题目内容

2．如图所示，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下由静止从低端沿光滑斜面向上做匀加速直线运动，经时间t，力F做功60J，此时撤去力F，物体又经过时间t回到出发点，若以地面为零势能面，下列说法正确的是（　　）
A．物体回到出发点时的动能为60J
B．恒力F的大小为2mgsinθ
C．撤去力F时，物体的重力势能为15J
D．动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后

分析 对整个过程，运用动能定理求物体回到出发点时的动能．根据物体运动的特点：物体在拉力F作用的时间内运动的位移与撤去拉力F之后到回到出发点的位移大小相等、方向相反，根据牛顿第二定律和位移公式列式，求出F的大小，从而求得两个过程加速度的大小关系，根据运动学公式求出撤去力F时，物体继续上滑到最高点距离，运用动能定理求出撤去力F时，物体重力势能．

解答 解：A、对整个过程，由动能定理得 WF=Ek2-0，可得，物体回到出发点时的动能为 Ek2=60J，故A正确．
B、撤去F前的过程，由牛顿第二定律得 F-mgsinθ=ma，撤去恒力F到回到出发点，物体受重力，支持力，物体的加速度大小为：a′=gsinθ
两个过程位移大小相等、方向相反，时间也相等．则得：$\frac{1}{2}$at2=-（at•t-$\frac{1}{2}$a′t2）
解得：a′=3a，F=$\frac{4}{3}$mgsinθ，故B错误．
C、有F作用时，物体的加速度为：a=$\frac{1}{3}$gsinθ，从开始到撤去力F时，物体上滑的距离为L，设撤去F时物体的速度为v，则有 L=$\frac{{v}^{2}}{2a}$，撤去力F时，物体继续上滑到最高点，距离是 L′=$\frac{{v}^{2}}{2a′}$=$\frac{1}{3}$L，运用动能定理研究从开始到上滑到最高点，-WG+WF=0-0，得重力做的功 WG=-60J．
所以从开始到撤去力F时，重力做的功 WG′=$\frac{3}{4}$WG=-45J，所以撤去力F时，物体重力势能是Ep=45J，故C错误．
D、撤去力F时，物体重力势能45J，由功能关系知，此时物体的动能为 Ek1=WF-Ep=60-45=15J.15J，撤去力F后的位置到最高点，动能减小，重力势能增大，动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后，故D正确．
故选：AD

点评 分析清楚物体的运动的过程，抓住两个过程位移关系是解决本题的关键．对于动能定理应用时，要注意选取研究的过程．

练习册系列答案
相关题目
2．如图所示，两物体A、B分别与水平圆盘保持相对静止，并随着圆盘一起做匀速圆周运动，其中A质量较大，B离转轴距离较远，则（　　）
A．物体A的向心力较大B．物体B的向心力较大
C．两物体的向心力大小相等D．无法比较它们的向心力大小
3．μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有着重要作用．图为μ氢原子的能级示意图．用能量E=531.2ev的光照射大量处于n=2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，能发出6种频率不同的光，其中频率最小的光对应的能级跃迁是n=5向n=4．
10．一列简谐横波沿x轴正方向传播，O为波源且t=0时刻开始沿y轴负方向起振．如图所示为t=0.2s时x=0至x=4m范围内的波形图，虚线右侧的波形未画出．已知图示时刻x=2m处的质点第一次到达波峰，则下列判断中正确的是（　　）
A．这列波的周期为0.4s
B．t=0.7s末，x=10m处质点的位置坐标为（10m，-10cm）
C．t=0.7s末，x=12m处的质点正经过平衡位置向上运动
D．t=0.3s末，x=24m处的质点加速度最大且沿y轴正方向
17．如图所示，有两条光滑水平放置的金属导轨MM′、NN′，在导轨区域中存在垂直于两导轨平面的、方向如图所示的磁场，ab和cd是两根可以在导轨上自由滑动的金属圆棒，当金属圆棒ab在外力作用下沿导轨向右运动时，则（　　）
A．金属棒cd的感应电流方向向上，棒向左运动
B．金属棒cd的感应电流方向向上，棒向右运动
C．金属棒cd的感应电流方向向下，棒向右运动
D．金属棒cd中有电流．但不会移动
7．在探究做功与速度变化的关系实验中，对于以下问题应如何处理：
（1）实验中小车会受到阻力，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，需要在左 （填“左”或“右”）侧垫高木板； 
（2）对倾斜角度的要求是，小车无橡皮筋拉时恰能在滑板上匀速直线运动．
14．如图所示，电阻为R的金属棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑导轨（电阻不计）匀速滑到a，b，位置，若v1：v2=1：3，则在这两次过程中（　　）
A．回路电流I1：I2=1：3B．产生的热量Q1：Q2=1：3
C．通过任一截面的电量q1：q2=1：3D．外力的功率P1：P2=1：9
11．如图所示，A、B、C三点在同一直线上，且AB=BC，在A处固定一电荷量为Q的点电荷，当在B处放一电荷量为q的试探电荷时，它所受到的电场力为F；移去B处电荷，在C处放电荷量为4q的试探电荷，其所受电场力大小为（　　）
A．FB．2FC．4FD．8F
10．如图所示，在竖直平面内有一“V”形槽，其底部BC是一段圆弧，圆弧粗糙，其半径为R=2h，圆弧两侧分别与光滑斜槽相切，相切处B，C位于同一水平面上，该水平面离最低点的高度为h．质量为m的金属小球（可视为质点）从右侧斜槽上距BC平面高度为2h的A点由静止开始下滑，经圆弧槽最低点再滑上左侧斜槽，最高点能到达距BC面高度为h的D点，接着金属小球再向下滑回，若不考虑空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）
A．金属小球第1次通过C点的速度为2$\sqrt{gh}$
B．金属小球第1次通过最低点的速度为$\sqrt{6gh}$
C．金属小球第1次通过最低点时对轨道的压力大小可能为3.3mg
D．金属小球第1次通过B，C点机械能损失mgh

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网