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作业 重力势能、动能定理及其应用
1. 图甲为一种儿童玩具——不倒翁,其纵截面如图乙所示。底部是半球形,球心为O,顶点为P。“不倒翁”静止时直立,用手推一下上
部,“不倒翁”倾斜,放手后来回摆动若干次后重新直立静止。下列判断正确的是( )
A.“不倒翁”的重心位于O点
B.“不倒翁”的重心位于P点以下
C.摆动中“不倒翁”从直立变倾斜的过程,重力势能增加
D.摆动中“不倒翁”从直立变倾斜的过程,重力势能减少
2. 如图,若运动员将双手间的握距收窄一拳的距离,则在最高点平衡时人对杠铃的作用力F与抓举过程中人对杠铃做功W的变化情况为( )
A.F不变,W增大 B.F增大,W不变
C.F不变,W减小 D.F减小,W不变
3. 右图为小朋友在蹦床上玩耍的照片,在他从与蹦床接触到运动到最低点的过程中,关于小朋友对蹦床作用力所做的功、蹦床弹性势能变化情况,下列说法正确的是( )
A.正功,增大 B.正功,减小
C.负功,增大 D.负功,减小
4. 如图所示,“天问一号”火星探测器在发射的初始阶段加速上升,此过程中探测器的( )
A.重力势能减小
B.重力势能增加
C.动能逐渐减小
D.动能保持不变
5. 关于动能的理解,下列说法正确的是( )
A.动能是机械能的其中一种,所以带电的物体不能具有动能
B.公式Ek=mv2中,v是物体相对于地面的速度,且动能总是正值
C.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化
D.动能不变的物体,一定处于平衡状态
6. 如图所示,某人骑自行车下坡,坡长l=500 m,坡高 h=8 m,人和车总质量为 100 kg,下坡时初速度为4 m/s,人不踏车的情况下,到达坡底时车速为10 m/s,g取10 m/s2,则下坡过程中阻力所做的功为( )
A.-4 000 J B.-3 800 J
C.-5 000 J D.-4 200 J
7. 如图所示,质量相同的两小球a、b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向抛出后,恰好都落在斜面底端,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球a、b在空中飞行的时间之比为4∶1
B.小球a、b抛出时的初速度大小之比为2∶1
C.小球a、b到达斜面底端时的速率之比为∶1
D.小球a、b到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角之比为∶1
8. 汽车在道路上行驶时,启动过程可分为恒定加速度启动和恒定功率启动,则对于这两种启动方式,右图是某种启动方式的v——t图,其中OA段是线段,AB段是曲线,此后图线平行于t轴。则下列说法错误的是( )
A.汽车先经历匀加速过程,然后做加速度减小的加速运动,最后保持最大速度做匀速运动
B.最大速度vm=(Ff为汽车所受的阻力,并假设阻力始终不变)
C.在运动位移为x过程中(此时已达到最大速度),牵引力做功为mv+Ffx
D.若为恒定功率启动时,汽车先做匀加速直线运动至速度达到最大,最后仍会做匀速运动,速度为vm=
9. 如图所示,DO是水平面,AB是斜面,初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为0,如果斜面改为AC,让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为0,则物体具有的初速度(已知物体与斜面及水平面之间的动摩擦因数处处相同且不为0)( )
A.等于v0 B.大于v0
C.小于v0 D.取决于斜面倾角
10. 将质量为m的小球在距地面高度为h处抛出,抛出时的速度大小为v0,小球落到地面的速度大小为2v0,若小球受到的空气阻力不能忽略,则关于小球下落的整个过程,下列说法中正确的是( )
A.小球克服空气阻力做的功大于mgh
B.重力对小球做的功大于mgh
C.合力对小球做的功大于mv
D.合力对小球做的功等于mv
11. 如图甲所示,质量m=2 kg的物体静止在光滑的水平面上,t=0时刻,物体受到一个变力F作用,t=1 s时,撤去力F,某时刻物体滑上倾角为37°的粗糙斜面。已知物体从开始到运动到斜面最高点的v——t图像如图乙所示,不计空气阻力及连接处的能量损失,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)变力F做的功。
(2)物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功的平均功率。
(3)物体回到出发点的速度大小。
12. 以初速度v0=12 m/s竖直向上抛出一质量为m=1 kg的小物块,假定物块所受的空气阻力Ff=2 N大小不变,经一段时间后回到抛出点,重力加速度g取10 m/s2。则:
(1)物体上升的最大高度H为多少?
(2)若选择抛出点为重力势能零势能面,上升至离抛出点高度h为多少时重力势能等于动能?
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重力势能、动能定理及其应