教科版必修2 4.4　動(dòng)能　動(dòng)能定理 課時(shí)作業(yè).doc

第4節(jié)動(dòng)能動(dòng)能定理a組動(dòng)能的理解1.(多選)質(zhì)量一定的物體(bc)a.速度發(fā)生變化時(shí)其動(dòng)能一定變化b.速度發(fā)生變化時(shí)其動(dòng)能不一定變化c.速度不變時(shí)其動(dòng)能一定不變d.動(dòng)能不變時(shí)其速度一定不變解析:速度是矢量,速度變化時(shí)可能只有方向變化,而大小不變,動(dòng)能是標(biāo)量,所以速度只有方向變化時(shí),動(dòng)能可以不變;動(dòng)能不變時(shí),只能說(shuō)明速度大小不變,但速度方向不一定不變,故只有b,c正確.2.兩個(gè)物體質(zhì)量比為14,速度大小之比為41,則這兩個(gè)物體的動(dòng)能之比為(c)a.11b.14c.41d.21解析:由動(dòng)能表達(dá)式ek=12mv2得ek1ek2=m1m2(v1v2)2=14(41)2=41,c對(duì).動(dòng)能定理的理解及應(yīng)用3.下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體的合外力做功和動(dòng)能、速度變化的關(guān)系,正確的是(c)a.物體做變速運(yùn)動(dòng),合外力一定不為零,動(dòng)能一定變化b.若合外力對(duì)物體做功為零,則合外力一定為零c.物體的合外力做功,它的速度一定發(fā)生變化d.物體的動(dòng)能不變,所受的合外力必定為零解析:力是改變物體速度的原因,物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí),合外力一定不為零,但合外力不為零時(shí),做功可能為零,動(dòng)能可能不變,a,b錯(cuò)誤.物體的合外力做功,它的動(dòng)能一定變化,速度也一定變化,c正確.物體的動(dòng)能不變,所受合外力做功一定為零,但合外力不一定為零,d錯(cuò)誤.4.一人用力把質(zhì)量為1 kg的物體由靜止提高1 m,使物體獲得2 m/s的速度(g=10 m/s2),則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(c)a.人對(duì)物體做的功為12 jb.物體動(dòng)能增加2 jc.合外力對(duì)物體做的功為12 jd.物體重力勢(shì)能增加10 j解析:由動(dòng)能定理得wf-mgh=12mv2,代入數(shù)據(jù)解得wf=12 j,即人對(duì)物體做功12 j,a對(duì),由動(dòng)能定理知w合=12mv2=2 j,b對(duì),c錯(cuò);重力做功為-mgh=-10 j,即重力勢(shì)能增加10 j,d對(duì).5.如圖所示,質(zhì)量相同的物體分別自斜面ac和bc的頂端由靜止開(kāi)始下滑,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,物體滑至斜面底部c點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為ek1和ek2,下滑過(guò)程中克服摩擦力所做的功分別為w1和w2,則(b)a.ek1ek2,w1ek2,w1=w2c.ek1=ek2,w1w2d.ek1w2解析:設(shè)斜面傾角為,底邊長(zhǎng)為l,則斜面長(zhǎng)度x=lcos,摩擦力f=mgcos ,根據(jù)功的定義可知,克服摩擦力做功w=fx=mgcos lcos=mgl,故可知克服摩擦力做功與傾角無(wú)關(guān),即w1=w2,由題意可知物體沿ac面滑下過(guò)程中重力做的功大于沿bc面滑下重力做的功,根據(jù)動(dòng)能定理,ek1ek2,選項(xiàng)b正確.動(dòng)能定理的多過(guò)程問(wèn)題6.如圖所示,固定斜面傾角為,整個(gè)斜面分為ab,bc兩段,ab=2bc.小物塊p(可視為質(zhì)點(diǎn))與ab,bc兩段斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為1,2.已知p由靜止開(kāi)始從a點(diǎn)釋放,恰好能滑動(dòng)到c點(diǎn)而停下,那么,1,2間應(yīng)滿足的關(guān)系是(b)a.tan =1+223 b.tan =21+23c.tan =21-2d.tan =22+1解析:由動(dòng)能定理得mgacsin -1mgcos ab-2mgcos bc=0,則有tan =21+23,b項(xiàng)正確.7.(多選)質(zhì)量m=1 kg的物體,在水平拉力f的作用下,沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)位移4 m時(shí),拉力f停止作用,運(yùn)動(dòng)到位移是8 m時(shí)物體停止,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中eks的圖線如圖所示,g=10 m/s2,則下列說(shuō)法正確的是(ad)a.物體和平面間的摩擦力為2.5 nb.物體和平面間的摩擦力為4.5 nc.拉力f的大小為7.0 nd.拉力f的大小為4.5 n解析:在運(yùn)動(dòng)的第二階段,物體在位移x2=4 m內(nèi),動(dòng)能由ek=10 j變?yōu)榱?由動(dòng)能定理得-fx2=-ek,所以f=2.5 n,故a正確,b錯(cuò)誤;在運(yùn)動(dòng)的第一階段,物體位移x1=4 m,初動(dòng)能ek0=2 j,根據(jù)動(dòng)能定理fx1-fx1=ek-ek0,所以f=4.5 n,故c錯(cuò)誤,d正確.8.(多選)如圖所示,水平傳送帶長(zhǎng)為s,以速度v始終保持勻速運(yùn)動(dòng),把質(zhì)量為m的貨物放到a點(diǎn),貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,當(dāng)貨物從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中,摩擦力對(duì)貨物做的功可能(abd)a.等于12mv2 b.小于12mv2c.大于mgs d.小于mgs解析:若貨物一直做勻變速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理有wf=ek,而wf=mgs,可知ek可能等于12mv2,可能小于12mv2.若貨物先做勻變速直線運(yùn)動(dòng),然后做勻速直線運(yùn)動(dòng),有wfmgs,不會(huì)大于mgs,故選項(xiàng)a,b,d正確,c錯(cuò)誤.b組9.(多選)如圖所示,豎直平面內(nèi)有一個(gè)半徑為r的半圓形軌道oqp,其中q是半圓形軌道的中點(diǎn),半圓形軌道與水平軌道oe在o點(diǎn)相切,質(zhì)量為m的小球沿水平軌道運(yùn)動(dòng),通過(guò)o點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道,恰好能夠通過(guò)最高點(diǎn)p,然后落到水平軌道上,不計(jì)一切摩擦阻力,下列說(shuō)法正確的是(abd)a.小球落地時(shí)的動(dòng)能為2.5mgrb.小球落地點(diǎn)離o點(diǎn)的距離為2rc.小球運(yùn)動(dòng)到半圓形軌道最高點(diǎn)p時(shí),向心力恰好為零d.小球到達(dá)q點(diǎn)的速度大小為3gr解析:小球恰好通過(guò)p點(diǎn),mg=mv02r得v0=gr.根據(jù)動(dòng)能定理mg2r=12mv2-12mv02得12mv2=2.5mgr,a正確.由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)得t=4rg,落地點(diǎn)與o點(diǎn)距離x=v0t=2r,b正確.p處小球重力提供向心力,c錯(cuò)誤.從q到p由動(dòng)能定理-mgr=12m(gr)2-12mvq2得vq=3gr,d正確.10.一艘由三個(gè)推力相等的發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)的氣墊船在湖面上由靜止開(kāi)始加速前進(jìn)s距離后,關(guān)掉一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī),氣墊船勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)氣墊船將要運(yùn)動(dòng)到碼頭時(shí),又關(guān)掉兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī),最后它恰好停在碼頭,則三個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)都關(guān)閉后,氣墊船通過(guò)的距離是多少?(設(shè)氣墊船所受阻力恒定)解析:設(shè)每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力是f,氣墊船所受的阻力是f.當(dāng)關(guān)掉一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),氣墊船做勻速運(yùn)動(dòng),則2f-f=0,f=2f.開(kāi)始階段,氣墊船做勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)末速度為v,氣墊船的質(zhì)量為m,應(yīng)用動(dòng)能定理有(3f-f)s=12mv2,得fs=12mv2.又關(guān)掉兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),氣墊船做勻減速運(yùn)動(dòng),應(yīng)用動(dòng)能定理有-fs1=0-12mv2,得2fs1=12mv2.所以s1=s2,即關(guān)閉三個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)后氣墊船通過(guò)的距離為s2.答案:s211.質(zhì)量為m=4 kg的小物塊靜止于水平地面上的a點(diǎn),現(xiàn)用f=10 n的水平恒力拉動(dòng)物塊一段時(shí)間后撤去,物塊繼續(xù)滑動(dòng)一段位移停在b點(diǎn),a,b兩點(diǎn)相距x=20 m,物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2,g取10 m/s2,求:(1)物塊在力f作用過(guò)程發(fā)生位移x1的大小;(2)撤去力f后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間t.解析:(1)設(shè)物塊受到的滑動(dòng)摩擦力為f,則f=mg根據(jù)動(dòng)能定理,對(duì)物塊由a到