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一、单项选择题
1.如图所示,两箱相同的货物,现要用电梯将它们从一楼运到二楼,其中图甲是利用扶梯台式电梯运送货物,图乙是用履带式自动电梯运送,假设两种情况下电梯都是匀速地运送货物,下列关于两电梯在运送货物时说法正确的是( )
A.两种情况下电梯对货物的支持力都对货物做正功
B.图乙中电梯对货物的支持力对货物做正功
C.图甲中电梯对货物的支持力对货物不做功
D.图乙中电梯对货物的支持力对货物不做功
解析:选D.在图甲中,货物随电梯匀速上升时,货物受到的支持力竖直向上,与货物位移方向的夹角小于90°,故此种情况下支持力对货物做正功,选项C错误;图乙中,货物受到的支持力与履带式自动电梯接触面垂直,此时货物受到的支持力与货物位移垂直,故此种情况下支持力对货物不做功,故选项A、B错误,D正确.
2.(2018·高考全国卷Ⅰ)高铁列车在启动阶段的运动可看做初速度为零的匀加速直线运动.在启动阶段,列车的动能 ( )
A.与它所经历的时间成正比
B.与它的位移成正比
C.与它的速度成正比
D.与它的动量成正比
解析:选B.列车启动的过程中加速度恒定,由匀变速直线运动的速度与时间关系可知v=at,且列车的动能为Ek=mv2,由以上整理得Ek=ma2t2,动能与时间的平方成正比,动能与速度的平方成正比,A、C错误;将x=at2代入上式得Ek=max,则列车的动能与位移成正比,B正确;由动能与动量的关系式Ek=可知,列车的动能与动量的平方成正比,D错误.
3.如图所示,质量为m的小猴子在荡秋千,大猴子用水平力F缓慢将秋千拉到图示位置后由静止释放,此时藤条与竖直方向夹角为θ,小猴子到藤条悬点的长度为L,忽略藤条的质量.在此过程中正确的是( )
A.缓慢上拉过程中拉力F做的功WF=FLsin θ
B.缓慢上拉过程中小猴子重力势能增加mgLcos θ
C.小猴子再次回到最低点时重力的功率为零
D.由静止释放到最低点小猴子重力的功率逐渐增大
解析:选C.缓慢上拉过程中拉力F是变力,由动能定理,F做的功等于克服重力做的功,即WF=mgL(1-cos θ),重力势能增加mgL(1-cos θ),选项A、B错误;小猴子由静止释放时速度为零,重力的功率为零,再次回到最低点时重力与速度方向垂直,其功率也为零,则小猴子下降过程中重力的功率先增大后减小,选项C正确、D错误.
4.如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球.在水平拉力F的作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点.在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先增大,后减小 D.先减小,后增大
解析:选A.因小球速率不变,所以小球以O点为圆心做匀速圆周运动,受力如图所示,因此在切线方向上应有:mgsin θ=Fcos θ,得F=mgtan θ.则拉力F的瞬时功率P=F·v cos θ=mgv·sin θ.从A运动到B的过程中,拉力的瞬时功率随θ的增大而增大,A项正确.
5.如图甲所示,轻质弹簧上端固定,下端悬挂一个质量m=0.5 kg的物块,处于静止状态.以物块所在处为原点,以竖直向下为正方向建立x轴,重力加速度g=10 m/s2.现对物块施加竖直向下的拉力F,F随x变化的情况如