内容发布更新时间 : 2024/12/23 12:24:53星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
B、从题目内容可看出,在处相遇,此时a球和b球的位移相同,时间相同,它们的加速度也相同,所以ab两个球的运动的过程恰好是相反的,把a球的运动反过来看的话,应该和b球的运动过程一样,所以在相遇时,a球的速度刚好为0,而b球的速度刚好为v0,所以B错误.
C、由于两球运动时机械能守恒,两球恰在处相遇,从开始运动到相遇,由动能定理可知,球a动能的减少量等于球b动能的增加量,选项C正确.
D、相遇后,ab两个球的速度的大小不同,而重力的大小是相同的,所以重力的功率不同,故D错误. 故选:C.
【点评】根据题目的介绍分析得出ab球的运动之间的关系是解答本题的关键,这要求熟练的掌握自由落体和竖直上抛运动的规律. 10.(3分)汽车的额定功率为90kW,路面的阻力为f,汽车行驶的最大速度为v.下列说法正确的是( ) A.如果阻力为2f,汽车最大速度为2v
B.如果汽车牵引力为原来的两倍,汽车的最大速度为2v
C.如果汽车的牵引力变为原来的,汽车的额定功率就变为45kW
D.如果汽车以最大速度v做匀速直线运动,汽车发动机的输出功率就是90kW 【考点】功率、平均功率和瞬时功率.
【专题】定性思想;推理法;功率的计算专题.
【分析】当汽车以额定功率行驶时,随着汽车速度的增加,汽车的牵引力会逐渐的减小,所以此时的汽车不可能做匀加速运动,直到最后牵引力和阻力相等,到达最大速度之后做匀速运动
【解答】解:A、当牵引力和阻力的大小相等时即F=f时,汽车的速度到达最大值,所以P=Fv=fv, 当f′=2f时,即F′=2f时速度最大,由P=F′v′可知,v′=0.5v,故A错误;
B、由P=Fv可知,牵引力为原来的二倍时,速度为原来的0.5v,故B错误;
C、汽车的额定功率与汽车的牵引力无关,汽车的额定功率仍为为90KW,故C错误; D、如果汽车以最大速度v做匀速直线运动,汽车发动机的输出功率就是90kW,故D正确 故选:D.
【点评】汽车在以最大速度匀速行驶时,汽车受到的阻力的大小和汽车的牵引力大小相等,由P=FV=fV可以求得此时汽车受到的阻力的大小
11.如图所示,小物体A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面以初速度v从顶端滑到底端,而相同的物体B以同样大小的初速度从同等高度竖直上抛,则( )
A.两物体落地时速率相同
B.从开始运动至落地过程中,重力对它们做功相同
C.从开始运动至落地过程中,重力对它们做功的平均功率相同 D.两物体落地时,重力的瞬时功率相同 【考点】功率、平均功率和瞬时功率. 【专题】功率的计算专题.
【分析】两个物体在运动的过程中机械能守恒,可以判断它们的落地时的速度的大小,再由平均功率和瞬时功率的公式可以得出结论.
【解答】解:A、两个小球在运动的过程中都是只有重力做功,机械能守恒,所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速率相同,故A正确;
B、重力做功只与初末位置有关,物体的起点和终点一样,所以重力做的功相同,所以B正确;
C、平均功率等于做功的大小与所用的时间的比值,物体重力做的功相同,但是时间不同,所以平均功率不同,所以C错误;
D、重力做功只与初末位置有关,物体的起点和终点一样,所以重力做的功相同;两种情况下落地的方向不同,根据公式P=Fvcosθ,所以瞬时功率不同.故D错误. 故选:AB.
【点评】在分析功率的时候,一定要注意公式的选择,
只能计算平均功率的大小,而P=Fv可以计算
平均功率也可以是瞬时功率,取决于速度是平均速度还是瞬时速度. 12.(3分)如图所示,A球用线悬挂且通过弹簧与B球相连,两球质量相等,当两球都静止时,将悬线烧断,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.线断瞬间,A球的加速度小于B球的加速度
B.线断后最初一段时间里,重力势能转化为动能和弹性势能 C.在下落过程中,两小球、弹簧和地球组成的系统机械能不守恒 D.线断后最初一段时间里,动能的增加大于重力势能的减小 【考点】功能关系;机械能守恒定律.
【分析】线断开的瞬间,弹簧的弹力不变,线的拉力突然为零,分别对两个球受力分析,可求出加速度;对于A球、弹簧、B球组成的系统,只有重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,根据系统的机械能守恒定律分析.
【解答】解:A、线断开前,B球受重力和弹簧拉力,二力平衡,A球受重力,弹簧拉力和细线拉力,三力平衡;细线烧断瞬间,细线拉力减为零,弹簧弹力不变,故A球立即有向下加速度,而B球加速度为零,因此线断瞬间,A球的加速度大于B球的加速度,故A错误;
BCD、系统下落过程,刚开始时,由于A的加速度大于B的加速度,故弹簧伸长量变小,弹簧的弹性势能减小,由于A球、弹簧、B球系统只有重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,故线断后最初一段时间里,重力势能和弹性势能都转化为动能,动能的增加大于重力势能的减小.故BC错误,D正确; 故选:D
【点评】本题关键对两球受力分析后求出加速度,同时要注意系统机械能守恒,机械能有三种形式:动能、重力势能和弹性势能.
13.(3分)物体做自由落体运动,Ep代表势能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面.下图中,能正确反映各物理量之间的关系的是( )
A. B. C. D.
【考点】功能关系.
【专题】比较思想;图析法;方程法.
【分析】自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,由运动学规律和重力势能的表达式结合得到Ep与t、h的关系式,再选择图象.
【解答】解:AB、设物体刚下落时离地面的高度为H,t时间内物体下落的距离为:h=以水平地面为零势能面,t时刻重力势能为:Ep=mg(H﹣h)=mg(H﹣
),根据数学知识知,Ep﹣t
图象是开口向下的抛物线,故A错误,B正确.
CD、由Ep=mg(H﹣h),知Ep﹣h图象是向下倾斜的直线,故C错误,D正确. 故选:BD
【点评】对于图象问题,往往根据物理规律得到解析式,再研究图象的形状和物理意义.要注意重力势能是相对的,参考平面是地面.
14.如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的v﹣t图象,Oa为过原点的倾斜直线,ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段,bc段是与ab段相切的水平直线,下述说法正确的是( )
A.0~t1时间内汽车以恒定功率做匀加速运动 B.t1~t2时间内的平均速度为
﹣mv
C.t1~t2时间内汽车牵引力做功等于mv
D.在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值
【考点】功率、平均功率和瞬时功率;牛顿第二定律;功的计算. 【专题】功率的计算专题.
【分析】汽车开始做匀加速直线运动,牵引力不变,功率逐渐增大,当功率达到额定功率,P不变,根据P=Fv知,v增大,牵引力F减小,做加速度逐渐减小的加速运动,当牵引力等于阻力时,速度达到最大,做匀速直线运动.结合汽车的运动规律,运用运动学公式和动能定理分析求解.
【解答】解:A、0~t1时间内,汽车做匀加速直线运动,牵引力恒定,根据P=Fv知,汽车的功率逐渐增大.故A错误.
B、t1~t2时间内,汽车做变加速直线运动,平均速度不等于C、t1~t2时间内,根据动能定理知,合力做功的代数和,知牵引力做功不等于
.故C错误.
.故B错误.
,合力做功等于牵引力和阻力做功
D、0~t1时间内,汽车做匀加速直线运动,然后功率保持不变,速度增大,牵引力减小,即做加速度减小的加速运动,可知t1时刻的牵引力及其功率都是最大值,故D正确.
故选:D.
【点评】解决本题的关键知道汽车在整个过程中的运动规律,知道汽车经历了匀加速直线运动,变加速直线运动和匀速运动三个过程,能够熟练运用动能定理和运动学公式.
15.如图甲所示,静止在水平地面的物块A,受到水平向右的拉力F作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等,则( )
A.0~t1时间内F的功率逐渐增大 B.t2时刻物块A的加速度最大 C.t2时刻后物块A做反向运动 D.t3时刻物块A的动能最大
【考点】动能定理的应用;功率、平均功率和瞬时功率. 【专题】压轴题;动能定理的应用专题.
【分析】当拉力大于最大静摩擦力时,物体开始运动;当物体受到的合力最大时,物体的加速度最大;由动能定理可知,物体拉力做功最多时,物体获得的动能最大.
【解答】解:A、由图象可知,0~t1时间内拉力F小于最大静摩擦力,物体静止,拉力功率为零,故A错误;
B、由图象可知,在t2时刻物块A受到的拉力最大,物块A受到的合力最大,由牛顿第二定律可得, 此时物块A的加速度最大,故B正确;
C、由图象可知在t2~t3时间内物体受到的合力与物块的速度方向相同,物块一直做加速运动,故C错误; D、由图象可知在t1~t3时间内,物块A受到的合力一直做正功,物体动能一直增加,在t3时刻以后, 合力做负功.物块动能减小,因此在t3时刻物块动能最大,故D正确; 故选BD.
【点评】根据图象找出力随时间变化的关系是正确解题的前提与关键;要掌握图象题的解题思路.
二、实验题
16.某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”,如图甲所示.打点计时器所用电源频率为
2
50Hz,当地重力加速度的值为9.80m/s,测得所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图乙所示,那么:
(1)纸带的 左 (选填“左”或“右”)端与重物相连;
(2)从打下点A到打下点C的过程中重力势能的减少量△Ep= 0.38J (结果保留两位有效数字); (3)猜测:动能的增加量△Ek最有可能 < 势能的减少量△Ep(选填“>”“<”或“=”). 产生这种现象的原因可能是 阻力的存在 . 【考点】验证机械能守恒定律.
【专题】实验题;定性思想;推理法;机械能守恒定律应用专题.
【分析】根据下降的高度求出重力势能的减小量,由于阻力的存在,重力势能的减小量要略大于动能的增加量.
【解答】解:(1)重物拖着纸带做加速运动,相等时间内的位移逐渐增大,可知纸带的左端与重物相连. (2)从打下点A到打下点C的过程中重力势能的减少量△Ep=mghAC=1×9.8×(7.02﹣3.13)×10J=0.38J. (3)动能的增加量△Ek最有可能小于势能的减少量△Ep,产生这种现象的原因可能是阻力的存在. 故答案为:(1)左,(2)0.38J,(3)<,阻力的存在.
【点评】解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验原理,掌握纸带的处理方法,知道实验误差形成的原因,基础题.
17.某同学利用图甲探究力对物体做的功与物体速度的关系,得到了如表所示的数据: 1 2 3 4 5 实验次数 1 3 4 5 7 橡皮筋条数 ﹣10.71 1.23 1.42 1.58 1.87 小车速度v/m?s (注:每条橡皮筋拉长的长度都一样) ﹣2
(1)由表可得出定性结论: 橡皮筋做的功与小车获得的速度有关,并且做功越多,小车获得的速度越大 .
(2)设一条橡皮筋拉长到固定长度所做的功为W0,大致画出橡皮筋所做的功W与小车速度v关系的图象.(画在图乙中)
2
(3)由图象大致可判断出W与v的关系是 W∝v . 【考点】探究功与速度变化的关系.
【专题】实验题;定性思想;实验分析法;动能定理的应用专题.
【分析】每条橡皮筋拉长的长度都一样,一条橡皮筋拉长到固定长度所做功为W0,则做功就与拉长橡皮筋条数成正比,第2、3、4、5次拉长橡皮筋做功应分别为3W0、4W0、5W0、7W0,运用描点法画出图象. 【解答】解:(1)根据表中数据可知已看出,橡皮筋做的功与小车获得的速度有关,并且做功越多,小车获得的速度越大.
(2)W与v的图线为抛物线,如右图所示.
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(3)由图大致可判断出W与v的关系是可能W∝v. 故答案为:(1)橡皮筋做的功与小车获得的速度有关,并且做功越多,小车获得的速度越大;(2)W与v
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的图线为抛物线,如上图所示;(3)W∝v.