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课后提升训练(六)
[对应学生用书P132]
1.(2021·广东高一期末)质量为m1、m2的两物体,静止在光滑的水平面上,质量为m的人站在m1上用恒力F拉绳子,经过一段时间后,两物体的速度大小分别为v1和v2,位移分别为s1和s2,如图所示.则这段时间内此人所做的功的大小等于( )
A.(m+m1)v1
B.m2v1
C.m2v2+(m+m1)v1
D.m2v2
C 解析:根据功能关系知道:人做的功都转化成了系统的动能,即m1、m2和人的动能W=m2v2+(m+m1)v1
2.(2021·广西南宁市·高一月考)如图所示,旺旺老师为了亲身体验各种能量的变化,从悬停在离地10 m高处的直升机上沿绳竖直速降,质量为60 kg的旺旺老师握住绳子下降时受到的摩擦力为520 N,重力加速度g=10 m/s2,下降过程中若把人视为质点,则从静止开始到刚接触地面的过程中( )
A.旺旺老师重力势能减少了600 J
B.旺旺老师机械能增加了5 200 J
C.旺旺老师机械能减少了6 000 J
D.旺旺老师动能增加了800 J
D 解析:A. 旺旺老师重力势能减少了
ΔEp=mgh=6 000 J
选项A错误;
BC. 旺旺老师克服摩擦力做功为
Wf=fh=5 200 J
则机械能减小了5 200 J,选项BC错误;
D. 根据动能定理,则旺旺老师动能增加了
ΔEk=mgh-fh=800 J
选项D正确.
3.(多选)(2021·临洮县文峰中学高一月考)如图所示,摆球质量为m(视为质点),悬线的长为L,把悬线拉到水平位置后放手.设在摆球运动过程中空气阻力f的大小不变,重力加速度为g,则在摆球从A到B的过程中,下列说法正确的是( )
A.重力做功为mgL
B.绳的拉力做功为0
C.空气阻力f做功为-mgL
D.空气阻力f做功为-fL
AB 解析:A.重力做功为mgL,A正确;
B.绳的拉力始终与运动方向垂直,故拉力不做功,B正确;
CD.由于空气阻力大小不变,始终与运动方向相反,采用微元法可得,所做的功为Wf=-f··2πL=-fL
CD错误.
4.(多选)(2021·福建福州市·高一期中)质量为2 kg的物体在水平面上沿直线运动,受阻力大小恒定.经某点开始沿运动方向的水平拉力F与运动距离x的关系如图所示,0~3 m物体做匀速直线运动.下列对图示过程的说法正确的是( )
A.在x=5 m处物体加速度大小为3 m/s2
B.0~7 m拉力对物体做功为40 J
C.0~7 m物体克服阻力做功为28 J
D.0~7 m合力对物体做功为68 J
BC 解析:A.由题意可知,物体受到的阻力为4 N,由图可知,在x=5 m处物体受到的拉力为
F=(4+×2)N=7 N
由物体的加速度为
a== m/s2=1.5 m/s2
故A错误;
B.Fx图像所围面积表示功,则
W=(3×4+×4)J=40 J
故B正确;
C.0~7 m物体克服阻力做功为
Wf=fx=4×7 J=28 J
故C正确;
D.0~7 m合力对物体做功为
W合=W-Wf=12 J
故D错误.
5.(多选)(2021·全国)如图所示,质量为m的滑块(可视为质点),从半径为R的半球面的上端A点处以初速度v0滑下,B为最低点,O为球心,A、O、C三点等高,从A到C滑动过程中滑块所受的摩擦力大小恒为Ff.则滑块( )
A.从A到B过程,重力做功为零
B.从A到B过程,弹力做功为零
C.从A到B过程,摩擦力做功为-πRFf
D.从A到C过程,摩擦力做功为-πRFf
BD 解析:A.滑块从A到B过程,重力做功不为零,A错误;
B.弹力始终与位移方向垂直,弹力做功为零,B正确;
C.从A到B过程,摩擦力方向始终与速度方向相反,摩擦力做功为
W1=-FfsAB=-Ff(×2πR)=-πRFf
C错误;
D.同理,滑块从A到C过程,摩擦力做功
W2=-Ff(×2πR)=-πRFf
D正确.
6.(多选)(2021·江西省石城中学高一月考)某人用手将质量为1 kg的哑铃由静止向上提起2 m,这时哑铃的速度为4 m/s(g取10 m/s2),在这个过程中,下列说法不正确的是( )
A.哑铃克服重力做功-20 J
B.合力对哑铃做功8 J
C.手对哑铃做功8 J
D.哑铃的机械能增加28 J
AC 解析:A.哑铃克服重力做功
W克=mgh=1×10×2 J=20 J
故A错误;
B.由动能定理可得
W合=mv2-0=8 J
故B正确;
C.由动能定理得
W-mgh=mv2-0
解得手对哑铃做功为W=28 J
故C错误;
D.根据功能关系可知,哑铃的机械能增加等于重力外的力对物体做的功,故哑铃的机械能增加28 J,故D正确.
7.(多选)(2021·广东高一期末)一同学将小球从地面以100 J的初动