时间:2017-03-02 10:18:34
1、简答题  质量为m的小木球从离水面高度为h处由静止释放,落入水中后,在水中运动的最大深度是h′,最终木球停在水面上.若木球在水中运动时,受到的阻力恒为Fμ,求:
(1)木球释放后的全部运动过程中,重力做的功是多少,它的重力势能变化了多少;
(2)全过程中水对木球的浮力做了多少功;
(3)分析木球的运动情况,根据你现有的知识能否求出水的阻力Fμ对木球做的总功.若能,请简要说明思路.
参考答案:(1)mgh?(2)0
(3)水的阻力对木球做的功是-mgh
本题解析:1)因为重力做功与路径无关,只与过程初、末状态的高度有关,所以全过程尽管木球在水下做了许多往复运动,但所做的功由h的大小决定,即WG=mgh.木球的重力势能减少了mgh.
(2)水对木球的浮力是一个恒力,全过程木球在浮力作用下发生的位移是零,所以水的浮力做的功是零,或者从球在水中的每一个往复过程研究浮力对木球做的功:木球在水中下落时,浮力做负功,在水中上浮时浮力做等量的正功,所以木球的每一次往复运动,水的浮力对它做的功都为零,全部往复运动过程,浮力做功也为零.
(3)木球先是在空中自由下落,进入水中后由于阻力(包括浮力和因运动而产生的阻力Fμ)大于重力,木球做匀减速运动,直到速度为零;之后向上做加速运动,可能越出水面向上运动,至速度为零后再下落,但后一次在水中运动的深度将小于前一次深度,经过多次往复后,静止在水面上.
从全过程来看木球的重力势能减少了,减少的重力势能通过克服水的阻力做功而转化为内能.根据功是能量转化的量度知,球克服水的阻力Fμ做的功Wμ等于木球重力势能的减少,Wμ=mgh.
本题难度:简单
2、选择题  如图所示,两个质量相同的物体A和B,在同一高度处,A物体自由落下,B物体沿光滑斜面由静止开始下滑,则它们到达地面时(空气阻力不计)(  )
A.速率相同,动能相同
B.B物体的速率大,动能也大
C.B物体重力所做的功比A物体重力所做的功多
D.A物体在运动过程中机械能守恒,B物体在运动过程中机械能不守恒
参考答案:A、根据动能定理mgh=12mv2-0得,高度相同,所以末动能相等.速度的大小相等,但方向不同.故A正确,B错误.
? C、根据WG=mgh知A、B两物体重力做的功相等.故C错误.
? D、A、B两物体在运动的过程中只有重力做功,机械能守恒.故D错误.
故选A.
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题  如图所示,质量为M的物体放在水平地面上,物体上方安装一劲度系数为k的轻弹簧,在弹簧处于原长时,用手拉着其上端P点缓慢地向上移动,直到物体脱离地面向上移动一段距离,在这一过程中,P点的位移为H,则物体重力势能的增加量(  )
A.等于MgH
B.小于MgH
C.大于MgH
D.无法确定
参考答案:手拉着弹簧上端P点缓慢向上移动,可以看成物体是处于平衡状态.
根据胡克定律得:
弹簧的伸长量:△x=MgK
在这一过程中,P点的位移是H.
所以物体上升的高度为:△H=H-MgK
所以物体重力势能的增加量为:Mg(H-MgK)<MgH
故选B.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题  某同学将质量为3kg的铅球,以8m/s的速度投出,铅球在出手时的动能是(  )
A.12J
B.24J
C.96J
D.192J
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题  关于重力的大小,下列说法中正确的是(?)
A.物体的重力大小总是恒定的
B.同一地点,物体的重力与物体的质量成正比
C.物体落向地面时,它受到的重力大于它静止时所受到的重力
D.物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力
参考答案:B
本题解析:物体重力的计算式为 ,物体的质量m是恒定的,但g的取值与地理位置有关。对同一地点g的取值相同,随着物体所处的地理位置纬度的升高,g值将增大;随高度的增加g值将减小。因此,不能认为物体的重力是恒定的,故选项A错,选项B正确。由公式可知,物体所受的重力与物体的质量和g值有关,与物体是否受其他力及运动状态均无关,故选项C错误。用测力计竖直悬挂重物只有静止时,物体对测力计的拉力才等于物体的重力,故选项D错误。
,物体的质量m是恒定的,但g的取值与地理位置有关。对同一地点g的取值相同,随着物体所处的地理位置纬度的升高,g值将增大;随高度的增加g值将减小。因此,不能认为物体的重力是恒定的,故选项A错,选项B正确。由公式可知,物体所受的重力与物体的质量和g值有关,与物体是否受其他力及运动状态均无关,故选项C错误。用测力计竖直悬挂重物只有静止时,物体对测力计的拉力才等于物体的重力,故选项D错误。
本题难度:简单