课时7.6 探究功与速度变化的关系（重点练）-2020-2021学年高一物理十分钟同步课堂专练（人教版 必修2）(解析版)

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第6课时 探究功与速度变化的关系
第七章 机械能守恒定律
1．如图所示，水平地面上有静止的 18 个相同的木块排成一条直线接触但不粘连，每个木块的长度 l＝
0.5m，质量 m＝1.2kg，它们与地面间的动摩擦因数均为 μ1＝0.1，在右边第一个木块的右端放一质量
M＝1kg 的小铅块(可视为质点)，它与各木块间的动摩擦因数均为 μ2＝0.5，现突然给小铅块一个向左
的初速度 v0＝10m/s，使其在木块上滑行。设木块与地面间及小铅块与木块间的最大静摩擦力均等于
滑动摩擦力，重力加速度 g＝10m/s2，则（ ）
A．小铅块相对木块滑动时小铅块的加速度大小为 10m/s2
B．小铅块最多能带动 5 个木块运动
C．第 10 个木块运动的速度大小为 1m/s
D．小铅块下的木块刚发生运动时小铅块的瞬时速度大小为 5m/s
【答案】D
【解析】A.设小铅块相对木块滑动时加速度大小为 a，由牛顿第二定律可知
μ2Mg＝Ma
解得：a＝5m/s2，故 A 错误；
BC.设小铅块最多能带动 x 个木块运动，对 x 个木块整体进行受力分析，当小铅块下的 x 个木块发生运动
时，则有
μ2Mg＞μ1（mgx＋Mg）
解得：x＜3.33 即小铅块最多只能带动 3 个木块运动，故 BC 错误；
D.设当小铅块通过前面的 15 个木块时的瞬时速度大小为 v，由动能定理可知：
－μ2Mg×15l＝
1
2
M（v2－v ）
解得：v＝5m/s，故 D 正确。
2．如图所示，在粗糙的水平面上，质量相等的两个物体
A
、
B
间用一轻质弹簧相连组成系统，且该系统在
外力
F
作用下做匀加速直线运动，当它们的总动能为
2Ek
时撤去水平力
F
，最后系统停止运动。不计
空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，从撤去拉力
F
到系统停止运动的过程中（ ）
A．外力对物体
所做总功的绝对值小于
Ek
B．物体
克服摩擦阻力做的功等于
Ek
C．系统克服摩擦阻力做的功可能等于系统的总动能
2Ek
D．系统克服摩擦阻力做的功一定等于系统机械能的减小量
【答案】D
【解析】A.两物块的质量相等，它们的总动能为
2Ek
，则 A 的动能为
Ek
，根据动能定理知：外力对物体 A
所做总功的绝对值等于物体 A 动能的变化量，即
Ek
，故选项 A 不合题意。
B.弹簧原来处于伸长状态，撤去拉力
F
后，A 物体在弹簧拉力和摩擦力作用下最后停止运动，根据动能定
理
W弹-Wf=0-Ek
物体
A
克服摩擦阻力做的功
Wf=W 弹+Ek
所以物体
A
克服摩擦阻力做的功大于
Ek
，故选项 B 不合题意。
C.系统克服摩擦力做的功等于系统的动能和弹簧的弹性势能的减小量，所以系统克服摩擦阻力做的功大于
系统的总动能
2Ek
，故选项 C 不合题意。
D. 系统克服摩擦力做的功等于系统的动能和弹簧的弹性势能的减小量，即等于系统机械能的减小量，故
选项 D 符合题意。
3．一质量为 m 的物体从倾角为 的固定长直斜面顶端由静止开始下滑，已知斜面与物体间的动摩擦因数
与物体离开斜面顶端距离 x 之间满足 为已知量 ，在下滑的整个过程中，下列说法正确的
是 已知斜面足够长，当地重力加速度为 g）（ ）
A．物体先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动
B．物体的最大位移大小为
C．整个过程中产生的热量为
D．物体停止后加速度方向沿斜面向上
【答案】C
【解析】A、物体由静止开始下滑，开始阶段，重力沿斜面向下的分力大于滑动摩擦力，由牛顿第二定律
得： ，将 代入得： ，随着 x增大，a 减小，
物体做加速度减小的变加速运动。当 时， 此后， ，则
有： ，将 代入得： ，随着 x增大，a 增大，
物体做加速度增大的变减速运动。故 A 错误。
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