2019-2020学年高中物理 第四章 机械能和能源 第三节 探究外力做功与物体动能变化的关系随堂演练（含解析）粤教版必修2

探究外力做功与物体动能变化的关系关于物体动能变化与做功的关系，下列说法正确的是()a只要动力对物体做功，物体的动能就增加b只要物体克服阻力做功，物体的动能就减少c动力、阻力都做功，物体动能不变d外力对物体做功的代数和等于物体末动能与初动能的差解析：选d.根据动能定理可知物体动能的变化与外力对物体做功的代数和有关，即与合外力对物体做的功有关，只要合外力做的功大于零，物体的动能就增加，只要合外力做的功小于零，物体的动能就减少，故a、b、c错误，d正确如图，一质量为m，长度为l的均匀柔软细绳pq竖直悬挂用外力将绳的下端q缓慢地竖直向上拉起至m点，m点与绳的上端p相距l.重力加速度大小为g.在此过程中，外力做的功为()a.mglb.mglc.mgl d.mgl解析：选a.qm段绳的质量为mm，未拉起时，qm段绳的重心在qm中点处，与m点距离为l，绳的下端q拉到m点时，qm段绳的重心与m点距离为l，此过程重力做功wgmgmgl，对绳的下端q拉到m点的过程，应用动能定理，可知外力做功wwgmgl，可知a项正确，b、c、d项错误在做“探究外力做功与物体动能变化的关系”的实验中，发现重力做的功总是大于重物增加的动能，造成这种现象的原因是()a选用的重物质量过大b选用的重物质量过小c空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力做功d实验时操作不精细，实验数据测量不准确解析：选c.重物和纸带下落过程中要克服阻力做功，因此重力做的功要大于增加的动能，c正确；重物质量的大小对阻力有影响，但不是造成上述现象的原因，a、b错误4.连接a、b两点的弧形轨道acb和adb形状相同，材料相同，如图所示，一个小物体由a以一定的速度v开始沿acb轨道到达b的速度为v1；若由a以相同初速度v沿adb轨道到达b的速度为v2，比较v1和v2的大小，有()av1v2 bv1v2cv1ek2，即甲物体获得的动能比乙大，c正确，d错误三、非选择题质量为1 kg的重物自由下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为6 v、50 hz的交流电源，如图甲所示，纸带上o点为重物自由下落时纸带打点的起点，选取的计数点a、b、c、d、e、f、g依次间隔一个点(图中未画出)，各计数点与o点之间的距离依次为31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，单位为mm.则：(1)求出b、c、d、e、f各点速度，并填入下表：计数点bcdefv/(ms1)(2)求出物体下落时从o点到图中各点过程中重力所做的功，并填入下表：计数点bcdefw/j(3)适当选择坐标轴，在图乙中作出物体重力做的功与物体速度之间的关系图象图中纵坐标表示_，横坐标表示_，由图可得重力所做的功与_成_关系解析：(1)各点速度可由公式v求出vb m/s1.18 m/s同理vc1.57 m/s，vd1.96 m/s，ve2.35 m/s，vf2.74 m/s.(2)重力做的功由wmgs求出wbmg19.870.6103 j0.69 j同理wc1.23 j，wd1.92 j，we2.76 j，wf3.76 j.(3)如图所示纵坐标表示重力做的功w，横坐标表示物体速度的平方v2，由图可得重力所做的功与物体速度的平方v2成正比关系。答案：(1)1.181.571.962.352.74(2)0.691.231.922.763.76(3)见解析某同学从h5 m高处，以初速度v08 m/s抛出一个质量为m0.5 kg的橡皮球，测得橡皮球落地前的瞬时速度为12 m/s，求该同学抛球时所做的功和橡皮球在空中运动时克服空气阻力做的功(取g10 m/s2)解析：该同学抛球的过程中，橡皮球的速度由零增加为抛出时的初速度v0，由动能定理得，他抛球时所做的功wmv0.582 j16 j.橡皮球被抛出后，只有重力和空气阻力对它做功，由动能定理得mghwfmv2mv得wfmv2mvmgh5 j，即橡皮球克服空气阻力做功为5 j.答案：16 j5 j12如图所示，粗糙的水平面ab与竖直平面内的光滑弯曲轨道bc在b点相接(即水平面是弯曲轨道的切线)，一小物块从水平面上的d点以初速度v08 m/s出发向b点滑行，db长为12 m，物块与水平面间的动摩擦因数0.2，g取10 m/s2，求：(1)小物块滑到b点时的速度为多大？(2)小物块沿弯曲轨道上滑的最大高度为多少？解析：(1)在水平面上运动，只有滑动摩擦力f对物体做功，从d到b运动的过程运用动能定理，设物体在b点时的速度为v，则fdbmv2mv又fmg联立以上两