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多选题

(多选)某缓冲装置可抽象成图所示的简单模型,图中K$_1$、K$_2$为原长相等,劲度系数不同的轻质弹簧,下列表述正确的是(  )

A
缓冲效果与弹簧的劲度系数无关
B
垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等
C
垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等
D
垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能发生改变

题目答案

BD

答案解析

分析:

本题关键明确两个弹簧是串联关系,弹力相等,然后结合胡克定律进行分析.

解答:

解:A、劲度系数不同,在相同的压力下形变效果不同,故缓冲效果与弹簧的劲度系数有关,故A错误;

B、C、D、垫片向右移动时,两个弹簧的长度变了,而两弹簧是串联关系,故产生的弹力大小始终相等,故B正确,C错误;

D、垫片向右移动时,两个弹簧的长度变了故两弹簧的弹性势能发生改变,故D正确;

故选BD.

点评:

本题是弹簧的实际运用问题,关键是要明确串接时两个弹簧的弹力相等,基础题.

举一反三
多选题

(多选)如图所示,OA是一弹簧的弹力随伸长量变化的图线,则下面结论正确的是 (  )

A
这一过程中弹力做的功W∝L_
B
这一过程中弹力做的功W∝L
C
弹簧伸长L时的弹性势能E∝L_
D
弹簧伸长L时的弹性势能E∝L

题目答案

AC

答案解析

分析:

由图可以看出F与L成正比,根据弹力做功的公式以及弹力做功与弹性势能的关系分析弹力做功与L的关系.

解答:

解:由图可以看出F与L成正比,即F∝L,

弹力做的功W=FL,则W∝L_

弹簧伸长L时的弹性势能等于克服弹力做的功,故E∝L_

故选:AC.

点评:

本题重点是要知道弹性势能与弹力做功的关系,这个好像在高中不要求会计算弹性势能(可能不同省份不一样,我知道我们省教材没有弹性势能的要求,也不给公式.)

多选题

(多选)关于探究功与物体速度变化的关系的实验中,下列叙述正确的是(  )

A
每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B
每次实验中,橡皮筋拉伸的长度必须保持一致
C
放小车的长木板应该尽量使其水平
D
先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出

题目答案

BD

答案解析

分析:

利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时,应选取几条完全相同的橡皮筋,为使它们每次做的功相同,橡皮筋拉伸的长度必要保持一致;小车的运动是先加速后匀速,最后匀速的速度为最大速度,即为所求速度.实验中小车和木板间存在摩擦,实验前需要平衡摩擦力.

解答:

解:A、橡皮筋完全相同,通过增加橡皮筋的条数来使功倍增,因此不需要计算橡皮筋每次对小车做功的具体数值,故A错误;

B、通过增加橡皮筋的条数来使功倍增,故橡皮筋每次拉伸长度必须保持一致.故B正确;

C、实验中小车和木板间存在摩擦,实验前需要平衡摩擦力,平衡摩擦力的方法是用一个小木块垫高长木板的一端.故C错误;

D、先接通电源,待打点稳定后再释放小车,故D正确.

故选:BD.

点评:

本题考查了探究功与速度变化的关系实验的实验原理、实验操作规范、误差来源,通过选取几条完全相同的橡皮筋是功成倍增加来化解变力做功的测量难点.

多选题

(多选)探究功与物体速度变化的关系实验中,下列叙述正确的是(  )

A
每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B
该实验不用平衡小车受到的摩擦力
C
每次实验中应使小车从同一位置由静止出发
D
实验打出纸带后,应选取纸带上点迹间隔均匀的一段测量小车的速度

题目答案

CD

答案解析

分析:

在利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时,应选取几条完全相同的橡皮筋,为使它们每次做的功相同,橡皮筋拉伸的长度必要保持一致;小车的运动是先加速后匀速,最后匀速的速度为最大速度,即为所求速度.实验中小车和木板间存在摩擦,实验前需要平衡摩擦力.

解答:

解:A、橡皮筋完全相同,通过增加橡皮筋的条数来使功倍增,故橡皮筋每次拉伸长度必须保持一致,不需要设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值,故A错误;

B、实验中小车和木板间存在摩擦,实验前需要平衡摩擦力,平衡摩擦力的方法是用一个小木块垫高长木板的一端,故B错误;

C、小车获得的动能应该等于橡皮筋对其做的功,所以小车必须从同一位置由静止弹出.故C正确;

D、当橡皮筋恢复原长时,小车合外力为零,做匀速运动,此时速度最大,因此此时速度即为小车最终获得的速度,所以应选取纸带上点迹间隔均匀的一段测量小车的速度.故D正确.

故选:CD

点评:

在利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时,应选取几条完全相同的橡皮筋,为使它们每次做的功相同,橡皮筋拉伸的长度必要保持一致;小车的运动是先加速后匀速,最后匀速的速度为最大速度,即为所求速度.实验中小车和木板间存在摩擦,实验前需要平衡摩擦力.

多选题

(多选)某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做“探究功与速度变化的关系”实验,在实验中,该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力.为了保证实验结果的误差尽量小,在实验操作中,下面做法必要的是(  )

A
实验操作时要先释放小车,后接通电源
B
实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作
C
在利用纸带进行数据处理时,所选的两个研究点离得越近越好
D
在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

题目答案

BD

答案解析

分析:

解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项.其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚.

解答:

解:A、实验时,若先放开小车,再接通打点计时器电源,由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理,故A错误;

B、实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作,以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力,故B正确;

C、在利用纸带进行数据处理时,所选的两个研究点离得越近测量误差越大,故C错误.

D、在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,这样才能使得砂和砂桶的总重力近似等于细绳对小车的拉力,故D正确.

故选:BD.

点评:

明确“探究恒力做功与动能改变的关系”实验的实验原理及方法是求解本题的关键.对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由.比如为什么要平衡摩擦力,为什么要先接通电源后释放纸带等.这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决.

多选题

(多选)如图,游乐场中,从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道.甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处,下列说法正确的有(  )

A
甲的切向加速度始终比乙的大
B
甲、乙在同一高度的速度大小相等
C
甲、乙在同一时刻总能到达同一高度
D
甲比乙先到达B处

题目答案

BD

答案解析

分析:

①由受力分析及牛顿第二定律可知,甲的切向加速度先比乙的大,后比乙的小;

②可以使用机械能守恒来说明,也可以使用运动学的公式计算,后一种方法比较麻烦;

③哪一个先达到B点,可以通过速度的变化快慢来理解,也可以使用v-t图象来计算说明.

解答:

解:A:由受力分析及牛顿第二定律可知,甲的切向加速度先比乙的大,后比乙的小,故A错误;

B:由机械能守恒定律可知,各点的机械能保持不变,高度(重力势能)相等处的动能也相等,故B正确;

C、D:甲的切向加速度先比乙的大,速度增大的比较快,开始阶段的位移比较大,故甲总是先达到同一高度的位置.故C错误,D正确.

故选:BD.

点评:

本题应该用“加速度”解释:高度相同,到达底端的速度大小就相同,但甲的加速度逐渐减小;乙的加速度逐渐增大.所以它们的速度增加的快慢不同,甲增加得最快,乙增加的最慢.

多选题

(多选)如图所示,一小球由静止开始沿固定光滑的斜面下滑,不计空气阻力,则小球下滑至斜面底端的过程中,有关下列说法正确的是(  )

A
小球的动能逐渐增大
B
小球的重力势能逐渐增大
C
此过程中重力对小球做正功
D
斜面支持力对小球做正功

题目答案

AC

答案解析

分析:

根据动能定理判断小球的动能变化.

根据重力对小球做功判断重力势能的变化.

解答:

解:A、小球下滑至斜面底端的过程中,小球合力对小球做正功,根据动能定理得小球的动能逐渐增大.故A正确

B、此过程中重力对小球做正功,小球的重力势能逐渐减小,故B错误,C正确

D、根据做功的特点,斜面对小物块支持力做功为零.故D错误

故选AC.

点评:

该题定性考查了动能定理、重力做功和重力势能变化的关系,题目比较简单.

多选题

(多选)如图所示,物体A、B质量相同,与地面的动摩擦因数也相同,在力F作用下一起沿水平地面向右运动位移为L,下列说法正确的是(  )

A
摩擦力对A、B做的功一样多
B
F对A所做的功与A对B做的功相同
C
A克服摩擦力做的功比B多
D
A所受的合外力对A做的功与B所受的合外力对B做的功相同

题目答案

CD

答案解析

分析:

通过对AB两物体的分析

可知,AB两物体受到的摩擦力不相等,有W=fs可知摩擦力做功不相等.

分别对AB受力分析,由动能定理可知,合外力对两物体做功的大小关系.

解答:

解:对AB分别受力分析如图



对A分析F_n-Fsinθ-G=0,f=μF_n=μ(Fsinθ+G)

对B分析F_n1=G,f$_1$=μF_n1=μG

W_f=fL,W_f1=f$_1$L,

∵f>f $_1$

∴W_f>W_f1

AB所受的合外力做的功等于AB物体动能的变化量,而A、B动能的变化量相等,所以A、B合外力做功相等;而A所受合外力做功为F和摩擦力做功之和,B所受合力为A对B的力及摩擦力做功之和,结合上式可知,摩擦力做功不等,所以F对A与A对B的力做功不相等

故选:CD

点评:

解答本题应注意对A和B正确受力分析,利用动能定理进行计算

多选题

(多选)在军事演习中,某空降兵从飞机上跳下,先做自由落体运动,t$_1$时刻,速度达最大值v$_1$时打开降落伞,做减速运动,在t$_2$时刻以较小速度v$_2$着地.他的速度图象如图所示.下列关于该空降兵的说法正确的是(  )

A
0~t$_1$时间内的平均速度v=$\frac {v$_1$}{2}$
B
t$_1$~t$_2$时间内的平均速度v=$\frac {v$_1$+v$_2$}{2}$
C
全过程空降兵克服阻力所做的功w$_1$=$\frac {1}{2}$m$_2$-$\frac {1}{2}$m$_1$
D
全过程合外力对空降兵所做的功w$_2$=$\frac {1}{2}$m$_2$

题目答案

AD

答案解析

分析:

匀变速直线运动的平均速度可以用初速度和末速度的平均来求,但不是匀变速直线运动时就 不能用了;

力对人做的功可以根据动能定理来求解.

解答:

解:A、0~t$_1$时间,人是做匀变速直线运动,平均速度可以用初速度末速度的平均来求,所以平均速度v=$\frac {v$_1$}{2}$,故A正确.

B、t$_1$~t$_2$时间内不是做的匀变速直线运动了,匀变速直线运动的规律就不能用了,所以再用匀变速直线运动的规律求的结果速度v=$\frac {v$_1$+v$_2$}{2}$就不对了,根据图形的面积表示位移的大小可知,向下弯曲的曲线,位移要比直线运动时的小,所以平均速度也要比较小,故B错误.

C、从打开降落伞到落地的过程中,由动能定理可以得到W_G-W_阻力=$\frac {1}{2}$mv$_1$_-$\frac {1}{2}$mv$_2$_,所以$\frac {1}{2}$mv$_2$_-$\frac {1}{2}$mv$_1$_并不是阻力做的功,故C选项错误.

D、对全过程用动能定理可以得到W_G-W_阻力=$\frac {1}{2}$mv$_2$_-0,W_G,W_阻力即为合外力的功,所以D正确.

故选AD.

点评:

本题既考查了匀变速直线运动的规律,也考查了动能定理的应用,学生能灵活的应用知识,提高学生的解题能力.

多选题

(多选)一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后又返回到斜面底端,已知小物块的初动能为E,它返回到斜面底端的速度为V,克服摩擦力所做功为$\frac {E}{2}$,若小物块以2E的初动能冲上斜面,则有(  )

A
返回到斜面底端时的动能为$\frac {3E}{2}$
B
返回斜面底端时的动能为E;
C
返回斜面底端时的速度大小为$\sqrt {2}$V
D
小物块两次往返克服摩擦力做功相同

题目答案

BC

答案解析

分析:

(1)冲上斜面和返回到斜面底端两过程中克服摩擦阻力做功相等;

(2)初动能增大后,上升的高度也随之变大,可根据匀减速直线运动的速度位移公式求出上升的位移,进而表示出克服摩擦力所做的功;

(3)对两次运动分别运用动能定理即可求解.

解答:

解:以初动能为E冲上斜面并返回的整个过程中运用动能定理得:

$\frac {1}{2}$mV_-E=-$\frac {E}{2}$①

设以初动能为E冲上斜面的初速度为V_0,则以初动能为2E冲上斜面时,初速度为$\sqrt {2}$V_0,加速度相同,

根据2ax=V_-V_0_可知第二次冲上斜面的位移是第一次的两倍,

所以上升过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍,整个上升返回过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍,即为E.

以初动能为2E冲上斜面并返回的整个过程中运用动能定理得:

$\frac {1}{2}$mV′_-2E=-E②,

所以返回斜面底端时的动能为E,故A错误,B正确;

C、由①②得:V′=$\sqrt {2}$V,故C正确,

D、第二次冲上斜面的位移是第一次的两倍,

所以上升过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍,整个上升返回过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍,故D错误.

故选BC.

点评:

本题难度较大.考查功能关系.该题考查了动能定理的直接应用,注意以不同的初动能冲上斜面时,运动的位移不同,摩擦力做的功也不同.

多选题

(多选)质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用.此后,该质点的动能可能(  )

A
一直增大
B
先逐渐减小至零,再逐渐增大
C
先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小
D
先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大

题目答案

ABD

答案解析

分析:

一质点开始时做匀速直线运动,说明质点所受合力为0,从某时刻起受到一恒力作用,这个恒力就是质点的合力.

根据这个恒力与速度的方向关系确定质点动能的变化情况.

解答:

解:A、如果恒力与运动方向相同,那么质点做匀加速运动,动能一直变大,故A正确.

B、如果恒力与运动方向相反,那么质点先做匀减速运动,速度减到0,质点在恒力作用下沿着恒力方向做匀加速运动,动能再逐渐增大.故B正确.

C、如果恒力方向与原来运动方向不在同一直线上,那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解,其中恒力与一个速度方向相同,这个方向速度就会增加,另一个方向速度不变,那么合速度就会增加,不会减小.故C错误.

D、如果恒力方向与原来运动方向不在同一直线上,那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解,其中恒力与一个速度方向相反,这个方向速度就会减小,另一个方向速度不变,那么合速度就会减小,当恒力方向速度减到0时,另一个方向还有速度,所以速度到最小值时不为0,然后恒力方向速度又会增加,合速度又在增加,即动能增大.故D正确.

故选ABD.

点评:

对于直线运动,判断速度增加还是减小,我们就看加速度的方向和速度的方向.

对于受恒力作用的曲线运动,我们可以将速度分解到恒力方向和垂直恒力方向,再去研究.