1、计算题 (10分)如图所示,质量为m的物体放在水平桌面上。在水平恒力F作用下,速度由v1增大到v2的过程中,发生的位移为s。已知物体与水平桌面的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。

(1)分别求出水平恒力F和摩擦力所做的功;
(2)若此过程中合外力所做的功用W合表示,物体动能的增量用ΔEk表示,证明W合=ΔEk。
参考答案:(1)
?
?(2)过程见解析
本题解析:
(1)水平恒力与位移方向相同,所以水平恒力所做的功?
摩擦力方向与位移方向相反,摩擦力所做的功?
(2)物体在合外力作用下做匀加速直线运动,有

由牛顿第二定律,合外力
?
合外力对物体所做的功?
?

本题难度:一般
2、选择题 物体A、B都静止在同一水平面上,它们的质量分别为
、
,与水平面间的动摩擦因数分别为
、
,用水平拉力F拉物体A、B,所得加速度a与拉力F关系图线如图中A、B所示,则有

[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,
、
两球质量均为
,它们之间用水平轻弹簧连接,放在光滑的水平地面上,
球同时被一水平轻绳固定于墙上,用水平力
将
球向右缓慢拉并达到平衡,现突然撤去外力F,关于此瞬间A、B的加速度
、
正确的是(?)

A.
?B.
C.
?D.
参考答案:D
本题解析:由题意知,撤去外力F的瞬间,弹簧弹力不变,故A球受力不变,合外力为零,所以aA=0,B球合外力为弹簧弹力大小等于F,所以
,所以D正确。
本题难度:简单
4、简答题 如图所示,电荷量均为+q、质量分别为m和3m的小球A和B,中间连接质量不计的细绳,在竖直方向的匀强电场中以速度v0匀速上升.若不计两带电小球间的库仑力作用,某时刻细绳断开,求:
(1)电场强度及细绳断开后A、B两球的加速度;
(2)当B球速度为零时,A球速度的大小;
(3)从绳断开至B球速度为零的过程中,两球组成系统的机械能增量为多少?
参考答案:(1)由于两小球是匀速上升的,由平衡条件有
2qE=4mg
解得电场强度E=2mgq.
绳断开后,对A球由牛顿第二定律有 qE-mg=maA
解得 aA=g,方向向上.
对B球有 qE-3mg=3maB
解得 aB=-13g,方向向下.
(2)两球所组成的系统的动量守恒,当B球的速度为零时,有
(m+3m)v0=mvA
解得 vA=4v0.
(3)绳断开后,B球匀减速上升,设当速度为零时所用的时间为t,则t=v0aB=3v0g
此过程A、B球上升的高度分别为hA=v0+4v02t=15v022g
hA=v02t=3v022g
此过程中,两球所组成的系统的机械能的增量等于电场力对两球做的功,即
△E=qEhA+=18mv02
答:(1)电场强度及细绳断开后aA=g,方向向上,aB=-13g,方向向下;
(2)当B球速度为零时,A球速度的大小4v0;
(3)从绳断开至B球速度为零的过程中,两球组成系统的机械能增量为18mv02.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 某人乘电梯从1楼到9楼,经历了加速→匀速→减速的运动过程,则电梯的支持力对人做功情况( )
A.加速时做正功,匀速、减速时做负功
B.加速、匀速、减速的过程,都始终做正功
C.加速、匀速时做正功,减速时做负功
D.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功
参考答案:根据力对物体做功的定义W=FScosθ(其^91考试网式中θ是力F与位移S间的夹角),可知若0°≤θ<90°,则力F做正功;
若θ=90°,则力F不做功;若90°<θ≤180°,则力F做负功(或者说物体克服力F做了功).
人乘电梯从一楼到20楼,在此过程中,他虽然经历了先加速,后匀速,再减速的运动过程,但是支持力的方向始终向上,与位移方向一致,即θ=0°,所以支持力始终做正功.
故选B
本题解析:
本题难度:简单