高中物理 4_3探究外力做功与物体动能变化的关系练习 粤教版必修21

第三节探究外力做功与物体动能变化的关系一、单项选择题1利用重锤下落探究外力做功与物体动能变化实验中，下面叙述正确的是()A应该用天平称出物体的质量B应该选用点迹清晰、特别是第一点没有拉成长条的纸带C操作时应先放纸带再通电D打点计时器应接在电压为46 V的直流电源上【答案】B【解析】因为要记录重锤自由下落的情况，所以操作时应先通电再放纸带且用交流电源，因求证mghmv2，故不需要称物体的质量图4392物体在合力作用下做直线运动的vt 图象如图439所示，下列表述正确的是()A在01 s内，合力做正功B在02 s内，合力总是做负功C在12 s内，合力不做功D在03 s内，合力总是做正功【答案】A【解析】由动能定理知，合力做正功，物体动能增加，合力做负功，物体动能减少，因此A正确3被竖直上抛的物体的初速度与回到抛出点时速度大小之比为k，而空气阻力在运动过程中大小不变，则重力与空气阻力的大小之比为()A. B. Ck D.【答案】A图43104如图4310所示，用同种材料制成的一个轨道，AB段为圆弧，半径为R，水平放置的BC段长度为R.一小物块质量为m，与轨道间动摩擦因数为，当它从轨道顶端A由静止下滑时，恰好运动到C点静止，那么物块在AB段克服摩擦力做的功为()AmgR BmgR(1) C. D.【答案】B【解析】全过程应用动能定理mgRWmgR0，则WmgR(1)，故选B.二、双项选择题5质量为m的子弹，以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块，并留在其中，下列说法正确的是()A阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等B阻力对子弹做的功与子弹对木块做的功相等C子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等D子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功【答案】AD【解析】子弹击中木块打入一定的深度并留在其中，子弹和木块所受水平作用力(相互摩擦力)大小相等，可认为是恒力，但子弹的位移大于木块的位移，故子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功，所以做功不同，二者的动能变化并不相等6一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于()A物体势能的增加量B物体动能的增加量C物体动能的增加量加上物体势能的增加量D物体动能的增加量加上克服重力所做的功【答案】CD【解析】物体受到的支持力大于重力，物体加速上升，支持力做功不仅增加了物体重力势能，而且还增加了物体的动能，即支持力做的功等于物体动能的增量加上物体势能的增加量7将质量为m的小球在距地面高度为h处抛出，抛出时的速度大小为v0，小球落地时的速度大小为2v0，若小球受到的空气阻力不能忽略，则对于小球下落的整个过程，下面说法中正确的是()A小球克服空气阻力做的功小于mghB重力对小球做的功等于mghC合外力对小球做的功小于mvD合外力对小球做的功等于mv【答案】AB【解析】小球整个运动过程中，有两个力做功，一个是重力做功WGmgh，B选项正确；一个是阻力做功，根据动能定理有：WGWfm(2v0)2mv，显然合外力对小球做的功等于mv，C、D选项错误；小球克服阻力做的功WfWGmvmgh，A选项也正确8如图4311所示，A、B质量相等，它们与地面间的动摩擦因数也相等，且FAFB，如果A、B由静止开始运动相同的距离，那么()图4311AFA对A做的功与FB对B做的功相同BFA对A做的功大于FB对B做的功C到终点时物体A获得的动能大于物体B获得的动能D到终点时物体A获得的动能小于物体B获得的动能【答案】AD【解析】由功的表达式WFscos 知，两力对A、B做功相等，A对B错；两力的水平分力相等，而A所受的滑动摩擦力大于B所受的摩擦力，故A所受的合力F1小于B所受合力F2，由动能定理有F合sEk0，故Ek1Ek2，C错D对三、非选择题9(1)在探究动能定理的实验中，实验装置已安装完毕，请完成如下实验操作：将纸带穿过打点计时器的_，纸带下端固定在重锤上，上端用手提住，纸带不与限位孔接触接通打点计时器的电源使它工作，让纸带从_状态开始释放，计时器在纸带上打出一系列的点取纸带上的第1个点记为O，在第1个点后距离较远处任意选取一点P，记P点为n，用刻度尺测出_的距离h.打点计时器工作电源频率为50 Hz，则打点间隔时间为_s根据公式_计算出P点的速度v.由上面的h和v分别计算_和_，看两者_在其他纸带上再另选几个点，重复步骤.(2)在利用打点计时器探究动能定理的实验中，如果纸带上前面几点比较密集，不够清晰，可舍去前面的比较密集的点，在后面取一段打点较为清晰的纸带，同样可以验证，如图4312所示，取O点为起始点，各点间的间距已量出并标在纸带上，所用交流电的频率为50 Hz，重物的质量为m kg.图4312打A点时，重物下落速度为vA_，重物动能_.打F点时，重物下落速度为vF_，重物动能_.打点计时器自打下A点开始到打出F点，重物重力做的功为_，动能的增加量为_根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重物从打点计时器打出A点到打出F点的过程中，得到的结论是_【答案】(1)限位孔并在复写纸下面经过静止O点到P点0.02vn重锤重力做的功WGmgh重锤动能增加量Ekmv2是否近似相等(2)1.30 m/s0.85m J2.28 m/s2.60m J1.75m J1.75m J在实验误差允许范围内WGEk，动能定理成立图431310半径R1 m的圆弧导轨末端切线与水平导轨相切，从圆弧导轨顶端A静止释放一个质量m20 g的木块，测得其滑至底端B的速度vB3 m/s，以后又沿水平导轨滑行了3 m，最终停在C点，如图4313所示，求：(1)圆弧导轨的摩擦力对木块所做的功；(2)BC段导轨的动摩擦因数(g10 m/s2)【答案】(1)0.11 J(2)0.15【解析】(1)对AB段用动能定理：mgRWfmv，所以WfmvmgR J0.11 J.(2)对BC段用动能定理得：mgsBC0mv，解得0.15.