4.一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上,從t=0時(shí)起,第1秒內(nèi)受到2N的水平外力作用,第2秒內(nèi)受到同方向的1N的外力作用.下列判斷正確的是(  )
A.第2秒末外力的瞬時(shí)功率最大
B.第2秒內(nèi)外力所做的功是$\frac{5}{4}$J
C.0~2s內(nèi)外力的平均功率是$\frac{9}{4}$W
D.第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量的比值是$\frac{2}{5}$

分析 根據(jù)受力情況由牛頓第二定律求得加速度,即可由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律求得各時(shí)刻的速度,然后根據(jù)瞬時(shí)功率的定義式求得瞬時(shí)功率,由動(dòng)能定理求得外力做的功,進(jìn)而得到平均功率.

解答 解:A、由牛頓第二定律可知:質(zhì)點(diǎn)在第1秒內(nèi)的加速度為2m/s2,在第2秒內(nèi)的加速度為1m/s2;故質(zhì)點(diǎn)在第1秒末的速度v1=2m/s;第2秒末的速度v2=3m/s;
那么,相同外力下速度越大,瞬時(shí)功率越大,故第1秒內(nèi)在第1秒末瞬時(shí)功率最大P1=4W,第2秒內(nèi)在第2秒末外力的瞬時(shí)功率P2=3W;故第1秒末外力的瞬時(shí)功率最大,故A錯(cuò)誤;
B、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程只有水平外力做功,故由動(dòng)能定理可得:第2秒內(nèi)外力所做的功是$\frac{1}{2}m{{v}_{2}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{1}}^{2}=\frac{5}{2}J$,故B錯(cuò)誤;
C、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程只有水平外力做功,故由動(dòng)能定理可得:0~2s內(nèi)外力所做的功是$\frac{1}{2}m{{v}_{2}}^{2}=\frac{9}{2}J$,那么平均功率$\overline{P}=\frac{\frac{9}{2}J}{2s}=\frac{9}{4}W$,故C正確;
D、第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量的比值是$\frac{\frac{1}{2}m{{v}_{2}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{1}}^{2}}{\frac{1}{2}m{{v}_{1}}^{2}-0}=\frac{5}{4}$,故D錯(cuò)誤;
故選:C.

點(diǎn)評(píng) 經(jīng)典力學(xué)問(wèn)題一般先對(duì)物體進(jìn)行受力分析,求得合外力及運(yùn)動(dòng)過(guò)程做功情況,然后根據(jù)牛頓定律、動(dòng)能定理及幾何關(guān)系求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.如圖為盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)的經(jīng)典再現(xiàn),用放射性元素發(fā)出的粒子轟擊金箔,用顯微鏡觀測(cè)在環(huán)形熒光屏上所產(chǎn)生的亮點(diǎn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,下列分析正確的是(  )
A.在熒光屏上形成的亮點(diǎn)是由α粒子在金箔上打出的電子產(chǎn)生的
B.原子核應(yīng)該帶負(fù)電
C.在熒光屏上觀測(cè)到極少數(shù)的α粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)
D.該實(shí)驗(yàn)中α粒子由于和電子發(fā)生碰撞而發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.某人造地球衛(wèi)星從發(fā)射至返回的各階段中,機(jī)械能不變的是( 。
A.加速升空階段B.繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)階段
C.進(jìn)入大氣層減速階段D.降落傘張開(kāi)后下降階段

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

12.如圖所示為某種彈射小球的游戲裝置,水平面上固定一輕質(zhì)彈簧及長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)的豎直細(xì)管AB.細(xì)管下端接有一小段長(zhǎng)度不計(jì)的圓滑彎管,上端B與四分之一圓弧彎管BC相接,每次彈射前,推動(dòng)小球?qū)椈蓧嚎s到同一位置后鎖定,解除鎖定,小球即被彈簧彈出,水平射進(jìn)細(xì)管A端,再沿管ABC從C端水平射出.已知彎管BC的半徑R=0.40m,小球的質(zhì)量為m=0.1kg,當(dāng)調(diào)節(jié)豎直細(xì)管AB的長(zhǎng)度L至L0=0.80m時(shí),發(fā)現(xiàn)小球恰好能過(guò)管口C端,不計(jì)小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能損失.求:
(1)彈簧鎖定時(shí)具有的彈性勢(shì)能(以彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)的彈性勢(shì)能為零);
(2)當(dāng)L=0.40m時(shí),小球落到水平面上的位置與豎直管AB的距離;
(3)保持L0=0.8m不變,若將小球質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的一半,求小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)管壁對(duì)其作用力的大小和方向.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.某物體以一定的初速度v0沿傾角為37°的斜面向上滑行,最后又回到出發(fā)點(diǎn),物體與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定,g取10m/s2,在此過(guò)程中,其動(dòng)能Ek隨物體到斜面底端距離L的變化關(guān)系如圖所示,則物體的質(zhì)量為(  )
A.1kgB.2kgC.3kgD.4kg

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)能不變,該物體所受的合外力必定為零
B.運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)能不變,該物體所受的合外力一定不為零
C.物體做變速運(yùn)動(dòng),其動(dòng)能必變化
D.物體做變速運(yùn)動(dòng),其動(dòng)能可能不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.傳感器被廣泛地應(yīng)用在日常生活中,自動(dòng)烘干機(jī)是公共場(chǎng)所的常用設(shè)備,將手靠近烘干機(jī),烘干機(jī)可自動(dòng)送出熱風(fēng).這種設(shè)備中,使用的傳感器是( 。
A.紅外線傳感器B.聲控傳感器C.壓力傳感器D.生物傳感器

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

13.如圖所示,半徑R=0.2m的$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道AB與粗糙的水平軌道BC相切與M點(diǎn).質(zhì)量m=2kg(可視為質(zhì)點(diǎn))從最高點(diǎn)A由靜止滑下,最后停在BC上.取g=10m/s2,求:
(1)物體經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度大;
(2)物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.如圖所示,與質(zhì)量為m=2kg的小物塊初速為零的輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上的A點(diǎn),隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),小物塊從C點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直的半圓軌道恰能做圓周運(yùn)動(dòng),已知圓弧半徑R=1.5m,軌道最低點(diǎn)為D,D點(diǎn)距水平面的高度h=5m.小物塊離開(kāi)D點(diǎn)后(只有D點(diǎn)下區(qū)域有風(fēng)),由于受到恒定的水平風(fēng)力的作用,球豎直地落入距擊球點(diǎn)水平距離為L(zhǎng)=3.75m的E點(diǎn).已知小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,傳送帶以5m/s恒定速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),g=10m/s2.求:
(1)傳送帶AB兩端的距離
(2)經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力的大小
(3)小物塊離開(kāi)D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最小速度的大。

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