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1、简答题 如图质量M=8㎏的小车放在光滑水平面上,在小车右端施加一水平恒力F=8N.当小车向右运动速度达到3m/s时,在小车的右端轻轻放上一质量m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小物块始终不离开小车,问:
(1)小车至少要多长?
(2)从小物块放在小车上开始计时,经过3s时间,摩擦力对小物块做的功Wf和拉力F对小车做的功WF分别是多少?(g取10m/s2)

参考答案:(1)根据牛顿第二定律得,物块的加速度a1=μmgm=μg=2m/s2,
小车的加速度a2=F-μmgM=8-0.2×208m/s2=0.5m/s2.
设经过t时间小物块与小车的速度相同,有:a1t=v0+a2t
解得t=v0a1-a2=32-0.5s=2s.
此时物块的位移x1=12a1t2=12×2×4m=4m
小车的位移x2=v0t+12a2t2=3×2+12×0.5×4m=7m.
小车至少的长度L=x2-x1=7-4m=3m.
(2)2s末两物体的速度相同,大小v=a1t=4m/s,然后物块和小车一起做匀加速直线运动.
根据牛顿第二定律得,a=FM+m=810m/s2=0.8m/s2.
3末物块的速度v′=v+at′=4+0.8×1m/s=4.8m/s.
根据动能定理得,W来源:91 考试网f=12mv2-0=12×2×4.82J=23.04J.
小车在前2s内的位移为7m,后1s内的位移x3=vt′+12at′2=4×1+12×0.8×1m=4.4m.
则小车在前3s内的位移x=7+4.4m=11.4m.
所以恒力F所做的功WF=Fx=8×11.4J=91.2J.
答:(1)小车至少长度为3m;
(2)摩擦力对小物块做的功为23.04J.拉力F对小车所做的功为91.2J.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图在北戴河旅游景点之一的滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB′(都可看作斜面)。甲、乙两名旅游者分别乘两个滑沙橇从插有红旗的A点由静止出发同时沿AB和AB′滑下,最后都停在水平沙面BC上.设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同,滑沙者保持一定姿势坐在滑沙橇上不动。下列说法中正确的是

A.甲的滑行总路程比乙短
B.甲、乙停止滑行后回头看A处的红旗时视线的仰角一定相同
C.甲在B点的速率等于乙在B′点的速率
D.甲全部滑行过程的水平位移一定比乙全部滑行过程的水平位移大
参考答案:B
本题解析:据题意,设AB和AB’高度均为h,则甲从AB下滑过程中由动能定理有:
,甲又沿水平沙面滑动,据动能定理有:
,
经过整理得到甲从出发点开始的水平位移为:x甲=
;乙从AB’下滑也是同理可得x乙=
,所以B选项正确而D选项错误;由于甲、乙水平位移相等,最终停在同一位置,则据几何关系可得甲的路程较大,则A选项错误;滑到低端时据
得
,而乙滑到底端时同理有:
,由此可知
,则C选项错误。
本题难度:一般
3、选择题 当物体做变速运动时
A.合外力一定要对物体做功
B.对物体一定要施力、且合外力不为零
C.物体的动能一定会改变
D.物体一定有不为零的加速度,且加速度的方向不是与速度同向,就是反向
参考答案:B
本题解析:合外力对物体所做的功,等于动能的改变量速度发生改变,当物体做变速运动时,若速度大小不变方向改变,则动能不变,故合外力不做功,所以AC错误
当物体做变速运动时,速度发生改变,则物体一定具有加速度,即对物体一定要施力、且合外力不为零,故B正确
当物体做变速运动时,物体一定有不为零的加速度,但是加速度方向不确定,故D错误
故选B
本题难度:简单
4、选择题 在探究功和物体速度变化的关系实验中,下列说法正确的是
A.每次实验不必算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C.放小车的木板应该尽量使其水平,以避免实验带来的误差
D.先接通打点计时器电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出
参考答案:AD
本题解析:在探究功和物体速度变化的关系实验中,每次实验不必算出橡皮筋对小车做功的具体数值,先接通打点计时器电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出。所以答案选AD。
本题难度:简单
5、选择题 带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点,在此过程中克服电场力做了2.6×10-6J?的功.那么,( )
A.M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能
B.P点的场强一定小于Q点的场强
C.P点的电势一定高于Q点的电势
D.M在P点的动能一定大于它在Q点的动能
参考答案:A、从题目可知克服电场力做功,即电场力做负功,故电势能增加,P点的电势能一定小于它在Q点的电势能,故A正确;
B、电场分布情况不知,无法判断P点和Q点电场强度的大小关系,故B错误;
C、因为电荷正负不知,故无法判断电势高低,C错误;
D、因为只有电场力做功,因此只有电势能和动能之间的转化,电势能增加,则动能减小,故D正确.
故选AD.
本题解析:
本题难度:简单