题目内容

5．某同学将质量为m的一矿泉水瓶（可看成质点）竖直向上抛出，水瓶以$\frac{5g}{4}$的加速度匀减速上升，上升的最大高度为H．水瓶往返过程受到的阻力大小不变．则（　　）
A．上升过程中水瓶的动能改变量为$\frac{5}{4}$mgH
B．上升过程中水瓶的机械能减少了$\frac{5}{4}$mgH
C．水瓶落回地面时动能大小为$\frac{mgH}{4}$
D．水瓶上升过程克服重力做功的平均功率大于下落过程重力的平均功率

分析 由牛顿第二定律可求得水瓶受到的合力，由动能定理即可求得动能的改变量；可求得阻力大小，根据除重力之外的力做功等于机械能的改变量，可求得机械能的改变量；对下落过程由动能定理可求得水瓶落回地面时动能．根据上升与下落时间的关系分析平均功率的关系．

解答 解：A、上升过程中，水瓶受到的合外力 F=mg+f=$\frac{5}{4}$mg，阻力大小为 f=$\frac{1}{4}$mg，合外力做功 W=-FH=-$\frac{5}{4}$mgH；由动能定理可知，上升过程中水瓶的动能改变量为$\frac{5}{4}$mgH；故A正确；
B、机械能的改变量等于重力之外的其他力做功，故机械能的改变量为△E=fH=$\frac{mgH}{4}$；故B错误；
C、下落过程，合外力为 F′=mg-f=$\frac{3}{4}$mg，由动能定理可知，落回地面上的动能为 EK=F′H=$\frac{3}{4}$mgH；故C错误；
D、由于上升的合力大于下落的合力，所以上升的加速度大于下落的加速度，由x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$知，上升的时间短于下落时间，而两个过程中重力做功大小相等，所以水瓶上升过程克服重力做功的平均功率大于下落过程重力的平均功率，故D正确．
故选：AD

点评 本题考查动能定理及牛顿第二定律的应用，要注意正确分析物理过程及受力情况，明确功能关系中各种功和能量之间的对应关系．

练习册系列答案
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16．如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行，t=0时，将质量m=1kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的v-t图象如图乙所示．设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g=10m/s2．求：

（1）传送带的速率v0；
（2）传送带的倾角θ．
（3）物体与传送带之间的动摩擦因数μ．
13．面积S=0.5m2的闭合金属圆线圈处于磁感应强度 B=0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是0.2Wb；当金属圆环转过60°时，穿过环面的磁通量是0.1Wb．
20．如图所示，一个质量为m的物体（可视为质点），以某一初速度由A点冲上倾角为30°的固定斜面，其加速度大小为g，物体在斜面上运动的最高点为B，B点与A点的高度差为h，则从A点到B点的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．系统机械能减少了0.5mghB．系统机械能减少了mgh
C．物体动能减少了0.5mghD．物体动能减少了mgh
10．如图，在直角坐标平面的第一象限内有垂直x轴放置的电子发射装置，该装置能沿x轴负向发射各种速率的电子，若在y＞0的区域内各处加上沿y轴方向的匀强电场或垂直坐标平面的匀强磁场，不计电子重力及电子间的相互作用，有电子达到坐标原点O处，则（　　）
A．若加电场，不同处发射的电子到达O点的时间可能相等
B．若加电场，不同处发射的电子到达O点时的动能可能相等
C．若加磁场，不同处发射的电子到达O点的时间可能相等
D．若加磁场，不同处发射的电子到达O点时的动能可能相等
17．图是远距离输电的示意图，下列说法正确的是（　　）
A．a是降压变压器，b是升压变压器
B．a是升压变压器，b是降压变压器
C．a的输出电压等于b的输入电压
D．a的输出电压等于输电线上损失的电压
14．火车在进入隧道前必须呜笛．若火车速度为72km/h，声音在空气中的速度340m/s，司机在鸣笛后2s时听到自隧道口处的山崖反射的回声，则鸣笛时火车到隧道口的距离是360米．
15．如图所示，是用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．下列说法中正确的是（　　）
A．打点计时器应接直流电源
B．应先释放纸带，后接通电源打点
C．需使用秒表测出重物下落的时间
D．将连有重锤的纸带穿过限位孔，把重锤提升到靠近打点计时器并静止

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