1、学业分层测评(十四)(建议用时:45分钟)学业达标1(多选)下列关于运动的某个物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系,正确的是()A如果物体所受的合外力为零,那么,合外力对物体做的功一定为零B如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零 C如果合外力对物体所做的功不为零,则物体动能一定发生变化D如果合外力对物体所做的功为零,则物体动能一定发生变化【解析】合外力为零,根据功的决定因素知合外力一定不做功,A对合外力的功为零,可能是在合外力方向上没有发生位移,但合外力不一定为零,B错根据动能定理,合外力对物体做的功一定等于物体的动能变化,即合外力做功,物体的动能一定变化,合外力不做功,物体的
2、动能一定不会发生变化,C对,D错【答案】AC2汽车在平直公路上由静止开始做匀加速直线运动,当汽车速度达到vm时关闭发动机,汽车继续运动一段时间后停止,其速度图象如图439所示,若汽车加速行驶时其牵引力做功为W1,汽车在整个运动过程中克服阻力做功W2,则W1与W2的比值为() 【导学号:35390067】图439A41B31C21D11【解析】对全过程应用动能定理,由初速度与末速度大小皆为零,则知合外力做功为零,即W1W20,所以选项D正确【答案】D3甲、乙两个物体的质量分别为m甲和m乙,并且m甲2m乙,它们与水平桌面的动摩擦因数相同,当它们以相同的初动能在桌面上滑动时,它们滑行的最大距离之比为
3、()A11B21C12D1【解析】由动能定理得mgs0Ek0,即s,则s甲s乙m乙m甲12.【答案】C4一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点小球在水平力F作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,如图4310所示,则力F所做的功为()图4310Amglcos BFlsin Cmgl(lcos )DFlcos 【解析】小球的运动过程是缓慢的,因而任一时刻都可看作是平衡状态,因此F的大小不断变大,F做的功是变力功小球上升过程只有重力mg和F这两个力做功,由动能定理得WFmgl(1cos )0.所以WFmgl(1cos )【答案】C5如图4311所示,光滑斜面的顶端固定一弹簧,一物体向右滑行,
4、并冲上固定在地面上的斜面设物体在斜面最低点A的速度为v,压缩弹簧至C点时弹簧最短,C点距地面高度为h,则从A到C的过程中弹簧弹力做功是()图4311Amghmv2 B.mv2mghCmghD(mghmv2)【解析】由A到C的过程运用动能定理可得:mghW0mv2所以Wmghmv2,所以A正确【答案】A6将质量为m的物体,以初速度v0竖直向上抛出已知抛出过程中阻力大小恒为重力的0.2倍求:(1)物体上升的最大高度;(2)物体落回抛出点时的速度大小【解析】(1)上升过程,由动能定理mghfh0mv将f0.2mg联立可得:h.(2)全过程,由动能定理:2fhmv2mv联立可得:vv0.【答案】(1)
5、(2)v0能力提升7(多选)在平直公路上,汽车由静止开始做匀加速直线运动,当速度达到vmax后,立即关闭发动机直至静止,vt图象如图4312所示,设汽车的牵引力为F,受到的摩擦力为f,全程中牵引力做功为W1,克服摩擦力做功为W2,则() 【导学号:35390068】图4312AFf13BW1W211CFf41DW1W213【解析】对汽车运动的全过程,由动能定理得:W1W2Ek0,所以W1W2,选项B正确,选项D错误;由图象知s1s214.由动能定理得Fs1fs20,所以Ff41,选项A错误,选项C正确【答案】BC8质量为1 kg的重物自由下落,通过打点计时器在纸带上记录运动过程,打点计时器所接
6、电源为6 V、50 Hz的交流电源,如图4313所示,纸带上O点为重物自由下落时纸带打点的起点,选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点(图中未画出),各计数点与O点之间的距离依次为31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2,单位为mm.则:图4313(1)求出B、C、D、E、F各点速度,并填入下表:计数点BCDEFv/(ms1)(2)求出物体下落时从O点到图中各点过程中重力所做的功,并填入下表:计数点BCDEFW/J(3)适当选择坐标轴,在图4314中作出物体重力做的功与物体速度之间的关系图象图中纵坐标表示_,横坐标表示_,由图可得重力所做的功
7、与_成_关系图4314【解析】(1)各点速度可由公式v求出vB m/s1.18 m/s同理vC1.57 m/s,vD1.96 m/s,vE2.35 m/s,vF2.74 m/s.(2)重力做的功由Wmgx求出WBmg19.870.6103 J0.69 J同理WC1.23 J,WD1.92 J,WE2.76 J,WF3.76 J.【答案】(1)1.181.571.962.352.74(2)0.691.231.922.763.76(3)如图所示重力做的功WG物体速度的平方v2物体速度的平方v2正比9质量为m的小球系于轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用设某时
8、刻小球通过轨迹的最低点,此时绳子的作用力为7mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰好通过最高点,求在此过程中小球克服阻力所做的功【解析】在最低点由牛顿第二定律知:F1mg在最高点由牛顿第二定律知:mg在由最低点到最高点的过程中,由动能定理可得:mg2RWfmvmv解得:WfmgR.【答案】mgR10如图4315所示,ABCD为一竖直平面内的轨道,其中BC水平,A点比BC高出10 m,BC长1 m,AB和CD轨道光滑一质量为1 kg的物体,从A点以4 m/s的速度开始运动,经过BC后滑到高出C点10.3 m的D点速度为零(g取10 m/s2)求: 【导学号:35390069】图4315(1)物体与BC轨道间的动摩擦因数;(2)物体第5次经过B点时的速度;(3)物体最后停止的位置(距B点多少米)【解析】(1)由动能定理得mg(hH)mgsBC0mv,解得0.5.(2)物体第5次经过B点时,物体在BC上滑动了4次,由动能定理得mgHmg4sBCmvmv,解得v24 m/s13.3 m/s.(3)分析整个过程,由动能定理得mgHmgs0mv,解得s21.6 m.所以物体在轨道上来回运动了10次后,还有1.6 m,故距B点的距离为2 m1.6 m0.4 m.【答案】(1)0.5(2)13.3 m/s(3)距B点0.4 m