高中物理第四章机械能和能源第三节探究外力做功与物体动能变化的关系自我小测含解析粤教版必修2 5页

探究外力做功与物体动能变化的关系1一物体质量为2kg，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行．从某时刻起作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度方向变为水平向右，大小为4m/s，在这段时间内，水平力做功为(　　)A．0　　　　　B．8JC．16JD．32J22008年北京奥运会上，芜湖籍跳水运动员周吕鑫获得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10m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，把运动员当作质点处理．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．5mB．3mC．7mD．1m3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L.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(　　)A．LB．2LC．4LD．L/24(2010福建六校联考)A、B两物体的质量之比mA∶mB＝2∶1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示．那么，A、B两物体所受摩擦阻力之比fA∶fB与A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比WA∶WB分别为(　　) A．2∶1,4∶1B．4∶1,2∶1C．1∶4,1∶2D．1∶2,1∶45某物体在力F的作用下从光滑斜面的底端运动到斜面的顶端，动能的增加量为ΔEk，重力势能的增加量为ΔEp，则下列说法正确的是(　　)A．重力所做的功等于ΔEpB．力F所做的功等于ΔEk＋ΔEpC．合外力对物体所做的功等于ΔEkD．合外力对物体所做的功等于ΔEk＋ΔEp6(2010上海高考，18改编)如图为质量相等的两个质点A、B在同一直线上运动的vt图像，由图可知，下列说法错误的是(　　)A．在t时刻两个质点在同一位置B．在t时刻两个质点速度相等C．在0～t时间内质点B比质点A位移大D．在0～t时间内合外力对两个质点做功相等7某消防队员从一平台上跳下，下落2m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0.5m．在着地过程中地面对他双脚的平均作用力是自身重力的(　　)A．2倍B．5倍C．8倍D．10倍8(2009辽宁高考理综，24)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意图如图．比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小．设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1＝0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2＝0.004.在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出．为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？(g取10m/s2) 9(2010福建龙岩二中高三摸底考试)一质量m＝2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37°足够长的斜面，某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机作出了小物块上滑过程的速度—时间图线，如图所示．(取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)求：(1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小；(2)小物块与斜面间的动摩擦因数；(3)小物块返回斜面底端时的动能．参考答案1解析：由动能定理，水平力做的功WF＝mv2－mv＝0.答案：A2解析：设水的深度为h，由动能定理mg×(10＋h)－3mgh＝0，h＝5m，A对．答案：A3解析：对质量为m的金属块列动能定理关系式：－μmgL＝0－mv① 当质量变为2m时，再列动能定理关系式－μ·2mgL′＝0－·2m(2v0)2②由①②两式得：L′＝4L.答案：C4解析：由题图知aA＝2aB，所以＝＝由动能定理＝＝.答案：B5解析：重力做功WG＝－ΔEp，A错．合力做功W合＝ΔEk，C对、D错．又因W合＝WF＋WG＝WF－ΔEp，所以WF＝ΔEp＋ΔEk，B对．答案：BC6解析：首先，B正确；根据位移由vt图像中面积表示，在0～t时间内质点B比质点A位移大，C正确而A错误；根据动能定理，合外力对质点做功等于动能的变化，D正确．答案：A7解析：可对全过程列方程，但要注意全过程受力情况．设地面对双脚的作用力为F，对全过程利用动能定理得mg(h＋Δh)－FΔh＝0F＝mg＝5mg.答案：B8解析：设冰壶在未被毛刷擦过的地方滑行距离为s1，所受摩擦力为f1，在毛刷刷过的地方滑行距离为s2，所受摩擦力大小为f2，则有s1＋s2＝s，f1＝μ1mg，f2＝μ2mg设冰壶初速度为v0，由动能定理得－f1s1－f2s2＝－mv联立以上各式可得s2＝百度文库-让每个人平等地提升自我代入数据得s2＝10m. 答案：10m9解析：(1)由小物块上滑过程的速度—时间图线可知：a＝＝m/s2＝－8.0m/s2小物块冲上斜面过程中加速度的大小为8.0m/s2.(2)如图所示，小物块受重力、支持力、摩擦力，沿斜面建立直角坐标系，有－mgsin37°－f＝－maN－mgcos37°＝0f＝μN代入数据解得μ＝0.25.(3)设物块冲上斜面所能达到的最高点距斜面底端距离为s，物块返回到斜面底端时的动能为Ek向上运动阶段有v－v＝2as，得s＝m＝4.0m沿斜面运动全过程中，根据动能定理有－2μmgscos37°＝Ek－mv代入数据：－2×0.25×20×4.0×0.8＝Ek－×2.0×64，解得Ek＝32J.答案：(1)8.0m/s2　(2)μ＝0.25　(3)32J