高中物理第3章动能的变化与机械功3_1探究动能变化跟做功的关系学业分层测评沪科版必修2.pdf

精品教案可编辑3.1 探究动能变化跟做功的关系(建议用时：45 分钟)学业达标 1(多选)在下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是()A甲的速度是乙的2 倍，甲的质量是乙的12B甲的质量是乙的2 倍，甲的速度是乙的12C甲的质量是乙的4 倍，甲的速度是乙的12D质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动【解析】由动能的表达式Ek12mv2知，A、B 错误，C 正确；因动能是标量，故D正确【答案】CD2(2016漳州高一检测)改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化，在下面几种情况中，汽车的动能是原来的2 倍的是()A质量不变，速度变为原来的2 倍B质量和速度都变为原来的2 倍C质量变为原来的2 倍，速度减半D质量减半，速度变为原来的2 倍【解析】由Ek12mv2知，m不变，v变为原来的两倍，Ek变为原来的4 倍同理，m和v都变为原来的2 倍时，Ek变为原来的8 倍，m变为 2 倍，速度减半时，Ek变为原来的一半；m减半，v变为 2 倍时，Ek变为原来的2 倍，故选项D 正确【答案】D3关于动能定理，下列说法中正确的是()精品教案可编辑A在某过程中，外力做的总功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，又适用于变力做功的情况【解析】外力做的总功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，又适用于变力做功的情况，C 错，D 对【答案】D4(2016昆明高一检测)如图 3-1-8所示，物体沿曲面从A点无初速度滑下，滑至曲面的最低点B时，下滑的高度为5 m，速度为6 m/s，若物体的质量为1 kg.则下滑过程中物体克服阻力所做的功为()图 3-1-8A 50 J B18 JC32 J D0 J【解析】由动能定理得mghWf12mv2，故Wfmgh12mv2 1 10 5 J12 162 J32 J，C 正确【答案】C5质量为m的金属块，当初速度为v0时，在水平面上滑行的最大距离为s，如果将金属块质量增加到2m，初速度增大到2v0，在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为()AsB2sC4sD8s精品教案可编辑【解析】根据动能定理得 mgs12mv202mgs122m(2v0)2由以上两式解得s 4s.【答案】C6(多选)用力F拉着一个物体从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功3 J，拉力F做功 8 J，空气阻力做功0.5 J，则下列判断正确的是()A物体的重力势能增加了3 JB物体的重力势能减少了3 JC物体的动能增加了4.5 JD物体的动能增加了8 J【解析】因为重力做功3 J，所以重力势能增加3 J，A 对，B 错；根据动能定理W合Ek，得 Ek 3 J8 J0.5 J4.5 J，C 对，D 错【答案】AC7质量为m50 kg的滑雪运动员，以初速度v04 m/s从高度为h10 m的弯曲滑道顶端A滑下，到达滑道底端B时的速度v110 m/s.求：滑雪运动员在这段滑行过程中克服阻力做的功(g取 9.8 m/s2)图 3-1-9【解析】从A运动到B，物体所受摩擦力随之变化，所以克服摩擦力所做的功不能直接由功的公式求得，此时要根据动能定理求解设摩擦力做的功为W，根据动能定理mghW12mv2112mv20代入数值得：W2 900 J.精品教案可编辑【答案】2 900 J能力提升 8在光滑的水平面上，质量为m的小滑块停放在质量为M、长度为L的静止的长木板的最右端，滑块和木板之间的动摩擦因数为.现用一个大小为F的恒力作用在M上，当小滑块滑到木板的最左端时，滑块和木板的速度大小分别为v1、v2，滑块和木板相对于地面的位移大小分别为s1、s2，下列关系式错误的是()图 3-1-10A mgs112mv21BFs2 mgs212Mv22C mgL12mv21DFs2 mgs2 mgs112Mv2212mv21【解析】滑块在摩擦力作用下前进的距离为s1，故对于滑块 mgs112mv21，A 对，C 错；木板前进的距离为s2，对于木板Fs2 mgs212Mv22，B 对；由以上两式得Fs2 mgs2 mgs112Mv2212mv21，D 对故应选C.【答案】C9(多选)在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到vm后立即关闭发动机直到停止，v-t图象如图3-1-11所示设汽车的牵引力为F，摩擦力为f，全过程中牵引力做功W1，克服摩擦力做功W2，则()精品教案可编辑图 3-1-11AFf13 BFf41CW1W211 DW1W213【解析】全过程初、末状态的动能都为零，对全过程应用动能定理得W1W20即W1W2，选项 C 正确设物体在 01 s 内和 1 4 s 内运动的位移大小分别为s1、s2，则W1Fs1W2f(s1s2)在v-t图象中，图象与时间轴包围的面积表示位移，由图象可知，s23s1由式解得Ff41，选项 B 正确【答案】BC10 某同学在探究功与物体速度变化的关系实验中，设计了如图3-1-12所示的实验，将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计点器，先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方，然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点，得到的纸带如图所示，O点为计时器打下的第1 个点，该同学对数据进行了下列处理：取OAABBC，并根据纸带算出了A，B，C三点的速度分别为vA0.12 m/s，vB0.17 m/s，vC 0.21 m/s.根据以上数据你能否大致判断Wv2?【导学号：02690032】精品教案可编辑图 3-1-12【解析】设由O到A的过程中，重力对重物所做的功为WOA，那么由O到B过程中，重力对重物所做的功为2WOA，由O到C的过程中，重力对重物所做的功为3WOA.由计算可知，v2A 1.44 102 m2/s2v2B 2.89 102 m2/s2v2C 4.41 102 m2/s2v2Bv2A 2，v2Cv2A3即v2B2v2A，v2C3v2A由以上数据可以判定Wv2是正确的，也可以根据W-v2的曲线来判断(见图)【答案】能判定Wv211 如图 3-1-13所示，粗糙水平轨道AB与半径为R的光滑半圆形轨道BC相切于B点，现有质量为m的小球(可看作质点)以初速度v06gR，从A点开始向右运动，并进入半圆形轨道，若小球恰好能到达半圆形轨道的最高点C，最终又落于水平轨道上的A处，重力加速度为g，求：精品教案可编辑图 3-1-13(1)小球落到水平轨道上的A点时速度的大小vA；(2)水平轨道与小球间的动摩擦因数.【解析】(1)mgmv2CR，得vCgR，从C到A由动能定理得：mg2R12mv2A12mv2C，得vA5gR.(2)AB的距离为xABvCtgR22Rg2R从A出发回到A由动能定理得：mgxAB12mv2A12mv20，得0.25.【答案】(1)5gR(2)0.25