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课时分层作业(十二)
1.(2022·浙江1月卷)单位为J/m的物理量是( )
A.力 B.功
C.动能 D.电场强度
A [根据功的定义式W=Fx可知J=N·m,则有==N,因N是力的单位,故单位为J/m的物理量是力。故选A。]
2.(2022·成都树德中学高三期中)电梯在t=0时由静止开始上升,运动的at图象如图所示(选取向上为正方向),电梯内乘客的质量m0=50 kg,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.第9 s内电梯速度的增加量为0.5 m/s
B.第9 s内电梯对人的支持力对人做负功
C.第9 s内乘客处于失重状态
D.第9 s内电梯对人的支持力大小小于人对电梯的压力大小
A [由at图象的面积表示Δv,可求得第9 s内Δv= m/s=0.5 m/s,即速度的增量为0.5 m/s,A正确;第9 s内的加速度为正向,速度方向也向上,正在向上加速,则支持力与位移同向,支持力做正功,B错误;由at图象可知,0~9 s内电梯加速度方向向上,则乘客一直处于超重状态,C错误;人对电梯的压力和电梯对人的支持力是一对相互作用力,始终等大反向,与其他力和运动状态无关,D错误。故选A。]
3.(多选)(2023·四川雅安高三模拟)如图所示,水平路面上有一辆质量为m0的汽车,车厢中有一质量为m的人正用恒力F向前推车厢,在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中,下列说法正确的是( )
A.人对车的推力F做的功为FL
B.人对车做的功为maL
C.车对人的摩擦力做的功为(F+ma)L
D.车对人的作用力大小为ma
AC [人对车的推力为F,在力F方向上车行驶了L,则推力F做的功为FL,故A项正确;在水平方向上,由牛顿第二定律可知车对人的力向左,大小为ma,则人对车水平方向上的作用力大小为ma,方向向右;车向左运动了L,故人对车做的功为-maL,故B项错误;竖直方向车对人的作用力大小为mg,则车对人的作用力F′=,人在水平方向受到F的反作用力和车对人向左的摩擦力,则Ff-F=ma,Ff=ma+F,则车对人的摩擦力做的功为(F+ma)L,故C项正确,D项错误。]
4.(多选)(2023·四川高三模拟)如图所示,一根长度为L的轻绳,一端固定在O点,另一端连接一质量为m的小球。将轻绳拉直,小球拉至与O点等高的A点,由静止释放,当小球运动到B点时,细绳与水平方向的夹角为θ。设小球从A点运动到B点的过程中重力做功为WG,小球过B点时,重力做功的功率为PG,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A.WG=mgLsin θ
B.WG=mgLcos θ
C.PG=mgsin θ
D.PG=mgcos θ
AD [从A点运动到B点过程,重力做功为WG=mgh=mgLsin θ,故A正确,B错误;从A点运动到B点过程,根据机械能守恒可得mgLsin θ=mv,解得vB=,小球过B点时,重力做功的功率为PG=mgvBcos θ=mgcos θ,故C错误,D正确。]
5.最近推出一款电动共享单车很受市民欢迎。一位市民仅靠电机驱动骑着该电动单车以恒定功率从静止启动,电动车能够达到的最大速度为v。已知电动单车所受的阻力是人和车总重力的,重力加速度g取10 m/s2,则当车速为时,人和车的瞬时加速度为( )
A.1 m/s2 B.3 m/s2
C.4 m/s2 D.5 m/s2
B [由于电动单车以恒定功率启动,所以单车牵引力大小等于阻力时,单车速度最大,设人和车总质量为M,所以可以得到单车启动功率为Mgv,车速为时,可得单车的牵引力为Mg,由牛顿第二定律得F牵-F阻=Ma,代入数据解得a=3 m/s2。故选B。]
6.如图所示,质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k倍,它与转轴OO′相距R,物块随转台由静止开始转动。当转速增加到一定值时,物块即将在转台上滑动。在物块由静止到开始滑动前的这一过程中,转台对物块做的功为 ( )
A.0 B.2πkmgR
C.2kmgR D.
D [由于物块做圆周运动,物块刚开始滑动这一时刻,物块受到转台的摩擦力为最大静摩擦力,则kmg=m,v2=kgR。设转台对物块做的功为W转,运用动能定理研究物块由静止到开始滑动前的这一过程,W转=mv2-0=,故选项D正确。]
7.(多选)(2023·四川内江第六中学模拟)如图所示,劲度数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,此时物体静止。撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。则( )
A.撤去F后,物体先做匀加速运动,再做匀减速