2014鲁科高考物理《第2章第1节动能的改变》随堂练习 3页

‎2014年春高中物理（自主学习+名师解疑+分类例析+活页训练）第2章 第1节 动能的改变课堂对点演练 鲁科版必修2‎ ‎1．关于动能，下列说法中正确的是 (　　)．‎ A．动能是普遍存在的机械能中的一种基本形式，凡是运动的物体都有动能 B．公式Ek＝mv2中，速度v是物体相对于地面的速度，且动能总是正值 C．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一 定变化 D．动能不变的物体，一定处于平衡状态 解析　‎ 答案　AC 恒力做功与动能改变的关系 ‎2．利用如图2－1－5所示的装置探究外力做功与动能改变的关系，滑块在不同个数的钩码作用下，从同一位置由静止释放(已知光电门的宽度为‎2 cm)．各项实验数据如下表．‎ 图2－1－5‎ 钩码的个数 外力对滑块做的功W 滑块通过光电门的时间Δt(×10－2 s)‎ 滑块通过光电门的速度v(m/s)‎ 滑块通过光电门的速度的平方v2(m2/s2)‎ ‎1‎ W0‎ ‎2.00‎ ‎2‎ ‎1.41‎ ‎3‎ ‎1.16‎ ‎4‎ ‎1.00‎ ‎5‎ ‎0.89‎ ‎(1)试完成上表；‎ ‎(2)根据表中数据作出W－v2图象；‎ ‎(3)W－v2图象你能得出什么结论？‎ 解析　(1)由于挂不同个数的钩码时，滑块都从同一位置由静止释放，滑块每次移动的位移相同，则钩码对滑块做功与钩码的质量成正比，所以当钩码个数分别为2、3、4、5时，外力对滑块做功分别为2W0、3W0、4W0、5W0.‎ 滑块每次通过光电门的速度及其平方分别为 v1＝≈‎1.00 m/s；v＝‎1 m2‎/s2；‎ v2＝≈‎1.42 m/s，v≈‎2 m2‎/s2；‎ v3＝≈‎1.72 m/s；v≈‎3 m2‎/s2；‎ v4＝＝‎2.00 m/s；‎ v＝‎4 m2‎/s2；‎ v5＝≈‎2.25 m/s；‎ v≈‎5 m2‎/s2；‎ ‎(2)根据表中数据绘出图象如图所示．‎ ‎(3)由W－v2可知，外力做功与物体动能的变化量成正比．‎ 答案　见解析 动能定理的应用 ‎3．起重机钢索吊着质量m＝1.0×‎103kg的物体，以a＝‎2 m/s2的加速度由静止竖直向上提升了‎5 m，求钢索对物体的拉力做的功为多少？物体的动能增加了多少？(取g＝‎10 m/s2)‎ 解析　法一　利用功和动能的定义求解 由牛顿第二定律得F－mg＝ma，‎ 得钢索的拉力F＝m(g＋a)＝1.2×104 N，‎ 拉力做的功W拉＝Fs＝1.2×104×5 J＝6.0×104 J，‎ 由运动学公式v＝2as，得vt＝＝‎2 m/s，‎ 所以动能增加了ΔEk＝mv－0＝1.0×104 J.‎ 法二　利用动能定理求解 由动能定理知，物体动能的增加量 ΔEk＝W＝mas＝1.0×103×2×5 J＝1.0×104 J，‎ 又W＝W拉－WG＝ΔEk，‎ 所以拉力做的功W拉＝ΔEk＋WG＝ΔEk＋mgs，‎ 代入数据得W拉＝6.0×104 J.‎ 答案　6.0×104J　1.0×104 J ‎4.图2－1－6‎ 如图2－1－6所示，质量为m的物体，从高为h、倾角为θ的光滑斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，最后停在水平面上．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，求：‎ ‎(1)物体滑至斜面底端时的速度；‎ ‎(2)物体在水平面上滑行的距离．‎ 解析　物体从斜面上滑下，只有重力做功，物体的动能增加．在水平面滑行时，摩擦力做负功，物体的动能又减少到零，分别在两段过程中应用动能定理即可求解．‎ ‎(1)由动能定理得mgh＝mv2，得v＝.‎ ‎(2)法一　设物体在水平面上滑行的距离为l，由动能定理得－μmgl＝0－mv2，‎ 得l＝＝.‎ 法二　对整个过程运用动能定理得 mgh－μmgl＝0－0，得l＝.‎ 答案　(1)　(2)