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第3章 动能的变化与机械功
章末检测试卷(三)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分)
1.下面列举的情况中所做的功不为零的是( )
A.举重运动员,举着杠铃在头上方停留3 s,运动员对杠铃做的功
B.木块在粗糙的水平面上滑动,支持力对木块做的功
C.一个人用力推一个笨重的物体,但没推动,人的推力对物体做的功
D.自由落体运动中,重力对物体做的功
答案 D
解析 举重运动员举着杠铃在头上方停留3 s的时间内,运动员对杠铃施加了竖直向上的支持力,但杠铃在支持力方向上没有位移,所以运动员对杠铃没有做功;木块滑动过程中,在支持力方向上没有位移,故支持力对木块没有做功;人推物体但没推动,只有力而没有位移,做的功等于零;自由落体运动中,重力竖直向下,物体的位移也竖直向下,故重力对物体做了功,D选项正确.
2.某运动员臂长为L,将质量为m的铅球推出,铅球出手时的速度大小为v0,方向与水平方向成30°角,则该运动员对铅球所做的功是( )
A. B.mgL+mv02
C.mv02 D.mgL+mv02
答案 A
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解析 设运动员对铅球做功为W,由动能定理得W-mgLsin 30°=mv02,所以W=mgL+mv02.
3.假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率.如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的( )
A.4倍 B.2倍 C.倍 D.倍
答案 D
解析 设f=kv,当阻力等于牵引力时,速度最大,输出功率变化前,有P=Fv=fv=kv·v=kv2,变化后有2P=F′v′=kv′·v′=kv′2,联立解得,v′=v,D正确.
4.如图1,水平放置的光滑板中心开一光滑小孔O,穿过一细绳,绳的一端系一小球,另一端用力F拉着使球在平板上做半径为r的匀速圆周运动,在运动过程中逐渐增大拉力,当拉力增大为8F时,球的运动半径减小为,在此过程中拉力做的功为( )
图1
A.0 B.1.5Fr C.3.5Fr D.4Fr
答案 B
解析 开始:F=m
后来:8F=m
解得W=mv22-mv12=1.5Fr,B正确.
5.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P.快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶.下面四个图像中,哪个图像正确表示了从司机减小油门开始,汽车的速度与时间的关系( )
答案 C
解析 功率减小一半后,汽车做加速度越来越小的减速运动,最终匀速运动.故C正确.
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6.如图2所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下,然后在水平面上前进至B点停下,已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m,A、B两点间的水平距离为l.在滑雪者经过AB段的过程中,摩擦力所做功的大小为(已知滑雪者从斜坡滑上水平面时没有动能损失)( )
图2
A.大于μmgl
B.小于μmgl
C.等于μmgl
D.以上三种情况都有可能
答案 C
解析 设在斜面上滑动的距离为x,斜面倾角为θ,由A到B的过程中摩擦力所做的功为Wf=-μmgcos θ·x-μmg(l-xcos θ)=-μmgl,故C正确.
7.某人通过光滑轻质定滑轮将一物体提升,第一次此人竖直向下拉绳,如图3甲所示,使物体匀速上升高度h,该过程人对物体做功为W1;第二次此人以速度v匀速向左拉着绳运动,如图乙所示,使物体上升相同的高度,此时绳子与水平面夹角为θ,已知重力加速度为g,人对物体做功为W2,关于两次人对物体做的功的关系正确的是( )
图3
A.W1=W2 B.W1>W2
C.W1