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能量观点在力学中的应用(附参考答案)

1．一物体在竖直平面内做匀速圆周运动，下列物理量一定不会发生变化的是( ) A．向心力 B．向心加速度 C．动能 D．机械能

2．(双选，2011年广州高三调研)用起重机提升货物，货物上升过程中的v－t图象如图2－1－10所示．在t＝3 s到t＝5 s内，重力对货物做的功为W1、绳索拉力对货物做的功为W2、货物所受合力做的功为W3，则( )

A．W1＞0 B．W2＜0 C．W2＞0 D．W3＜0

图2－1－10

图2－1－11

3．(双选)如图2－1－11所示，斜面体置于光滑水平地面上，光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是( )

A．物体的重力势能减少，动能增加 B．斜面体的机械能不变

C．斜面体对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功 D．物体和斜面体组成的系统机械能守恒 4．(2012年上海卷)如图2－1－12所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍．当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高．将A由静止释放，B上升的最大高度是( )

图2－1－12

5R4R2R

A．2R B. C. D.

333

5．(双选，珠海2012届高三摸底)如图2－1－13所示，在半径为R的四分之一光滑圆弧

轨道的顶端a点，质量为m的物块(可视为质点)由静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c点停止．若物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是( )

图2－1－13

A．物块滑到b点时的速度为gR

B．物块滑到b点时对b点的压力是2mg

R

C．c点与b点的距离为 μ

D．整个过程中物块的机械能损失了mgR

6．(双选，2011年广东四校联考)物体沿直线运动的v－t关系如图2－1－14所示，已知

在第1 s内合外力对物体做的功为W，则( )

图2－1－14

A．从第1 s末到第3 s末合外力做功为4W B．从第3 s末到第5 s末合外力做功为－2W C．从第5 s末到第7 s末合外力做功为W

D．从第3 s末到第4 s末合外力做功为－0.75W

7．(双选，2012年上海卷)如图2－1－15所示，位于水平面上的物体在水平恒力F1的作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同．则可能有( )

图2－1－15

A．F2＝F1，v1＞v2 B．F2＝F1，v1＜v2 C．F2＞F1，v1＞v2 D．F2＜F1，v1＜v2

8．(2011年海南卷)一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时起，第1 s内受到2 N的水平外力作用，第2 s内受到同方向的1 N的外力作用．下列判断正确的是( )

9

A．0～2 s内外力的平均功率是 W

45

B．第2 s内外力所做的功是 J

4

C．第2 s末外力的瞬时功率最大

4

D．第1 s内与第2 s内质点动能增加量的比值是

59．(双选，2011年佛山一中月考)如图2－1－16所示，由电动机带动的水平传送带以速度v＝2.0 m/s匀速运行，A端上方靠近传送带的料斗中装有煤，打开阀门，煤以流量Q＝50 kg/s落到传送带上，煤与传送带达到共同速度后被运至B端，在运送煤的过程中，下列说法正确的是( )

图2－1－16

A．电动机应增加的功率为100 W B．电动机应增加的功率为200 W

C．在一分钟内因煤与传送带摩擦产生的热为6.0×103 J D．在一分钟内因煤与传送带摩擦产生的热为1.2×104 J

10．(2011年深圳一模)汽车以额定功率在平直公路上匀速行驶，在t1时刻突然使汽车的功率减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻汽车又开始做匀速直线运动(设汽车所受阻力不变)，则在t1～t2时间内( )

A．汽车的加速度保持不变 B．汽车的加速度逐渐减小 C．汽车的速度先减小后增大 D．汽车的速度先增大后减小

11．一半径R＝1 m的四分之一圆弧导轨与水平导轨相连，从圆弧导轨顶端A静止释放一

个质量m＝20 g的木块，测得其滑至底端B的速度vB＝3 m/s，以后又沿水平导轨滑行l＝3 m而停止在C点，如图2－1－17所示，求：

(1)圆弧导轨摩擦力的功；

(2)BC段导轨摩擦力所做的功以及滑动摩擦系数．(取g＝10 m/s2)

图2－1－17

12．如图2－1－18所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K，一条不可伸长的轻绳绕过K分别与A、B相连，A、B的质量分别为mA、mB，开始时系统处于静止状态．现用一水平恒力F拉物体A，使物体B上升．已知当B上升距离h时，B的速度为v.求此过程中物体A克服摩擦力所做的功．重力加速度为g.

图2－1－18

1．C

2．CD 解析： t＝3 s到t＝5 s，货物上升，重力与速度方向相反，则W1＜0；绳索拉力方向向上，与位移方向相同，所以W2＞0；t＝3 s到t＝5 s货物减速上升，动能减小，合外力做负功，即W3＜0，C、D正确．

3．AD 4.C

1

5．CD 解析：设滑到b点时的速度为v，由机械能守恒得mgR＝mv2，解得v＝2gR.

2

2mv

设对b点的压力为F，由牛顿第二定律有F－mg＝，解得F＝3mg，A、B错．从b点滑至

R

1R

c点过程中由动能定理得－μmgx＝0－mv2，所以x＝.到c点时动能为零，整个过程中物块的

2μ机械能损失了mgR，C、D对．

6．CD 7.BD

8．D 解析：由动量定理求出1 s末、2 s末速度分别为v1＝2 m/s、v2＝3 m/s，故合外力

1W4.5

做功W＝mv2 W＝1.5 W．1 s末、2 s末功率分别为4 W、3 W，2＝4.5 J，功率为P＝＝2t3