3.如图所示,质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k倍,物块与转轴OO′相距R,物块随转台由静止开始转动.当转速增加到一定值时,物块即将在转台上滑动,在物块由静止到滑动前的这一过程中,转台对物块的静摩擦力对物块做的功为( )
A.0 B.2πkmgR C.2kmgR D.kmgR
分析:此题易错选A,其原因是从思维定势上总认为这种问题中摩擦力是指向圆心的,缺乏对问题的深入分析,可见要想学好物理,分析能力的培养是至关重要的.
解析:在转速增加的过程中,转台对物块的摩擦力是不断变化的,当转速增加到一定值时,物块在转台上即将滑动,说明此时最大静摩擦力提供向心力,即kmg=m.设这一过程中转台对物块的摩擦力所做的功为Wf,由动能定理可得:Wf=mv2
解得:Wf=kmgR.
故选项D正确.
答案:D
2.两个木箱A、B的质量分别为mA、mB,且mA>mB,两木箱与水平冰面间的动摩擦因数相等.现使它们以相同的初动能在水平冰面上滑行,则两木箱滑行的距离sA、sB的大小关系是( )
A.sA=sB B.sA>sB
C.sA<sB D.条件不足,无法比较
解析:设木箱滑行的距离为s,由动能定理得:
-μmgs=0-Ek
解得:s=∝
由于mA>mB,故可知sA<sB.
答案:C
1.一物体静止在升降机的地板上,当升降机加速上升时,地板对物体的支持力所做的功等于( )
A.重力做的功
B.物体动能的增加量
C.物体动能的增加量加上重力做的功
D.物体动能的增加量加上克服重力所做的功
解析:设支持力做的功为W,克服重力做的功为WG,由动能定理得:
W-WG=ΔEk
解得:W=ΔEk+WG.
答案:D
6.如图甲所示,质量m=1 kg的物体静止在倾角α=30° 的粗糙斜面体上,两者一起向右做匀速直线运动,则在通过水平位移s=1 m的过程中,
(1)物体所受的重力、弹力、摩擦力对物体各做了多少功?(取g=10 m/s2)
(2)斜面对物体做了多少功?
解析:(1)物体的受力情况如图乙所示,由平衡条件得:
FN=mgcos α,f=mgsin α
f与s的夹角为α,FN与s的夹角为(90°+α)
由W=Fscos α得:
重力对物体做的功W1=mgscos 90°=0
弹力FN对物体做的功为:
W2=mgcos α·scos (90°+α)=-4.3 J
摩擦力f对物体做的功W3=mgsin α·scos α=4.3 J. 乙
(2)解法一 斜面对物体的作用力即FN与f的合力,由平衡条件可知,其方向竖直向上,大小等于mg,其做的功为:
W面=F合·scos 90°=0.
解法二 斜面对物体做的功等于斜面对物体各力做功的代数和,即W面=W2+W3=0.
答案:(1)0 -4.3 J 4.3 J (2)0
第26讲 动 能 定 理
体验成功
5.某汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时,汽车受到的阻力恒定不变,则汽车上坡过程的v-t图象不可能 是下图中的( )
![]()
解析:上坡初始汽车的牵引力F=
当=mgsin θ+f时,汽车匀速上坡,其v-t图象如选项B所示;
当>mgsin θ+f时,汽车做加速度越来越小的变加速运动,其v-t图象如选项C所示;
当<mgsin θ+f时,汽车做加速度越来越小的变减速运动,其v-t图象如选项D所示.
故选项A所示的图象是不可能的.
答案:A
4.机车由静止开始沿平直轨道做匀加速运动,所受的阻力始终不变,在此过程中,下列说法正确的是[2007年高考·广东物理卷]( )
A.机车输出功率逐渐增大
B.机车输出功率不变
C.在任意两相等的时间内,机车动能的变化相等
D.在任意两相等的时间内,机车动量的变化大小相等
解析:机车的牵引力F=f+ma恒定不变,故输出功率均匀增大;由动能定理得,ΔEk=F合·s,在连续相等的时间间隔里,位移越来越大,故选项C错误;又由动量定理Δp=F合·t 知,选项D正确.
答案:AD
3.关于摩擦力做功,下列叙述正确的是( )
A.摩擦力做功的多少只与起始和终了位置有关,与运动路径无关
B.滑动摩擦力总是做负功
C.静摩擦力一定不做功
D.静摩擦力和滑动摩擦力都既可做正功,也可做负功
解析:选项A错误,例如一物块在水平面上做曲线运动时,克服滑动摩擦力做的功等于摩擦力乘总路程.静摩擦力、滑动摩擦力与其他力一样,可以做正功、不做功或做负功,选项D正确.
答案:D
2.神舟号宇航员在进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,如图所示,在到达竖直状态的过程中,宇航员所受重力的瞬时功率的变化情况是( )
A.一直增大 B.一直减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
解析:瞬时功率P=Fvcos α,初始状态v=0,当杆摆至竖直时,cos α=0,故可推断重力的瞬时功率先增大后减小.
答案:C
1.在下列情形中,所提到的力没有做功的是( )
![]()
解析:A、B、C、D各图中,只有D图中的受力物体没有发生位移,做的功为零.
答案:D
30.[解析] ①“到会的15名与会者”句意重复,改为“15名与会者”或“到会的15名团干部”;②“就……问题”缺少成分,在“建设”后加“做贡献”;③“当说话做事前”错用介词,删去“当”或改为“在”;④“提高……意识”搭配不当,改为“增强……意识”。
[答案] ①改为“15名与会者”或“到会的15名团干部”;②在“建设”后加“做贡献”;③删去“当”或改为“在”;④“提高”改为“增强”。
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