1.以一定的速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气的阻力大小恒为f,则从抛出至落回出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为( C )
A.0 B.-fh
C.-2fh D.-4fh
解析:从全过程看,空气的阻力为变力,但将整个过程分为两个阶段:上升阶段和下落阶段,小球在每个阶段受到的阻力都为恒力,且总是跟小球运动的方向相反,所以空气阻力对小球总是做负功.全过程空气阻力对小球做的功等于两个阶段所做功的代数和,即W=W上+W下=(-fh)+(-fh)=-2fh.空气阻力、摩擦阻力是一种特殊的力,在计算这种力做的功时,不可简单地套用功的计算公式W=Fxcos α,得出W=0的错误结论.从上面的正确结果可以看出:空气阻力做的功在数值上等于阻力与全过程中小球路程的乘积.故选C.
2.一人乘电梯从1楼到20楼,在此过程中经历了先加速,后匀速,再减速的运动过程,则电梯对人的支持力的做功情况是( D )
A.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功
B.加速时做正功,匀速和减速时做负功
C.加速和匀速时做正功,减速时做负功
D.始终做正功
解析:在加速、匀速、减速的过程中,支持力与人的位移方向始终相同,所以支持力始终对人做正功,故D正确.
3.在伽利略实验中,小球从斜面A上离斜面底端为h高处滚下斜面,通过最低点后继续滚上另一个斜面B,小球最后会在斜面B上某点停下来而后又下滑,这点距斜面底端的竖直高度仍为h,在小球运动过程中,下面的叙述正确的是( C )
①小球在A斜面上运动时,离斜面底端的竖直高度越来越小,小球的运动速度越来越大
②小球在A斜面上运动时,动能越来越小,势能越来越大
③小球在B斜面上运动时,速度越来越大,离斜面底端的高度越来越小
④小球在B斜面上运动时,动能越来越小,势能越来越大
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
解析:动能与物体的质量、速率有关;势能与物体的质量、高度有关.故C项正确.
4.起重机的吊钩下挂着质量为m的木箱,如果木箱以加速度a匀减速下降了高度h,则木箱克服钢索拉力所做的功为( D )
A.mgh B.m(a-g)h
C.m(g-a)h D.m(a+g)h
解析:克服钢索拉力所做的功就是钢索做的负功的大小,因钢索的拉力F=m(g+a),所以WF=-m(g+a)h,即克服钢索拉力所做的功为m(g+a)h.