题目内容

3.质量为m的物体,由静止开始下落,由于阻力作用,下落的加速度为$\frac{4}{5}$g,在物体下落h的过程中,下列说法中正确的是(  )
A.物体的动能增加了$\frac{4}{5}$mghB.物体克服阻力所做的功为$\frac{1}{5}$mgh
C.物体的机械能减少了$\frac{4}{5}$mghD.物体的重力势能减少了mgh

分析 物体静止开始下落,受到空气阻力,由加速度大小可得知阻力与重力的关系;
而重力做功决定重力势能变化,动能的变化由合力做功确定,除重力以外的阻力做功导致机械能变化.

解答 解:A.根据牛顿第二定律可得:F=ma=m•$\frac{4}{5}$g=$\frac{4}{5}$mg,所以物体的合力做正功为:W=$\frac{4}{5}$mgh,则物体的动能增量为:△EK=$\frac{4}{5}$mgh,故A正确;
BC.物体下落过程中,根据牛顿第二定律可得:mg-f=ma,解得受到阻力为:f=$\frac{1}{5}$mg,物体克服阻力所做的功Wf=$\frac{1}{5}$mgh,机械能减小量等于阻力所做的功;故机械能减小了△E=$\frac{1}{5}$mgh;故B正确,C错误;
D.物体下落h高度,重力做功为WG=mgh,则重力势能减小为:△EP=mgh,故D正确.
故选:ABD.

点评 本题应明确重力势能变化是由重力做功引起,而动能变化是由合力做功导致,除重力以外的力做功等于机械能的变化.

练习册系列答案
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13.像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置.当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图乙所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2

(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d(已知L>>d),光电门1,2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1、t2.则窄片K通过光电门1的速度表达式v1=$\frac{d}{{t}_{1}}$.
(2)用米尺测量两光电门间距为l,则小车的加速度表达式a=$\frac{{(\frac{d}{{t}_{2}})}^{2}-{(\frac{d}{{t}_{1}})}^{2}}{2L}$.
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(4)实验中,有位同学通过测量,把砂和砂桶的重力当作小车的合外力F,作出a-F图线,如图丙中的实线所示.试分析:图线不通过坐标原点O的原因是平衡摩擦力时木板倾角太大;曲线上部弯曲的原因没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量.

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