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1、用心 爱心 专心1 4.3 探究外力做功与物体动能变化的关系同步练习（粤教版必修 2）1(单选)利用重锤下落探究外力做功与物体动能变化的实验中，下面叙述正确的是()A应该用天平称出物体的质量B应该选用点迹清晰、特别是第一点没有拉成长条的纸带C操作时应先放纸带再通电D打点计时器应接在电压为4 V 6 V 的直流电源上解析：选 B.因为要记录重锤自由下落的情况，所以操作时应先通电再放纸带，C错误；打点计时器应接在交流电源上，D错图 4 39 2(单选)物体在合力作用下做直线运动的vt图象如图 439 所示下列表述正确的是()A在 01 s 内，合力做正功B在 02 s 内，合力总是做负功C在 12
2、 s 内，合力不做功D在 03 s 内，合力总是做正功解析：选 A.根据动能定理，合力做的功等于物体动能的变化，在 0 1 s 内，动能增加，所以合力做正功，A正确；02 s 内，动能先增加后减少，合力先做正功后做负功，B错误；12 s 内，动能减少，合力做负功，C错误；03 s 内，动能变化量为零，合力做功为零，D错误3(单选)(2011年北京质检)一辆汽车以v16 m/s 的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行s13.6 m，如果以v28 m/s 的速度行驶，在同样路面上急刹车后滑行的距离s2应为()A6.4 m B 5.6 m C7.2 m D 10.8 m 解析：选A.急刹车后，车只受
3、摩擦阻力的作用，且两种情况下摩擦力大小是相同的，汽车的末速度皆为零设摩擦阻力为f，由动能定理得fs1012mv21fs2012mv22式除以式得：s2s1v22v21故汽车滑行距离s2v22v21s1(86)23.6 m 6.4 m.4.图 4310 用心 爱心 专心2(单选)(2011 年高考江苏卷)如图 4310 所示，演员正在进行杂技表演由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于()A0.3 J B 3 J C30 J D 300 J 解析：选A.由生活常识及题图知，一只鸡蛋的质量接近0.05 kg，上抛高度在0.6 m左右，则人对鸡蛋做的功Wmgh0.3 J，故 A对，
4、B、C、D错5.图 4 311 剑桥大学物理学家海伦杰尔斯基研究了各种自行车特技的物理学原理，并通过计算机模拟技术探寻特技动作的极限，设计了一个令人惊叹不已的高难度动作“爱因斯坦空翻”，并在伦敦科学博物馆由自行车特技运动员(18岁的布莱士)成功完成“爱因斯坦空翻”简化模型如图4311 所示，质量为m的自行车运动员从B点由静止出发，经BC圆弧，从C点竖直冲出，完成空翻的时间为t，由B到C的过程中，克服摩擦阻力做功为W，空气阻力忽略不计，重力加速度为g，试求：自行车运动员从B到C至少做多少功？解析：运动员由C到D过程做竖直上抛，设初速度为v0，则有：0v0t2g得v012gt运动员从B到C至少做功
5、为W0，由动能定理：W0W12mv20解得：W0W18mg2t2.答案：W18mg2t2一、单项选择题1.图 4 312 在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角贴着球门射入，如图 4 312 所示，球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球质量为m，则红队球员将足球踢出时对足球做功W为(不计空气阻力和足球的大小)()A.12mv2B.12mv2mghCmghD.12mv2mgh解析：选B.足球从被运动员踢出到入球门，只有重力做功，而足球的初动能等于球员踢球时对足球做的功W，由动能定理得：mgh12mv212mv20，W12mv20mgh12mv2，B正确2.用心 爱心
6、 专心3 图 4313(2011 年东莞质检)如图 4313 所示，质量为m的物块，在恒力F的作用下，沿光滑水平面运动，物块通过A点和B点的速度分别是vA和vB，物块由A运动到B点的过程中，力F对物块做的功W为()AW12mv2B12mv2ABW12mv2B12mv2ACW12mv2A12mv2BD由于F的方向未知，W无法求出解析：选 B.对物块由动能定理得：W12mv2B12mv2A，故选项B正确3某消防队员从一平台上跳下，下落2 m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m，在着地过程中地面对双脚的平均作用力估计为()A自身重力的2 倍B 自身重力的5 倍C自身重
7、力的8 倍D 自身重力的10 倍解析：选 B.设地面对人的双脚的平均作用力为F，对人运动的全过程用动能定理mg(h1h2)Fh2 0，解得F5mg，选 B.4(2011 年南京调研)如图 4314 所示，小木块可以分别从固定斜面的顶端沿左边或右边由静止开始滑下，且滑到水平面上的A点或B点停下 假定小木块和斜面及水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平缓连接，图中水平面上的O点位于斜面顶点正下方，则()图 4314 A距离OA小于OBB 距离OA大于OBC距离OA等于OBD 无法作出明确判断解析：选 C.如图所示，设斜面倾角为，斜面长为l，高为h，木块质量为m，动摩擦因数为，则木块从开始下滑到停
8、在A点全过程由动能定理得：mglsinmgcoslmg|AC|0，即mghmg|OA|0 得：|OA|h，与、l无关，所以选项C正确图 4315 5如图 4315 所示，质量为m的木块以初速率v0从曲面A点滑下，运动至B点时的速率仍为v0；若物体以速率45v0从A点滑下，则它运动至B点时的速率()A小于4v05B 等于4v05C大于4v05D 条件不足，无法计算用心 爱心 专心4 解析：选C.木块以初速率v0从曲面A点滑下，运动至B点时的速率仍为v0，由动能定理可得：mghWf0，所以有：Wfmgh，当物体以4v05的速率从A点滑下时，对应于同一位置，根据牛顿第二定律和向心力的公式可知，物体对
9、曲面的正压力减小，所以物体与曲面间的摩擦力也减小，在此过程中，物体克服摩擦力做的功也减小，所以物体到达B点时的速度大于4v05，正确答案为C.6(2011 年无锡高一检测)某物体同时受到两个在同一直线上的力F1、F2的作用，物体由静止开始做直线运动，其位移与力F1、F2的关系图象如图4316 所示，在这4 m 内，物体具有最大动能时的位移是()图 4316 A1 m B 2 m C3 m D 4 m 解析：选 B.s2 m 前F1F2，合力做正功，动能增加s2 m 后F1F2，合力做负功，动能减小s4 m 时F1、F2合力的功为零，动能为零，s2 m 时，合力做功最多，动能最大，B对二、双项选
10、择题7(2011 年南昌高一检测)以初速度v0竖直上抛一个质量为m的小球，小球运动过程中所受阻力F阻大小不变，上升的最大高度为h，则抛出过程中，人手对小球做的功()A.12mv20mghB.12mv20C.12mv20mghD mghF阻h解析：选 BD.抛出过程应用动能定理WF12mv20，A错，B对，从小球离开手到上升到最大高度，全程应用动能定理WF(mgF阻)h0，D对8.图 4317(2011 年佛山高一检测)质量为 1 kg 的物体以某一初速度在水平地面上滑行，由于受到地面摩擦阻力作用，其动能随位移变化的图线如图4317 所示，g10 m/s2，则物体在水平地面上()A所受合外力大小
11、为5 N B滑行的总时间为4 s C滑行的加速度大小为1 m/s2D滑行的加速度大小为2.5 m/s2解析：选BD.由题图知，物体前进20 m动能由50 J 变为零，故据动能定理，F20用心 爱心 专心5 050，F 2.5 N 即物体的合外力大小为2.5 N，A错物体的加速度大小aFm2.5 m/s2，C错，D对由于物体的初速度v02501 m/s 10 m/s，故滑行时间tv0a102.5 s4 s B对9.图 4318(2011 年深圳质检)如图 4318 所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为s.下列说法正确的
12、是()A小车克服重力所做的功是mghB合力对小车做的功是12mv2C推力对小车做的功是FsmghD阻力对小车做的功是mghFs解析：选 AB.重力做的功取决于初末位置的高度差物体从A到B克服重力做功mgh，A对由动能定理知W总FsmghWf12mv20，故Wf12mv2mghFs，所以B正确，C、D错误10.图 4319(2011 年扬州调研)刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一图 4319 中所示的图线 1、2 分别为甲、乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离s与刹车前的车速v的关系曲线，已知紧急刹车过程中车与地面间是滑动摩擦据此可知，下列说法中正确的是()A甲车的刹车距离随刹车前的车速v
13、变化快，甲车的刹车性能好B乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好C以相同的车速开始刹车，乙车先停下来，乙车的刹车性能好D甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车与地面间的动摩擦因数较大解析：选 BC.在刹车过程中，由动能定理可知：mgs12mv2，得sv22g，因此甲车与地面间动摩擦因数小，乙车与地面间动摩擦因数大，刹车时的加速度ag，乙车刹车性能好；以相同的车速开始刹车，乙车先停下来选项BC正确三、非选择题11在利用打点计时器探究外力做功与动能变化的关系的实验中，如果纸带上前面几点比较密集，不够清晰，可舍去前面的比较密集的点，在后面取一段打点较为清晰的纸带，同样可以验证，如图432
14、0 所示，取O点为起始点，各点的间距已量出并标在纸带上，所用交流电的频率为50 Hz，重物的质量为m.图 4320(1)打A点时，重物下落速度为vA_，重物动能EkA_.用心 爱心 专心6(2)打F点时，重物下落速度为vF_，重物动能EkF_.(3)打点计时器自打出A点开始到打出F点，重物重力势能的减少量为_，动能的增加量为 _(4)根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重物从打点计时器打出A点到打出F点的过程中，得到的结论是_ 解析：(1)vAOB2T2.40 2.7910220.02 m/s 1.30 m/s，EkA12mv2A12m1.302 J 0.85m J.(2)vFEG2T4.
15、37 4.7610220.02m/s2.28 m/s，EkF12mv2F12m2.282 J 2.60m J.(3)EpmghAFm9.8(2.79 3.19 3.58 3.97 4.37)102 J 1.75m J，Ek2.60mJ0.85mJ1.75m J.(4)因为实验误差允许范围内EkEp，所以机械能守恒答案：(1)1.30 m/s 0.85m J(2)2.28 m/s 2.60m J(3)1.75m J 1.75m J(4)在实验误差允许的范围内EkEp，即机械能守恒12.图 4321 如图 43 21 所示，斜面倾角为，质量为m的滑块，距挡板P距离为l0，并以初速度v0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为，滑块所受摩擦力小于滑块的重力沿斜面的分力若斜面足够长，滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，问滑块经过的路程有多远？解析：由于滑块所受重力沿斜面向下的分力大于滑块所受的摩擦力，所以可以断定滑块最终将停靠在挡板处，设整个过程经过的总路程为l，此过程重力做功WGmgl0sin，摩擦力做功Wfmglcos，对滑块，根据动能定理mgl0sinmglcos012mv20，解得lv202gl0sin2gcos.答案：v202gl0sin2gcos