章末质量检测(五)
(时间:50分钟满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。1~5题为单项选择题,6~8题为多项选择题)
1.关于力对物体做功,下列说法正确的是()
A.滑动摩擦力对物体一定做负功
B.合外力对物体不做功,则物体速度一定不变
C.作用力与反作用力的功代数和一定为零
D.静摩擦力对物体可能做正功
解析滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,但与运动方向可以相同,也可以相反,还可以与运动方向垂直,故可能做负功,可能做正功,也可能不做功,故选项A错误;合外力对物体不做功,则物体动能不变,即速度大小一定不变,但速度方向有可能变化,如匀速圆周运动,故选项B错误;作用力与反作用力可能都做正功,也可能一个做正功,一个做负功,也可能一个做功,一个不做功,故作用力与反作用力的功代数和不一定为零,故选项C错误;静摩擦力作用的物体间无相对滑动,但不代表没发生位移,所以可以做正功、负功或不做功,故选项D正确。
答案D
2.(2017·泉州模拟)如图1所示,质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑,物体与两斜面间的动摩擦因数相同,物体滑至斜面底部C点时的动能分别为EkA和EkB,在滑行过程中克服摩擦力所做的功分别为WA和WB,则有()
图1
A.EkA=EkB,WAWB B.EkAEkB,WAWB
C.EkAEkB,WA=WB D.EkAEkB,WAWB
解析设斜面的倾角为θ,滑动摩擦力大小为f=μmgcosθ,则物体克服摩擦力所做的功为W=μmgcosθ·x,而xcosθ=CD,所以物体沿斜面AC和BC下滑克服摩擦力做功相等,物体下滑过程由动能定理得mgh-μmgcosθ·x=Ek-0,在AC斜面上滑动时重力做功多,故在AC面上滑到底端的动能大于在BC面上滑到底端的动能,即EkAEkB,故选项C正确,A、B、D错误。
答案C
3.长为L=1m、质量为M=1kg的平板车在粗糙水平地面上以初速度v=5m/s向右运动,同时将一个质量为m=2kg的小物块轻轻放在平板车的最前端,物块和平板车的平板间的动摩擦因数为μ=0.5,由于摩擦力的作用,物块相对平板车向后滑行距离s=0.4m后与平板车相对静止,平板车最终因为地面摩擦而静止,如图2所示,物块从放到平板车上到与平板车一起停止运动,摩擦力对物块做的功为()
图2
A.0 B.4J C.6J D.10J
解析将小物块轻放到平板车上时,由于摩擦力做正功,使小物块加速,到与平板车速度相等时变为静摩擦力,由于地面对平板车的阻力而使平板车和小物块都减速,静摩擦力对小物块做负功,因为小物块初速度为零,最终与平板车一起减速到零,故动能变化量为零,在整个过程中摩擦力对小物块做的功为零,选项A正确。
答案A
4.一汽车以速度v0在平直路面上匀速行驶,在t=0时刻汽车进入一定倾角的上坡路段,设汽车行驶过程中受到的阻力大小不变,发动机的输出功率不变,已知汽车上坡路面足够长。从t=0时刻开始,汽车运动的v-t图像可能正确的有()
解析汽车在平直路面上以速度v0匀速行驶时,设汽车受到的阻力大小为f,汽车的牵引力大小为F,t=0时刻汽车上坡,加速度大小a=eq\f(f+mgsinθ-F,m),汽车立即减速,又牵引力F=eq\f(P,v)随速度减小而增大,汽车做加速度减小的减速运动,当加速度减小为0时,汽车匀速运动,选项D正确。
答案D
5.(2018·河南百校质检)如图3甲所示,在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道ABC,小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道,图乙是小球在半圆形轨道上从A运动到C的过程中,其速度的二次方与其对应高度的关系图像。已知小球在最高点C受到轨道的作用力为1.25N,空气阻力不计,g取10m/s2,B点为AC轨道的中点,下列说法正确的是()
图3
A.小球质量为0.5kg
B.小球在B点受到轨道作用力为4.25N
C.图乙中x=5m2/s2
D.小球在A点时重力的功率为5W
解析由题图乙可知,小球在C点的速度大小为v=3m/s,轨道半径R=0.4m,因小球所受重力与弹力的合力提供向心力,所以小球在C点有mg+F=eq\f(mv2,R),代入数据得m=0.1kg,选项A错误;从C到B由机械能守恒可知,eq\f(1,2)mv2+mgR=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B),解得veq\o\al(2,B)=17m2/s2,因在B点是弹力提供向心力,所以有FB=eq\f(mveq\o\al(2,B),R),解得FB=4.25N,选项B正确;从C到A再由机械能守恒定律可得eq\f(1,2)mv2+2mgR=eq\f(1,2)mveq\