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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

4.质量为m=20 kg的物体,在大小恒定的水平外力F的作用下,沿水平面做直线运动。0~2 s内F与运动方向相反,2~4 s内F与运动方向相同,物体的v-t图象如图所示。g取10 m/s2,则 (   )

A拉力F的大小为100 N

B物体在4 s时拉力的瞬时功率为120W

C4s内拉力所做的功为480J

D4s内物体克服摩擦力做的功为320 J

正确答案

B

解析

A选项,0~2 s内F与运动方向相反,合外力ma1=Ff,2~4 s内F与运动方向相同,合外力ma2=Ff,联立可得F= ( ma1ma2),由图可知a1=5m/s2a2=1m/s2,得F=60Nf=40N故错误。

B选项,物体在4 s时拉力的瞬时功率P=Fv,带入数据得P=120W,故选项B正确。

C选项,0~2 s内F与运动方向相反,拉力做负功WF1=-FS1=-60N×10m=-600J,2~4 s内F与运动方向相同,拉力做正功WF2=FS2=60N×2m=120J,故4s内拉力所做的功为WF= WF1WF2=-480 J,故错误。

D选项,4s内物体克服摩擦力做的功Wf=f(S1S2)=40N×12m=480J,故错误。

考查方向

1、考查牛顿第二运动定律F合外力=ma。2、考查瞬时功率的基本公式:P=Fv。3、考查v-t图像斜率,及图像与横坐标围成面积的含义。4、考查力做功的正负性。

解题思路

1、首先根据图像斜率求出物体运动的加速度。2、分析物体在两个阶段的受力情况,再根据牛顿第二运动定律,求出拉力F大小。3、根据瞬时功率公式P=Fv求拉力做功功率。4、根据力做功的基本公式W=Fx求解拉力和摩擦力做功的大小。

易错点

1、在计算拉力在4s内做功时容易忽略拉力做功的正负问题。2、对“克服摩擦力做的功”的含义理解不到位。

知识点

匀变速直线运动的图像功率
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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

12.如图所示,质量为m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面以初速v0滑下,另一质量与A相同的小球B自相同高度同时由静止落下,结果两球同时落地。下列说法正确的是:(   )

A重力对两球做的功不等

B落地前的瞬间A球的速度等于B球的速度

C落地前的瞬间A球重力的瞬时功率大于B球重力的瞬时功率

D两球重力的平均功率相同

正确答案

D

解析

根据W=mgh知,重力对两球做功相同.故A错;对A球,根据动能定理得,mgh=,对B球,根据动能定理得,mgh=,知vA>vB.故B错;两球都做匀变速直线运动,运动时间相等,vA=v0+gsinθt,vB=gt,A球重力做功的瞬时功率P=mg(v0+gsinθt)sinθ,B球重力做功的瞬时功率P′=mgvB=mg2t.知A球的重力瞬时功率小于B球重力的瞬时功率.故C错误.两球重力做功相等,时间相等,根据知,重力的平均功率相等.故D正确.

考查方向

功率、平均功率和瞬时功率;重力势能的变化与重力做功的关系

解题思路

重力做功跟路径无关,只与首末位置的高度差有关;根据动能定理,比较两球落地的速度大小;根据P=mgvcosα及比较重力的瞬时功率和平均功率.

易错点

关键掌握重力做功的特点,以及掌握瞬时功率和平均功率的表达式

知识点

功率动能 动能定理

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