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1、选择题 关于功和能的联系与区别,下列说法中正确的是
A.功就是能,所以它们具有相同的单位
B.功是能量的量度
C.功是能量转化的量度,所以它们具有相同的单位
D.汽车在水平路上行驶时,牵引力做的功使汽车的势能增加
参考答案:C
本题解析:功和能的单位相同,都是焦耳,但不能说功就是能,功和能是两个不同的概念,功是过程量,做功的过程就是能量转化的过程,因此功是能量转化的过程,但不能说功是能量的量度.
汽车在水平路面上行驶时,牵引力做功使汽车的动能增加,汽车的势能不变.
本题难度:一般
2、选择题 一个带电小球从空中的a点运动到b点的过程中,重力做功3J,克服空气阻力做功0.5J,电场力做功1J,则下列说法正确的是(?)
A.小球在a点的重力势能比在b点大3J
B.小球在a点的电势能比在b点小1J
C.小球在a点的动能比在b点小3.5 J
D.小球在a点的机械能比在b点大0.5J
参考答案:AC
本题解析:运动过程中重力做正功,重力做功等于重力势能的变化量,重力做功3J,重力势能减小3J,所以a点重力势能比b点大3J,故A正确;电场力做功1J,做正功,电势能减小,故小球在a点的电势能比在 91EXAm.orgb点大1J,B错误;根据动能定理可得:
,即动能增加3.5J,所以小球在a点的动能比在b点小3.5 J,C正确;机械能的变化等于重力以外的力做功的多少,故小球机械能变化为
,即小球机械能增加0.5J,所以小球在a点的机械能比在b点小0.5J,D错误;
本题难度:一般
3、选择题 如右图所示,平行金属导轨与水平面间的倾角为θ,导轨电阻不计,与阻值为R的定值电阻相连,磁感强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获平行斜面的大小为v的初速向上运动,最远到达a /b /的位置,滑行的距离为s,导体棒的电阻也为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ.则(?)

A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B2l2v/R
B.上滑过程中安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为
C.上滑过程中电流做功发出的热量为
-mgs(sinθ+μcosθ)
D.上滑过程中导体棒损失的机械能为
-mgs sinθ
参考答案:CD
本题解析:由楞次定律可判断安培力沿斜面向下,当导体棒速度最大时,电流最大,安培力最大,所以一开始时安培力最大,F=BIL,
最大的安培力为B2l2v/2R,A错;上滑到最高点由能量守恒可得
,C对;由动能定理可知B对;上滑到最高点动能减小
,重力势能减小mgh,机械能减小量为
-mgs sinθ,D对,故选CD
点评:难度中等,在求最大速度时,一定要注意回路电阻为2R,产生的热量和安培力做功根据能量守恒定律计算,W=Fs只适用于恒力做功
本题难度:一般
4、填空题 如图所示,是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验,图甲中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当我们用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放.小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
(1)除了图中的已给出的实验器材外,还需要的器材有______;
(2)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动,应采取的措施是______;
(3)每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的______部分进行测量;
(4)下面是本实验的数据记录表,请将第2次、第3次…实验中橡皮筋做的功填写在对应的位置;
| 橡皮筋做的功 | 10个间隔的距离S(m) | 10个间隔的时间T(s) | 小车获得的速度vn(m/s) | 小车速度的平方vn2(m/s)2 1 W 0.200 0.2 2 0.280 0.2 3 0.300 0.2 4 0.400 0.2 5 0.450 0.2
|
(5)从理论上讲,橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn∝______.请你运用数据表中测定的数据在下图所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性;
(6)若在实验中你做出的图线(图乙)与理论的推测不完全一致,你处理这种情况的做法是:______.

参考答案:(1)该实验用到打点计时器,所以需要交流电源,要测量长度,还需要刻度尺;
(2)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,故可以将长木板的一段垫高平衡小车所受的摩擦力.
(3)在正确操作情况下,橡皮条恢复原长时,小车做匀速运动,小车在相等时间内的位移相等,
此时小车获得的速度最大,要测量小车的最大速度,应选用纸带的点迹均匀的部分段进行测量.
(4)我们把1根橡皮筋对小车做的功记为1W,作为功的一个计量单位.当我们用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,橡皮筋做的功分别是2W,3W,4W,5W…
(5)由动能定理可知,合外力做的功应等于物体动能的变化量,所以W与v2成正比,即
Wn∝vn2,根据表中实验数据,应用用描点法作图,图象如图所示;由图象可得:

误差容许的范围内,图象是经过原点的直线,说明Wn与vn2成正比.
(6)分析误差来源或改进试验方案或测量手段,重新进行试验;千万不可以随意修改数据.
故答案为:(1)刻度尺;?
(2)把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力
(3)点距均匀
(4)2W、3W、4W、5W
(5)v2;图象 如图:
(6)分析误差来源或改进试验方案或测量手段,重新进行试验;
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 第一次用水平恒力F作用在物体上,使物体在光滑水平面上移动距离s,F做功为W1、平均功率为P1;第二次用相同的力F作用于物体上,使物体沿粗糙水平面移动距离也是s,F做功为W2、平均功率为P2,那么( )
A.W1 >W2,P1>P2
B.W1 <W2,P1<P2
C.W1 =W2,P1>P2
D.W1 =W2,P1<P2