单选题 (共 6 题 ),每题只有一个选项正确
如图所示,一半圆弧形细杆ABC竖直固定在水平地面上,AC为其水平直径,圆弧半径BO=3.6 m.质量为m=4.0 kg的小圆环(可视为质点,小环直径略大于杆的)套在细杆上,在大小为50 N、方向始终沿圆的切线方向的拉力F作用下,从A点由静止开始运动,到达B点时对细杆的压力恰好为0.已知π取3.14,重力加速度g取10 m/s2,在这一过程中摩擦力做功为
$\text{A.}$ 66.6 J
$\text{B.}$ -66.6 J
$\text{C.}$ 210.6 J
$\text{D.}$ -210.6 J
如图所示,DO是水平面,AB是斜面,初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零,如果斜面改为AC,让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零,则物体具有的初速度(已知物体与斜面及水平面之间的动摩擦因数处处相同且不为零,不计B、C处能量损失)
$\text{A.}$ 等于v0
$\text{B.}$ 大于v0
$\text{C.}$ 小于v0
$\text{D.}$ 取决于斜面
A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动,先后撤去F1、F2后,两物体最终停下,它们的v-t图像如图所示.已知两物体所受的滑动摩擦力大小相等,则下列说法正确的是
$\text{A.}$ F1、F2大小之比为1∶2
$\text{B.}$ F1对A、F2对B做功之比为1∶2
$\text{C.}$ A、B质量之比为2∶1
$\text{D.}$ 全过程中A、B克服摩擦力做功之比为2∶1
电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机,用于多层建筑载人或载运货物.某次电梯从地面由静止启动,加速度a与离地高度h的关系图像如图所示,则
$\text{A.}$ 2h0~3h0范围内电梯向上做匀减速直线运动
$\text{B.}$ 电梯在0~h0和2h0~3h0范围内的速度变化量相等
$\text{C.}$ 电梯在3h0处的速度大小为$\sqrt{a_0 h_0}$
$\text{D.}$ 电梯上升的最大高度可能为3h0
从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用.距地面高度h在3 m以内时,物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示.重力加速度取10 m/s2.该物体的质量为
$\text{A.}$ 2 kg
$\text{B.}$ 1.5 kg
$\text{C.}$ 1 kg
$\text{D.}$ 0.5 kg
如图所示,一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平.一质量为m的小球(可看成质点)从P点上方高为R处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道.小球滑到轨道最低点N时,对轨道的压力大小为4mg,g为重力加速度.用W表示小球从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功,则
$\text{A.}$ $W=\frac{1}{2} m g R$ ,小球恰好可以到达 $Q$ 点
$\text{B.}$ $W>\frac{1}{2} m g R$ ,小球不能到达 $Q$ 点
$\text{C.}$ $W=\frac{1}{2} m g R$ ,小球到达 $Q$ 点后,继续上升一段距离
$\text{D.}$ $W < \frac{1}{2} m g R$ ,小球到达 $Q$ 点后,继续上升一段距离
多选题 (共 3 题 ),每题有多个选项正确
如图所示,电梯质量为M,在它的水平地板上放置一质量为m的物体.电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动,当电梯的速度由v1增大到v2时,上升高度为H,重力加速度为g,则在这个过程中,下列说法正确的是
$\text{A.}$ 对物体,动能定理的表达式为 $W=\frac{1}{2} m v_2^2-\frac{1}{2} m v_1^2$ ,其中 $W$ 为支持力做的功
$\text{B.}$ 对物体,动能定理的表达式为 $W_{\text {合 }}=0$ ,其中 $W_{\text {合为合力做的功 }}$
$\text{C.}$ 对物体,动能定理的表达式为 $W-m g H=\frac{1}{2} m v_2{ }^2-\frac{1}{2} m v_1^2$ ,其中 $W$为支持力做的功
$\text{D.}$ 对电梯,其所受的合力做功为 $\frac{1}{2} M v_2{ }^2-\frac{1}{2} M v_1{ }^2$
如图,若小滑块以某一初速度v0从斜面底端沿光滑斜面上滑,恰能运动到斜面顶端.现仅将光滑斜面改为粗糙斜面,仍让滑块以初速度v0从斜面底端上滑时,滑块恰能运动到距离斜面底端长度的 处.则
$\text{A.}$ 滑块滑上斜面后能再次滑回斜面底端
$\text{B.}$ 滑块滑上斜面后不能再次滑回斜面底端
$\text{C.}$ 滑块在斜面上运动的整个过程产生的热量为$m v_0^2/8$
$\text{D.}$ 滑块在斜面上运动的整个过程产生的热量为$ m v_0^2/4$
如图所示为一滑草场.某条滑道由上下两段高均为h、与水平面夹角分别为45°和37°的滑道组成,载人滑草车与草地各处间的动摩擦因数均为μ.质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道后,最后恰好静止于滑道的底端(不计载人滑草车在两段滑道交接处的能量损失,重力加速度大小为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).则
$\text{A.}$ 动摩擦因数 $\mu=\frac{6}{7}$
$\text{B.}$ 载人滑草车最大速度为 $\sqrt{\frac{2 g h}{7}}$
$\text{C.}$ 载人滑草车克服摩擦力做功为 $m g h$
$\text{D.}$ 载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为 $\frac{3}{5} g$
解答题 (共 2 题 ),解答过程应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
如图甲所示,两个不同材料制成的滑块A、B静置于水平桌面上,滑块A的右端与滑块B的左端接触.某时刻开始,给滑块A一个水平向右的力F,使滑块A、B开始滑动,当滑块A、B滑动1.0 m时撤去力F.整个运动过程中,滑块A、B的动能Ek随位移x的变化规律如图乙所示.不计空气阻力,求:
(1)滑块A对B做的功;
(2)力F的大小.
如图,在竖直平面内,一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切,BC为圆弧轨道的直径,O为圆心,OA和OB之间的夹角为α,sin α= .一质量为m的小球沿水平轨道向右运动,经A点沿圆弧轨道通过C点,落至水平轨道;在整个过程中,除受到重力及轨道作用力外,小球还一直受到一水平恒力的作用,已知小球在C点所受合力的方向指向圆心,且此时小球对轨道的压力恰好为零.重力加速度大小为g.求:
(1)水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小;
(2)小球到达B点时对圆弧轨道的压力大小.