如图所示,木板可绕固定的水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢转到OB位置,木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中,物块的重力势能增加了2 J。用FN表示物块受到的支持力,用Ff表示物块受到的摩擦力。在这一过程中,以下判断正确的是( )
A.FN和Ff对物块都不做功
B.FN对物块做功2 J,Ff对物块不做功
C.FN对物块不做功,Ff对物块做功2 J
D.FN和Ff对物块所做功的代数和为0
B
解析: 木板从水平位置OA缓慢转到位置OB,FN与物块运动方向相同,做正功,Ff与物块运动方向始终垂直,故对物块不做功。重力对物块做负功,根据动能定理,支持力与重力做功的和等于动能的增量,缓慢运动时动能的增量为0,支持力做功等于重力做功,FN对物块做功2 J,Ff对物块不做功,B正确。
如图所示的滑轮光滑轻质,阻力不计,M1=2 kg,M2=1 kg,M1离地高度为H=0.5 m。M1与M2从静止开始释放,M1由静止下落0.3 m时的速度为( )
A. m/s B.3 m/s
C.2 m/s D.1 m/s
A
解析: 对系统运用机械能守恒定律得,
(M1-M2)gh=(M1+M2)v2,代入数据解得v= m/s,故A正确,B、C、D错误。
如图所示,木块A放在木块B的左端,用恒力F将A拉至B的右端,第一次将B固定在地面上,F做功为W1,产生的热量为Q1;第二次让B可以在光滑地面上自由滑动,F做的功为W2,产生的热量为Q2,则应有( )
A.W1<W2,Q1=Q2 B.W1=W2,Q1=Q2
C.W1<W2,Q1<Q2 D.W1=W2,Q1<Q2
A
解析: 当B固定时:W1=F·LB,Q1=μmAg·LB
当B不固定时:W2=F(LB+xB),Q2=μmAgLB,故W1<W2,Q1=Q2,故A对。
如图所示,大小相同的力F作用在同一个物体上,物体分别沿光滑水平面、粗糙水平面、光滑斜面、竖直方向运动一段相等的距离x,已知力F与物体的运动方向均相同。
则上述四种情景中都相同的是( )
A.拉力F对物体做的功 B.物体的动能增量
C.物体加速度的大小 D.物体运动的时间
A
解析: 根据功的定义式W=Fxcos θ可以知道,当在力F方向上运动距离x都相等时,力F做的功相同,A对;根据动能定理W合=ΔEk可以知道,在所给出的四个情景图中物体所受合外力不同,所以动能增加量不同,加速度不同,B、C错;根据运动学公式x=at2,可以知道,位移大小一样,加速度不一样,所以时间不一样,D错。
汽车以恒定的功率在平直公路上行驶,所受到的摩擦阻力恒等于车重的0.1,汽车能达到的最大速度为vm。则当汽车速度为vm时,汽车的加速度为(重力加速度为g)
A.0.1g B.0.2g
C.0.3g D.0.4g
A
解析: 设汽车功率恒为P,达到最大速度vm时,牵引力F=Ff=0.1mg,P=Fvm,当汽车速度为v=vm时,F′==0.2mg,由牛顿第二定律有:F′-Ff=ma,解得:a=0.1g,A项正确。
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