高中物理 4.3 探究外力做功与物体动能变化的关系每课一练1 粤教版必修2

高中物理 4.3 探究外力做功与物体动能变化的关系每课一

练1 粤教版必修2

1．关于公式W ＝E k 2－E k 1＝ΔE k ，下述正确的是( ) A ．功就是动能，动能就是功 B ．功可以变为能，能可以变为功 C ．动能变化的多少可以用功来量度 D ．功是物体能量的量度

2．(双选)质量不同而具有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平面上滑行到停

止，则( )

A ．质量大的物体滑行的距离长

B ．质量大的物体滑行的距离短

C ．它们克服阻力做的功不相等

D ．它们运动的加速度一样大 3．质量为1.0 kg 的滑块，以4 m /s 的初速度在光滑的水平面上向左滑行，从某一时刻起

将一向右水平力作用于滑块，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4 m /s ， 则在这段时间内水平力所做的功为( )

A ．0

B ．8 J

C ．16 J

D ．32 J

4．某人把质量为0.1 kg 的一块小石头从距地面5 m 的高处以60°角斜向上抛出，抛出时

的初速度大小为10 m /s ，则当石头着地时，其速度大小约为(g 取10 m /s 2

)( ) A ．14 m /s B ．12 m /s C ．28 m /s D ．20 m /s 5．如图5所示，

图5

用同种材料制成的一个轨道，AB 段为1

4

圆弧，半径为R ，水平放置的BC 段长度为R.一

小物块质量为m ，与轨道间的动摩擦因数为μ，当它从轨道顶端A 由静止下滑时，恰好 运动到C 点静止，那么物块在AB 段所受的摩擦力做的功为( ) A ．μmgR B ．mgR(1－μ) C ．πμmgR/2 D ．mgR/2

6．一质量为1 kg 的物体被人用手由静止向上提升1 m ，这时物体的速度是2 m /s ，则下

列结论中不正确的是( ) A ．手对物体做功12 J B ．合外力对物体做功12 J C ．合外力对物体做功2 J D ．物体克服重力做功10 J 7.

图6

2008年北京奥运会上，芜湖籍跳水运动员周吕鑫获得了10米跳台的银牌，为芜湖人民 争了光．假设在某次比赛中他从10 m 高处的跳台跳下，设水的平均阻力约为其体重的3

倍，在粗略估算中，把运动员当做质点处理，为了保证运动员的人身安全，池水深度至 少为(不计空气阻力)( )

A ．5 m

B ．3 m

C ．7 m

D ．1 m 8．(双选)物体沿直线运动的v －t 图象如图7所示，已知在第1秒内合力对物体做功为 W ，则( )

图7

A ．从第1秒末到第3秒末合力做功为4W

B ．从第3秒末到第5秒末合力做功为－2W

C ．从第5秒末到第7秒末合力做功为W

D ．从第3秒末到第4秒末合力做功为－0.75W 9．如图8所示，

图8

质量为M 的木块放在光滑的水平面上，质量为m 的子弹以速度v 0沿水平方向射中木块， 并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动．已知当子弹相对木块静止时，木块前进距 离L ，子弹进入木块的深度为s ，若木块对子弹的阻力F 视为恒定，则下列关系式中不 正确的是( )

A ．FL ＝1

2Mv 2

B ．Fs ＝1

2mv 2

C ．Fs ＝12mv 20－12

(M ＋m)v 2

D ．F(L ＋s)＝1mv 20－1mv 2

题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答 案

车厢的牵引力为F ＝6×103

N ，当行驶一段距离s 1＝50 m 后，车厢与车头脱钩，求脱钩 后车厢继续向前滑行的距离s 2.

图9

11．一质量为m＝2 kg的小球从光滑的斜面上高h＝3.5 m处由静止滑下，斜面底端紧接

着一个半径R＝1 m的光滑圆环，如图9所示，求：

(1)小球滑到圆环顶点时对圆环的压力；

(2)小球至少应从多高处由静止滑下才能越过圆环最高点？(g取10 m/s2)

参考答案

1．C [功和能(动能)是两个不同的概念，也不可以相互转化，动能定理只是反映了合力的功与物体动能变化的关系，亦即反映了动能变化多少可以由合力的功来量度．]

2．BD [两物体的初动能相同，末动能也相同，动能的变化量相同，由动能定理知，合力对它们做的总功相等，即它们克服摩擦力做的功一样大．由关系式μm 1gs 1＝μm 2gs 2可知，

质量大的物体滑行的距离短．由牛顿第二定律a ＝F m ＝μmg

m

＝μg 知，它们运动的加速度相

同．]

3．A [这段过程的初动能和末动能相等，根据动能定理W ＝E k 2－E k 1知，W ＝0，故选A .] 4．A [此过程中可忽略空气阻力，认为小石头只受重力作用．由动能定理，重力对物体

所做的功等于物体动能的变化，知mgh ＝12mv 22－12

mv 21，v 2＝v 2

1＋2gh ＝10 2 m /s ，A 对．]

5．B [物块在AB 段所受的摩擦力大小、方向都变化，故不能直接用功的表达式进行计算，可用动能定理进行研究．设在AB 段物块克服摩擦力做的功为W ，则物块由A 到B 运用动能定理可得

mgR －W ＝12

mv 2

B －0 ①

物块由B 到C 运用动能定理可得－μmgR＝0－12

mv 2

B ②

①②两式结合，整理可得W ＝mgR(1－μ)，故应选B .] 6．B [由动能定理，得

W 手－mgh ＝12

mv 2

则W 手＝mgh ＋12mv 2＝(1×10×1＋12

×1×22

) J ＝12 J

F 合s ＝W 手－mgh ＝12mv 2＝12

×1×22

J ＝2 J

W G ＝－mgh ＝－1×10×1 J ＝－10 J ．故B 错误．]

7．A [设水的深度为h ，由动能定理mg(10＋h)－3mgh ＝0，h ＝5 m ，A 对．] 8．CD [由图象可知物体速度变化情况，根据动能定理得

第1 s 内：W ＝12

mv 2

，

第1 s 末到第3 s 末：

W 1＝12mv 2－12

mv 2

＝0，A 错；

第3 s 末到第5 s 末：

W 2＝0－12

mv 2

＝－W ，B 错；

第5 s 末到第7 s 末：

W 3＝12

m(－v)2

－0＝W ，C 正确．

第3 s 末到第4 s 末：

W 4＝12m(v 2)2－12

mv 2

＝－0.75W ，D 正确．]

9．B [根据动能定理，对子弹：－F(L ＋s)＝12mv 2－12

mv 2

0知，选项D 正确；对木块：FL

＝12Mv 2，故A 正确；以上两式相加后整理可得Fs ＝12mv 20－12

(M ＋m)v 2

，C 正确．在应用动能定理列式计算时，一定要注意功与动能变化的对应关系，不能张冠李戴，同时功的公式中的位移必须是对地位移．如对子弹用动能定理时，求功的公式中的位移必须是子弹的对地位移L