粤教版必修2 探究外力做功与物体动能变化的关系　 第1课时 作业.docx

第三节探究外力做功与物体动能变化的关系一、选择题考点一动能定理的理解1关于动能定理，下列说法中正确的是()a在某过程中，动能的变化等于各个力单独做功的绝对值之和b只要有力对物体做功，物体的动能就一定改变c动能定理只适用于直线运动，不适用于曲线运动d动能定理既适用于恒力做功的情况，也适用于变力做功的情况答案d解析动能的变化等于各个力单独做功的代数和，a错；根据动能定理，决定动能是否改变的是总功，而不是某一个力做的功，b错；动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于恒力做功的情况，也适用于变力做功的情况，c错，d对【考点】对动能定理的理解【题点】对动能定理的理解考点二动能定理的应用2两个物体a、b的质量之比为mamb21，二者初动能相同，它们和水平桌面间的动摩擦因数相同，则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为(忽略空气阻力的影响)()asasb21 bsasb12csasb41 dsasb14答案b解析物体滑行过程中只有摩擦力做功，根据动能定理，对a：magsa0ek；对b：mbgsb0ek.故，b对3人骑自行车下坡，坡长l500 m，坡高h8 m，人和车总质量为100 kg，下坡时初速度为4 m/s，人不踏车的情况下，到达坡底时车速为10 m/s，g取10 m/s2，则下坡过程中阻力所做的功为()a4 000 j b3 800 jc5 000 j d4 200 j答案b解析由动能定理得mghwfm(vt2v02)，解得wfmghm(vt2v02)3 800 j，故b正确【考点】应用动能定理进行有关的计算【题点】应用动能定理求功4物体沿直线运动的vt图象如图1所示，已知在第1 s内合力对物体做功为w，则()图1a从第1 s末到第3 s末合力做功为4wb从第3 s末到第5 s末合力做功为2wc从第5 s末到第7 s末合力做功为wd从第3 s末到第4 s末合力做功为0.5w答案c解析由题图可知物体速度变化情况，根据动能定理得第1 s内：wmv02，第1 s末到第3 s末：w1mv02mv020，a错误；第3 s末到第5 s末：w20mv02w，b错误；第5 s末到第7 s末：w3m(v0)20w，c正确；第3 s末到第4 s末：w4m()2mv020.75w，d错误【考点】应用动能定理进行有关的计算【题点】应用动能定理求功5如图2所示，质量为0.1 kg的小物块在粗糙水平桌面上滑行4 m后以3.0 m/s的速度飞离桌面，最终落在水平地面上，已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5，桌面高0.45 m，若不计空气阻力，取g10 m/s2，则()图2a小物块的初速度是5 m/sb小物块的水平射程为1.2 mc小物块在桌面上克服摩擦力做8 j的功d小物块落地时的动能为0.9 j答案d解析由mgsmv2mv02得：v07 m/s，wfmgs2 j，a、c错误由hgt2，xvt得x0.9 m，b项错误由mghekmv2得，落地时ek0.9 j，d正确【考点】应用动能定理进行有关的计算【题点】应用动能定理求功6.如图3所示，一个小球质量为m，静止在光滑的轨道上现以水平力击打小球，使小球能够通过半径为r的竖直光滑轨道的最高点c，则水平力对小球所做的功至少为()图3amgr b2mgrc2.5mgr d3mgr答案c解析恰好通过竖直光滑轨道的最高点c时，在c点有mg，对小球，由动能定理w2mgrmv2，联立解得w2.5mgr，c项正确【考点】应用动能定理进行有关的计算【题点】应用动能定理求功7连接a、b两点的弧形轨道acb和adb关于ab连线对称，材料相同，粗糙程度相同，如图4所示，一个小物块由a点以一定的初速度v开始沿acb轨道到达b点的速度为v1；若由a以大小相同的初速度v沿adb轨道到达b点的速度为v2.比较v1和v2的大小有()图4av1v2bv1v2cv1v2d条件不足，无法判定答案a解析弧形轨道acb和adb的长度相等，物块在上面滑动时动摩擦因数相同，物块在上面运动可认为做圆周运动，由于物块在adb上运动时对曲面的正压力大于在acb上运动时对曲面的正压力，故在adb上克服摩擦力做的功大于在acb上克服摩擦力做的功，再由动能定理得出选项a正确8.(多选)如图5所示，一个质量是25 kg的小孩从高为2 m的滑梯顶端由静止滑下，滑到底端时的速度为2 m/s(取g10 m/s2)关于力对小孩做的功，以下结果正确的是()图5a重力做功为500 jb合外力做功为50 jc克服阻力做功为50 jd支持力做功为450 j答案ab解析重力做功与路径无关，wgmgh25102 j500 j，a正确合外力做功wekmv22522 j50 j，b正确wwgw阻50 j，所以w阻450 j，即克服阻力做功为450 j，c错误支持力始终与速度垂直，不做功，d错误【考点】应用动能定理进行有关的计算【题点】应用动能定理求功9如图6所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点的高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法中正确的是()图6a运动员踢球时对足球做功mv2b足球上升过程重力做功mghc运动员踢球时对足球做功mv2mghd足球上升过程克服重力做功mv2mgh答案c解析足球上升过程中足球重力做负功，wgmgh，b、d错误；从运动员踢球至上升至最高点的过程中，wmghmv2，故运动员踢球时对足球做的功wmv2mgh，c项正确【考点】应用动能定理进行有关的计算【题点】应用动能定理求功10木块在水平恒力f的作用下，沿水平路面由静止出发前进了l，随即撤去此恒力，木块沿原方向又前进了2l才停下来，设木块运动全过程中地面情况相同，则摩擦力的大小f和木块所获得的最大动能ek分别为()afek bfekflcfek dffek答案c解析全过程：flf3l0得：f；加速过程：flflekm0，得ekmfl，c正确【考点】应用动能定理进行有关的计算【题点】应用动能定理求力11(多选)如图7甲所示，质量m2 kg的物体以100 j的初动能在粗糙的水平地面上滑行，其动能ek随位移s变化的关系图象如图乙所示，则下列判断中正确的是()图7a物体运动的总位移大小为10 mb物体运动的加速度大小为10 m/s2c物体运动的初速度大小为10 m/sd物体所受的摩擦力大小为10 n答案acd解析由题图可知，物体运动的总位移为10 m，根据动能定理得，fs0ek0，解得f n10 n，故a、d正确根据牛顿第二定律得，物体的加速度大小为a m/s25 m/s2，故b错误由ek0mv2得v m/s10 m/s，故c正确【考点】应用动能定理进行有关的计算【题点】应用动能定理求力二、非选择题12(动能定理的应用)如图8所示，竖直平面内的一半径r0.5 m的光滑圆弧槽bcd，b点与圆心o等高，质量m0.1 kg的小球(可看作质点)从b点正上方h0.75 m高处的a点自由下落，由b点进入圆弧轨道，从d点飞出，不计空气阻力，(取g10 m/s2)求：图8(1)小球经过b点时的动能；(2)小球经过最低点c时的速度大小vc；(3)小球经过最低点c时对轨道的压力大小答案(1)0.75 j(2)5 m/s(3)6 n解析(1)小球从a点到b点，根据动能定理有：mghek代入数据得：ek0.75 j.(2)小球从a点到c点，由动能定理有：mg(hr)mv c2代入数据得vc5 m/s.(3)小球在c点，受到的支持力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律有：fnmg，代入数据解得fn6 n由牛顿第三定律有：小球对轨道的压力大小fn6 n.【考点】应用动能定理处理多过程问题【题点】应用动能定理处理含曲线运动的多过程问题13(动能定理的应用)如图9所示，质量m10 kg的物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数0.4，g取10 m/s2，今用f50 n的水平恒力作用于物体上，使物体由静止开始做匀加速直线运动，经时间t8 s后，撤去f，求：图9(1)力f所做的功；(2)8 s末物体的动能；(3)物体从开始运动直到最终静止的过程中克服摩擦力所做的功答案(1)1 600 j(2)320 j(3)1 600 j解析(1)在运动过程中，物体所受到的滑动摩擦力为fmg0.41010 n40 n，由牛顿第二定律可得物体加速运动的加速度a m/s21 m/s2，由运动学公式可得在8 s内物体的位移为sat2182 m32 m，所以力f做的功为wffs