《探究動(dòng)能變化跟做功的關(guān)系》同步練習(xí)1

1、3.1探究動(dòng)能變化跟做功的關(guān)系題組一對(duì)動(dòng)能及動(dòng)能定理的理解1. 關(guān)于對(duì)動(dòng)能的理解，下列說法正確的是（）A. 動(dòng)能是普遍存在的機(jī)械能的一種基本形式，凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能B. 動(dòng)能總是正值，但對(duì)于不同的參考系，同一物體的動(dòng)能大小是不同的C. 一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化D. 動(dòng)能不變的物體，受力一定為零答案 ABC解析 動(dòng)能是物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，所以運(yùn)動(dòng)的物體都有動(dòng)能，A正確；由于&1=2mV，而v與參考系的選取有關(guān)，所以 B正確；由于速度為矢量，當(dāng)方向變化時(shí)，若其速度 大小不變，則動(dòng)能并不改變，故C正確；做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)能不變，但

2、物體受力并不為零，D昔誤.2. 質(zhì)量為2 kg的物體A以5 m/s的速度向北運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)質(zhì)量為0.5 kg的物體B以10 m/s的速度向西運(yùn)動(dòng)，它們的動(dòng)能分別為EkA和Eb，則（）A. EkA= E（BB. EkA> E<bC. EEkA< EbD. 因運(yùn)動(dòng)方向不同，無法比較動(dòng)能答案 A1解析 根據(jù)Ek= 2mV知，Ha= 25 J , Hb= 25 J，而且動(dòng)能是標(biāo)量，所以 也=氐，A項(xiàng)正 確.3. 一質(zhì)量為0.1 kg的小球，以5 m/s的速度在光滑水平面上勻速運(yùn)動(dòng)，與豎直墻壁碰撞后以原速率反彈，若以彈回的速度方向?yàn)檎较颍瑒t小球碰墻過程中的速度變化和動(dòng)能變化 分別是（）

3、A. v = 10 m/s B . v= 0C. Ek= 5 J D . Ek= 0答案 AD解析 速度是矢量，故 v= V2 V1= 5 m/s （ 5 m=10 m/s.而動(dòng)能是標(biāo)量，初末 兩狀態(tài)的速度大小相等，故動(dòng)能相等，因此 Ek= 0.選A D.4. 下列對(duì)動(dòng)能定理表達(dá)式 W=氐一氐的理解，正確的是（）A. 物體具有動(dòng)能是由于力對(duì)物體做了功B. 力對(duì)物體做功是由于該物體具有動(dòng)能C. 力做功是由于物體的動(dòng)能發(fā)生變化D. 物體的動(dòng)能發(fā)生變化是由于力對(duì)物體做了功答案 D解析功是能量發(fā)生變化的原因，功是能量轉(zhuǎn)化的量度.所以物體的動(dòng)能發(fā)生變化是由 于合外力對(duì)物體做了功，且合外力做的功等于物體動(dòng)

4、能的變化，故D正確，A B、C錯(cuò)誤.題組二動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用5. 一質(zhì)量為2 kg的滑塊，以4 m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，從某一時(shí)刻起，在 滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時(shí)間，滑塊的速度方向變?yōu)橄蛴?，大小? m/s，在這段時(shí)間里水平力所做的功為 （）A. 32 J B . 16 J C . 8 J D . 0答案 D111 1解析 由動(dòng)能定理得 WF= 2mV2mV= 2x 2x 42 J 22X （ 4）2 J = 0,故 D正確.6如圖1所示，在水平桌面上的 A點(diǎn)有一個(gè)質(zhì)量為m的物體以初速度V0被拋出，不計(jì)空氣 阻力，當(dāng)它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，其動(dòng)能為（）圖111A. 2mvo2+

5、mgHB. 2mv2+ mgh1122C. 2mvo mgh D. 2mv + mg H h）答案 B1解析 由A到 B,合外力對(duì)物體做的功 VW= mgh物體的動(dòng)能變化 丘=Ek 2mV,根據(jù)動(dòng)1能定理得物體在 B點(diǎn)的動(dòng)能6= 2mv2+ mgh B正確.7.物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v t圖像如圖2所示，已知在第1秒內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為 W貝V 下列結(jié)論正確的是（）A.從第1秒末到第3秒末合外力做功為WB. 從第3秒末到第5秒末合外力做功為- 2WC. 從第5秒末到第7秒末合外力做功為WD. 從第3秒末到第4秒末合外力做功為0.75 W答案 CD解析 在第1秒內(nèi)，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，做功為 W設(shè)

6、此時(shí)的合外力為 F,位移為s,1從第3秒末到第7秒末由圖像的斜率可以知道，此時(shí)的合力大小為2F，第3秒末到第5秒末合外力的方向與速度方向相反，第5秒末到第7秒末合力的方向與速度方向相同.所以有第3秒末1到第5秒末的位移為2s,第5秒末到第7秒末的位移也為2s,所以合力做功為 W= 2FX 2sX cos13F 3180°= W 皿2FX 2s X cos 0 ° = W第3秒末到第4秒末物體的位移為2S,所以W= 2 X2scos 180 ° = 0.75 W 所以 c D正確.題組三探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系&在“探究恒力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)

7、中，某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖3甲所示的實(shí)驗(yàn) 裝置.帶有定滑輪的氏木板紙帶 細(xì)鮑/ 一 打成4（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證小車受到的合外力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，在沙和沙桶 的總質(zhì)量n與小車的質(zhì)量M的關(guān)系必須滿足me M勺同時(shí)，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是（2）如圖乙為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，選取紙帶中的A B兩點(diǎn)來探究恒力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系，測(cè)出A、B兩點(diǎn)間距s和速度大小va、vb.已知沙和沙桶的總質(zhì)量 m小車的質(zhì)量M 重力加速度g.則本實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 .（用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量）.1答案 （1）平衡摩擦力 （2）mgs= 2Mvb2 va2）解析（1）小車受到自身重力、木板支持

8、力、細(xì)繩拉力及木板摩擦力等力的作用，實(shí)驗(yàn)要求保證小車受到的合外力與沙和沙桶的總重力基本相等，而細(xì)繩上的拉力小于沙和沙桶的 總重力，那就必須將木板的摩擦力排除，因此，實(shí)驗(yàn)時(shí)必須先平衡摩擦力.（2） A、B兩點(diǎn)間距s表示小車在細(xì)繩拉力作用下運(yùn)動(dòng)的位移，細(xì)繩拉力近似等于沙和沙桶的總重力，該過程中合外力對(duì)小車做的總功為 W mgs小車在A、B兩點(diǎn)的速度大小為va、vb.1 1 1小車在該過程中的動(dòng)能變化量為 &= 2Mv2 2Ma2.因此，該實(shí)驗(yàn)只要驗(yàn)證 mgs= M（vb2- vA2）成立，就驗(yàn)證了恒力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系結(jié)論.9某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)采用如圖4所示的裝置（實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置

9、時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面）用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到一條紙帶后，通過分析小車位移與速度變化的關(guān)系來研究合力對(duì)小車所做的功與速度變化的關(guān)系圖5是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，點(diǎn) C為紙帶上的起始點(diǎn),A B C是紙帶上的三個(gè)連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有4個(gè)點(diǎn)未畫出，用刻度尺測(cè)得A B、C到O的距離如圖5所示已知所用交變電源的頻率為50 Hz，則:圖5（1）打B點(diǎn)時(shí)，小車的瞬時(shí)速度vb=m/s.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）實(shí)驗(yàn)中，該小組的同學(xué)畫出小車位移 s與速度v的關(guān)系圖像如圖6所示根據(jù)該圖線形狀，某同學(xué)對(duì)W與v的關(guān)系作出的猜想,（填寫選項(xiàng)字母代號(hào)）A.皿 v2 B W/c v3（3）本實(shí)驗(yàn)中,若鉤碼下落高度為 hi

10、時(shí)合力對(duì)小車所做的功為 W,則當(dāng)鉤碼下落h2時(shí)，合力對(duì)小車所做的功為.（用 hi、h2、W0表示）h2答案 (1)0.80(2)BC(3)AC解析(1) Vb= 2T(25.01 9.01) X 102m/s2 X 0.1=0.80 m/s.23(2)由題圖知，位移與速度的關(guān)系圖像很像拋物線，所以可能sx v或s X v,又因?yàn)閃= Fs, F恒定不變，故 Wv2或Wv3, A D正確，B C錯(cuò)誤.Wh2 設(shè)合力為F,由Fh1,得F=所以當(dāng)鉤碼下落h2時(shí)W Fhz= RVV10某同學(xué)在探究功與動(dòng)能變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖7甲所示的實(shí)驗(yàn)將紙帶固定在重物上，讓紙帶穿過電火花計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.先用手提著紙帶，使重物靜止在靠近計(jì)時(shí)器的地方.然后接通電源，松開紙帶，讓重物自由下落，計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下系列小點(diǎn).得到的紙帶如圖乙所示，O點(diǎn)為計(jì)時(shí)器打下的第1個(gè)點(diǎn)，該同學(xué)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了如下處理：取OAAB= BC并根據(jù)紙帶算出了 A B C三點(diǎn)的速度分別為va= 0.12 m/s , vb= 0.17 m/s , vc= 0.21 m/s.根據(jù)以上數(shù)據(jù)你能否大致判定W v2?答案見解析解析 本題考查了實(shí)驗(yàn)探究的過程設(shè)由O到A勺過程中，重力對(duì)重物所做的功為W,那么由O到B過程中,由計(jì)算可知,由O到C的過程中，