[课堂——针对考点强化训练]
1.如图2-1-5所示,三个固定的斜面底边长度相等,斜面倾角分别为30°、45°、60°,斜面的表面情况都一样。完全相同的三物体(可视为质点)A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部,在此过程中( )
图2-1-5
A.物体A克服摩擦力做的功最多
B.物体B克服摩擦力做的功最多
C.物体C克服摩擦力做的功最多
D.三物体克服摩擦力做的功一样多
解析:选D 设斜面倾角为θ,斜面底边长为x0,则物体下滑过程中克服阻力做功W=
μmg cos θ
x0
cos θ
=μmgx0,可见W与斜面倾角θ无关,D正确。
2.(2012·淄博模拟)质量为1 500 kg的汽车在平直的公路上运动,v-t图象如图2-1-6所示。由此不可求( )
图2-1-6
A.前25 s内汽车的位移
B.前10 s内汽车所受的牵引力
C.前10 s内汽车的平均速度
D.15~25 s内合外力对汽车所做的功
解析:选B 汽车在前25 s内的位移为v-t图象与t轴所围面积,s总=450 m,前10 s
内汽车的平均速度v=0+20
2
m/s=10 m/s,汽车在15~25 s 内做匀加速直线运动,W合=
1
2
mv22
-1
2
mv12=375 000 J,而由F-F f=ma,因F f未知,故无法求前10 s内汽车的牵引力,故本题
应选B。
3.质量均为m 的两物块A 、B 以一定的初速度在水平面上只受摩擦力而滑动,如图2-1-7所示是它们滑动的最大位移x 与初速度的平方v 02的关系图象,已知v 022=2v 012,下列描述中正确的是( )
A .若A 、
B 滑行的初速度相等,则到它们都停下来时滑动摩擦 图2-1-7 力对A 做的功是对B 做功的2倍
B .若A 、B 滑行的初速度相等,则到它们都停下来时滑动摩擦力对A 做的功是对B 做功的12
C .若A 、B 滑行的最大位移相等,则滑动摩擦力对它们做的功相等
D .若A 、B 滑行的最大位移相等,则滑动摩擦力对B 做的功是对A 做功的2倍
解析:选D 由于两物块质量均为m ,若A 、B 滑行的初速度相等则初动能相等,由动能
定理得-W Ff =0-12
mv 02,即滑动摩擦力做的功相等,A 、B 错;若A 、B 滑行的最大位移相等,由题意可知v 022=2v 012,B 的初动能是A 的初动能的2倍,滑动摩擦力对B 做的功是对A 做功的2倍,C 错、D 对。
4.(2012·安庆模拟)在离地面高h 处竖直上抛一质量为m 的物块,抛出时的速度为v 0,当物块落到地面时速度为v ,用g 表示重力加速度,则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于( )
A .mgh -12mv 2-12
mv 02 B .-12mv 2-12
mv 02-mgh C .mgh +12mv 02-12
mv 2 D .mgh +12mv 2-12
mv 02 解析:选C 在该过程中合外力所做的功等于mgh -W f ,动能的改变量为12mv 2-12
mv 02,根据动能定理得:mgh -W f =12mv 2-12mv 02,因此物体克服空气阻力所做的功等于mgh +12mv 02-12
mv 2,选项C 正确。
5.质量为500吨的机车以恒定的功率由静止出发,经5 min 行驶2.25 km ,速度达到最大值54 km/h ,设阻力恒定。问:
(1)机车的功率P 多大?
(2)机车的速度为36 km/h 时机车的加速度a 多大?
解析:(1)以机车为研究对象,机车从静止出发至达到速度最大值的过程,根据动能定理
得
Pt -F f s =12mv m 2
当机车达到最大速度时P =Fv m =F f v m 由以上两式得P =mv m 3
2v m t -x =3.75×105
W
(2)F f =P v m
=2.5×104
N
当机车速度v =36 km/h 时机车的牵引力 F 1=P v =3.75×104 N
根据牛顿第二定律F 1-F f =ma
得a =2.5×10-2 m/s 2
答案:(1)3.75×105 W (2)2.5×10-2 m/s 2