高中物理人教版必修二限时训练：第七章习题课(二)

双基限时练(二十一)习题课(二)

某物体同时受到两个在同一直线上的力F1、F2的作用，物体由静止开始做直线运动，其位移与力F1、F2的关系图象如图所示，在这4m内，物体具有最大动能时的位移是()

A．1 m B．2 m

C．3 m D．4m

解析由图象可看出前2 m内合力对物体做正功，物体的动能增加，后2 m内合力对物体做负功，物体的动能减小，所以物体具有最大动能时的位移是2 m.

答案 B

一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点．小球在水平力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示，则力F所做的功为()

A．mgl cosθB．Fl sinθ

C．mgl(1－cosθ) D．Fl cosθ

解析 小球的运动过程是缓慢的，因而任一时刻都可看作是平衡状态，因此F 的大小不断变大，F 做的功是变力功．小球上升过程只有重力mg 和F 这两个力做功，由动能定理得W F －mgl (1－cos θ)＝0，所以W F ＝mgl (1－cos θ)．

答案 C

3．物体在水平恒力作用下，在水平面上由静止开始运动，当位移为x 时撤去F ，物体继续前进3x 后停止运动，若路面情况相同，则物体的摩擦力和最大动能分别是( )

A.F 3

，4Fx B.F 3，Fx C.F 4，Fx 3 D.F 4，3Fx 4

解析 对整个过程应用动能定理得：Fx －F f ·4x ＝0，解得F f ＝F 4

；最大动能E k ＝Fx －F f x ＝3Fx 4

，故D 正确． 答案 D

如图所示，质量为m 的物体在水平恒力F 的推动下，从山坡底部A 处由静止开始运动至高为h 的坡顶B 处，获得的速度为v ，A 、B 间的水平距离为x ，下列说法正确的是( )

A ．物体克服重力所做的功是mgh

B ．合力对物体做的功是12

m v 2 C ．推力对物体做的功是Fx －mgh

D ．物体克服阻力做的功是12

m v 2＋mgh －Fx 解析 设物体克服阻力做的功为W ，由动能定理得Fx －mgh －W ＝12m v 2－0，得W ＝Fx －mgh －12

m v 2，故D 错误；因为F 是水平恒力，x 是水平位移，推力对物体做的功可由W ＝Fx 计算，故C 错误；由动能定理知，B 正确；物体克服重力所做的功为mgh ，A 正确．

答案 AB

5.

质量为m 的物体以初速度v 0沿水平面向左开始运动，起始点A 与一轻弹簧O 端相距s ，如图所示．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x ，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为( )

A.12

m v 20－μmg (s ＋x ) B.12m v 20－μmgx C ．μmgs D ．μmg (s ＋x )

解析 由动能定理得－W －μmg (s ＋x )＝－12m v 20，W ＝12

m v 20－μmg (s ＋x )．

答案 A

6．如图所示，ABCD 是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC 的连接处都是一段与BC 相切的圆弧，BC 为水平的，其距离d ＝0.50 m ．盆边缘的高度为h ＝0.30 m ．在A 处放一个质量为m 的小物块并让其从静止出发下滑．已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC 面与小物块间的动摩擦因数为μ＝0.10，小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停止点到B 点的距离为( )

A ．0.50 m

B ．0.25 m

C ．0.10 m

D ．0

解析 设物块在BC 面上运动的总路程为x .由动能定理知：W 合

＝E k1－E k0，其中E k1＝E k0＝0，所以，μmgx ＝mgh ，则x ＝h μ＝0.300.10

m ＝3 m ，因为d ＝0.5 m ，则x d ＝30.5

＝6，可见物块最后停在B 点，故D 正确．

答案 D

一物体沿直线运动的v －t 图象如图所示，已知在第1 s 内合外力对物体做的功为W ，则( )

A ．从第1 s 末到第3 s 末合外力做功为4W

B ．从第3 s 末到第5 s 末合外力做功为－2W

C ．从第5 s 末到第7 s 末合外力做功为W

D ．从第3 s 末到第4 s 末合外力做功为－34

W 解析 由题知，第1 s 内合外力做功为W ，令物体质量为m ，则W ＝12

m v 2，第1 s 末到第3 s 末，由动能定理得合外力做的功为0；从第3 s 末到第5 s 末，合外力做功为0－12

m v 2＝－W ；从第5 s 末到第7 s 末，合外力做的功为12

m (－v )2－0＝W ；从第3 s 末到第4 s 末，合外力做的功为12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22－12m v 2＝－34×12m v 2＝－34

W . 答案 CD

8．一辆质量为m 、额定功率为P 的小车从静止开始以恒定的加速度a 启动，所受阻力为F f ，经时间t ，行驶距离x 后达到最大速度v m ，然后匀速运动，则从静止开始到达到最大速度过程中，机车牵引力所做的功为( )

A ．Pt

B ．(F f ＋ma )x C.12m v 2m D.12

m v 2m ＋F f x 解析 汽车开始做匀加速直线运动，功率不是恒定的，故A 错误；由牛顿第二定律知，开始匀加速阶段，机车牵引力为F f ＋ma ，但达到最大速度v m 前，有一段变加速过程，牵引力逐渐变小，故B

错误；由动能定理可得：W 牵－F f x ＝12m v 2m ，所以W 牵＝12m v 2m

＋F f x ，D 正确，C 错误．