平．板與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.4.現(xiàn)用F＝5N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F做的功至少為(g取10m/s2)()A．1J B．2JC．1.6J D．4J解析：選C．開始一段運動過程受推力F作用，薄板向右加速，撤去F后，薄板向右減速，當薄板向右運動到eq\f(L,2)的距離時，板的速度恰好為零，薄板翻下，對應力F做功的最小值，由動能定理得：WF－μmgeq\f(L,2)＝0，WF＝μmgeq\f(L,2)＝1.6J，C正確．二、非選擇題11.如圖甲所示，一質(zhì)量為m＝1kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點，從t＝0時刻開始，物塊受到按如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F作用并向右運動，第3s末物塊運動到B點時速度剛好為0，第5s末物塊剛好回到A點，已知物塊與粗糙水平面之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，求(g取10m/s2)：(1)A與B間的距離；(2)水平力F在5s內(nèi)對物塊所做的功．解析：(1)在3s～5s內(nèi)物塊在水平恒力F作用下由B點勻加速運動到A點，設加速度為a，A與B間的距離為x，則F－μmg＝maa＝eq\f(F－μmg,m)＝eq\f(4－0.2×1×10,1)m/s2＝2m/s2x＝eq\f(1,2)at2＝4m.即A與B間的距離為4m.(2)設整個過程中F做的功為WF，物塊回到A點時的速度為vA，由動能定理得：WF－2μmgx＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)veq\o\al(2,A)＝2ax由以上兩式得WF＝2μmgx＋max＝24J.答案：(1)4m(2)24J☆12.如圖所示，質(zhì)量為m的小球用長為L的輕質(zhì)細線懸于O點，與O點處于同一水平線上的P點處有個光滑的細釘，已知OP＝L/2，在A點給小球一個水平向左的初速度v0，發(fā)現(xiàn)小球恰能到達跟P點在同一豎直線上的最高點B．則：(1)小球到達B點時的速率多大？(2)若不計空氣阻力，則初速度v0為多少？(3)若初速度v0＝3eq\r(gL)，則小球在從A到B的過程中克服空氣阻力做了多少功？解析：(1)小球恰能到達最高點B，有mg＝meq\f(v\o\al(2,B),L/2)解得vB＝eq\r(\f(gL,2)).(2)由A→B由動能定理得－mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(L＋\f(L,2)))＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)可求出：v0＝eq\r(\f(7gL,2)).(3)由動能定理得－mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(L＋\f(L,2)))－Wf＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)可求出：Wf＝eq\f(11,4)mgL.答案：(1)eq\r(\f(gL,2))(2)eq\r(\f(7gL,2))(3)eq\f(11,4)