2016-2017学年高中物理粤教版必修2学业分层测评：第4章机械能和能源第3节探究外力做功与物体动能变化的关系 WORD版含解析.doc

1、探究外力做功与物体动能变化的关系 (建议用时：45分钟)学业达标1(多选)(2016海口高一检测)下列关于运动的某个物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系，正确的是()A如果物体所受的合外力为零，那么，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如果合外力对物体所做的功不为零，则物体动能一定发生变化D如果合外力对物体所做的功为零，则物体动能一定发生变化【解析】合外力为零，根据功的决定因素知合外力一定不做功，A对合外力的功为零，可能是在合外力方向上没有发生位移，但合外力不一定为零，B错根据动能定理，合外力对物体做的功一定等于物体的动能变化，即合外力做功，物

2、体的动能一定变化，合外力不做功，物体的动能一定不会发生变化，C对，D错【答案】AC2汽车在平直公路上由静止开始做匀加速直线运动，当汽车速度达到vm时关闭发动机，汽车继续运动一段时间后停止，其速度图象如图439所示，若汽车加速行驶时其牵引力做功为W1，汽车在整个运动过程中克服阻力做功W2，则W1与W2的比值为() 【导学号：35390067】图439A41B31C21D11【解析】对全过程应用动能定理，由初速度与末速度大小皆为零，则知合外力做功为零，即W1W20，所以选项D正确【答案】D3甲、乙两个物体的质量分别为m甲和m乙，并且m甲2m乙，它们与水平桌面的动摩擦因数相同，当它们以相同的初动能在

3、桌面上滑动时，它们滑行的最大距离之比为()A11B21C12D1【解析】由动能定理得mgs0Ek0，即s，则s甲s乙m乙m甲12.【答案】C4一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点小球在水平力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图4310所示，则力F所做的功为()图4310Amglcos BFlsin Cmgl(lcos )DFlcos 【解析】小球的运动过程是缓慢的，因而任一时刻都可看作是平衡状态，因此F的大小不断变大，F做的功是变力功小球上升过程只有重力mg和F这两个力做功，由动能定理得WFmgl(1cos )0.所以WFmgl(1cos )【答案】C5如图4311所示，光滑

4、斜面的顶端固定一弹簧，一物体向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面设物体在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，则从A到C的过程中弹簧弹力做功是()图4311Amghmv2 B.mv2mghCmghD(mghmv2)【解析】由A到C的过程运用动能定理可得：mghW0mv2所以Wmghmv2，所以A正确【答案】A6将质量为m的物体，以初速度v0竖直向上抛出已知抛出过程中阻力大小恒为重力的0.2倍求：(1)物体上升的最大高度；(2)物体落回抛出点时的速度大小【解析】(1)上升过程，由动能定理mghfh0mv将f0.2mg联立可得：h.(2)全过程，由动能定理：2fhmv

5、2mv联立可得：vv0.【答案】(1)(2)v0能力提升7(多选)在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到vmax后，立即关闭发动机直至静止，vt图象如图4312所示，设汽车的牵引力为F，受到的摩擦力为f，全程中牵引力做功为W1，克服摩擦力做功为W2，则() 【导学号：35390068】图4312AFf13BW1W211CFf41DW1W213【解析】对汽车运动的全过程，由动能定理得：W1W2Ek0，所以W1W2，选项B正确，选项D错误；由图象知s1s214.由动能定理得Fs1fs20，所以Ff41，选项A错误，选项C正确【答案】BC8质量为1 kg的重物自由下落，通过打点计时

6、器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为6 V、50 Hz的交流电源，如图4313所示，纸带上O点为重物自由下落时纸带打点的起点，选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点(图中未画出)，各计数点与O点之间的距离依次为31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，单位为mm.则：图4313(1)求出B、C、D、E、F各点速度，并填入下表：计数点BCDEFv/(ms1)(2)求出物体下落时从O点到图中各点过程中重力所做的功，并填入下表：计数点BCDEFW/J(3)适当选择坐标轴，在图4314中作出物体重力做的功与物体速度之间的关系图象图中纵坐标表示

7、_，横坐标表示_，由图可得重力所做的功与_成_关系图4314【解析】(1)各点速度可由公式v求出vB m/s1.18 m/s同理vC1.57 m/s，vD1.96 m/s，vE2.35 m/s，vF2.74 m/s.(2)重力做的功由Wmgx求出WBmg19.870.6103 J0.69 J同理WC1.23 J，WD1.92 J，WE2.76 J，WF3.76 J.【答案】(1)1.181.571.962.352.74(2)0.691.231.922.763.76(3)如图所示重力做的功WG物体速度的平方v2物体速度的平方v2正比9质量为m的小球系于轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，

8、运动过程中小球受到空气阻力的作用设某时刻小球通过轨迹的最低点，此时绳子的作用力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好通过最高点，求在此过程中小球克服阻力所做的功【解析】在最低点由牛顿第二定律知：F1mg在最高点由牛顿第二定律知：mg在由最低点到最高点的过程中，由动能定理可得：mg2RWfmvmv解得：WfmgR.【答案】mgR10如图4315所示，ABCD为一竖直平面内的轨道，其中BC水平，A点比BC高出10 m，BC长1 m，AB和CD轨道光滑一质量为1 kg的物体，从A点以4 m/s的速度开始运动，经过BC后滑到高出C点10.3 m的D点速度为零(g取10 m/s2)求： 【导学号：35390069】图4315(1)物体与BC轨道间的动摩擦因数；(2)物体第5次经过B点时的速度；(3)物体最后停止的位置(距B点多少米)【解析】(1)由动能定理得mg(hH)mgsBC0mv，解得0.5.(2)物体第5次经过B点时，物体在BC上滑动了4次，由动能定理得mgHmg4sBCmvmv，解得v24 m/s13.3 m/s.(3)分析整个过程，由动能定理得mgHmgs0mv，解得s21.6 m.所以物体在轨道上来回运动了10次后，还有1.6 m，故距B点的距离为2 m1.6 m0.4 m.【答案】(1)0.5(2)13.3 m/s(3)距B点0.4 m