2017_2018学年高中物理第2章能的转化与守恒第1节动能的改变课下作业含解析鲁科版必修22017.doc

动能的改变1关于对动能的理解，下列说法不正确的是()A凡是运动的物体都具有动能B动能总为正值C一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化D一定质量的物体，速度变化时，动能一定变化解析：物体由于运动而具有的能叫动能，是标量。Ekmv2，所以，A、B正确。动能的大小和m与v都有关，所以m一定时，C正确。速度方向变化时动能不改变，D错误。答案：D2关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系，下列说法正确的是()A如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零B如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零C物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化D物体的动能不变，所受合外力一定为零解析：根据动能定理WEk，合外力为零，则W一定为零，A正确。由功的定义知合外力做功为零，合外力不一定为零，B错。物体做变速运动，动能不一定变化，故C错。物体的动能不变，说明合外力做功一定为零，但合外力不一定为零，D错。答案：A3.如图1所示，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l13.6 m，如果改以v28 m/s的速度行驶，同样的情况下急刹车后滑行的距离l2为()A6.4 m B5.6 mC7.2 m D10.8 m解析：刹车滑行时，汽车克服阻力做功，将动能转化为内能由动能定理mgl0mv02得滑行距离l，即所以l2l16.4 m，所以A正确。答案：A4.物体沿直线运动的vt关系如图2所示，已知在第1 s内合外力对物体做的功为W，则()A从第1 s末到第3 s末合外力做功为4W图2B从第3 s末到第5 s末合外力做功为2WC从第5 s末到第7 s末合外力做功为2WD从第3 s末到第4 s末合外力做功为0.75W解析：从第1 s末到第3 s末物体做匀速运动，所以合外力做功为零，A选项错误。1 s末的速度为v，由题意知Wmv2，从第3 s末到第5 s末合外力做功W10mv2W，B选项错误。从第5 s末到第7 s末物体在合外力作用下反向加速到v，合外力做功为W，C选项错误。从第3 s末到第4 s末物体的速度由v减至，合外力做功为W2m()2mv20.75 W，D选项正确。答案：D5.如图3所示，用同种材料制成一个轨道ABC，AB段为四分之一圆弧，半径为R，水平放置的BC段长为R。一个物块质量为m，与轨道的动摩擦因数为，它由轨道顶端A从静止开始下滑，恰好运动到C端停止， 图3物块在AB段克服摩擦力做功为()AmgRB(1)mgRCmgR/2 DmgR解析：物块从A到C整个过程动能的变化为零，设物块在AB段克服摩擦力做的功为Wf，由动能定理得mgRWfmgR0解得Wf(1)mgR故选B。答案：B6.如图4所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L，子弹进入木块的深度为s，若木块对子弹的阻力f视为恒定，则 图4下列关系中不正确的是()AfLMv2Bfsmv2Cfsmv02(Mm)v2Df(Ls)mv02mv2解析：对木块，据动能定理得：fLMv20；对子弹，据动能定理得：f(Ls)mv2mv02，即f(Ls)mv02mv2，选项A、D正确。由A、D联立可得C正确，B错误。答案：B7.一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F的作用下，从平衡位置P点缓慢地移动到Q点(如图5所示)，则力F所做的功为()AmgLcos BmgL(1cos )CFLcos DFL图5解析：小球在水平拉力F的作用下，从平衡位置缓慢移动属于动态平衡问题，即每一个状态可以认为受力平衡，因而F为变力，故不能直接用公式WFs求解。小球受重力mg、拉力F、绳的拉力T作用，其中绳的拉力T不做功。由动能定理得：WFmgL(1cos )0，所以WFmgL(1cos )，选项B正确。答案：B8某同学做探究恒力做功与动能改变的关系的实验装置如图6所示。图6(1)在实验中，用绳的拉力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为还应该采取的两项措施是：_。_。(2)如图7所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T。距离如图，则打C点时小车的速度为_；要验证合外力的功与动能改变间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有_。图7解析：(1)实验中小车不可避免地要受到摩擦力的作用，摩擦力对小车做负功，我们研究的是绳子拉力做的功与物体动能改变量的关系，应设法排除摩擦力的影响。钩码拉着小车加速运动时，小车受的拉力小于钩码重力，为减小这一系统误差，应使小车的加速度尽量小，使钩码的质量远小于小车的质量。(2)根据一段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，得打C点时小车的速度vC；本实验需分析小车所受合外力对小车所做的功与小车对应时刻的动能的关系，还应测出钩码的质量和小车的质量。答案：(1)平衡摩擦力钩码的质量远小于小车的总质量(2)钩码的质量和小车的质量9.小球从高出地面H处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落至沙坑表面后又进入沙坑h深度停止(如图8所示)。求小球在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？解析：法一：选小球为研究对象，先研究自由落体过程，只有重力做功，设小球质量为m，落到沙坑表面时速度为v，根据动能定理，有mgHmv2图80 再研究小球在沙坑中的运动过程，此过程重力做正功，阻力f做负功，根据动能定理有mghfh0mv2由两式解得：可见小球在沙坑中受到的平均阻力是其重力的倍。法二：研究小球运动的全过程，重力做的功为mg(Hh)，阻力做的功为fh，初、末状态小球的动能都是零，根据动能定理，有mg(Hh)fh0解得：可见小球在沙坑中受到的平均阻力是其重力的倍。答案：倍10如图9所示，AB、BC、CD三段轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接。其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度L5 m，轨道CD足够长且倾角37°，A点离轨道BC的高度H4.3 m。质量为m的小滑块自A点由静止释放，已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数0.5，重力加速度取g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8。求：图9 (1)小滑块第一次到达C点时的速度大小。(2)小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔。(3)小滑块最终停止位置距B点的距离。解析：(1)小滑块在ABC过程中，由动能定理得mgHmgLmvC2代入数据得小滑块第一次到达C点时的速度大小vC6 m/s。(2)小滑块沿CD段上滑的加速度大小agsin 6 m/s2小滑块沿CD段上滑到最高点的时间t11 s由对称性可知小滑块从最高点滑回C点的时间t2t11 s故小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔tt1t22 s。(3)设小滑块在水平轨道上运动的总路程为s，对小滑块的运动全过程利用动能定理有mgHmgs代入数据得s8.6 m故小滑块最终停止位置距B点的距离为2Ls1.4 m。 答案：(1)6 m/s(2)2 s(3)1.4 m5