教科版必修2 4.4　動能　動能定理 課時作業(yè).doc

第4節(jié)動能動能定理a組動能的理解1.(多選)質量一定的物體(bc)a.速度發(fā)生變化時其動能一定變化b.速度發(fā)生變化時其動能不一定變化c.速度不變時其動能一定不變d.動能不變時其速度一定不變解析:速度是矢量,速度變化時可能只有方向變化,而大小不變,動能是標量,所以速度只有方向變化時,動能可以不變;動能不變時,只能說明速度大小不變,但速度方向不一定不變,故只有b,c正確.2.兩個物體質量比為14,速度大小之比為41,則這兩個物體的動能之比為(c)a.11b.14c.41d.21解析:由動能表達式ek=12mv2得ek1ek2=m1m2(v1v2)2=14(41)2=41,c對.動能定理的理解及應用3.下列關于運動物體的合外力做功和動能、速度變化的關系,正確的是(c)a.物體做變速運動,合外力一定不為零,動能一定變化b.若合外力對物體做功為零,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,物體做變速運動時,合外力一定不為零,但合外力不為零時,做功可能為零,動能可能不變,a,b錯誤.物體的合外力做功,它的動能一定變化,速度也一定變化,c正確.物體的動能不變,所受合外力做功一定為零,但合外力不一定為零,d錯誤.4.一人用力把質量為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),則下列說法錯誤的是(c)a.人對物體做的功為12 jb.物體動能增加2 jc.合外力對物體做的功為12 jd.物體重力勢能增加10 j解析:由動能定理得wf-mgh=12mv2,代入數(shù)據(jù)解得wf=12 j,即人對物體做功12 j,a對,由動能定理知w合=12mv2=2 j,b對,c錯;重力做功為-mgh=-10 j,即重力勢能增加10 j,d對.5.如圖所示,質量相同的物體分別自斜面ac和bc的頂端由靜止開始下滑,物體與斜面間的動摩擦因數(shù)相同,物體滑至斜面底部c點時的動能分別為ek1和ek2,下滑過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:設斜面傾角為,底邊長為l,則斜面長度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關,即w1=w2,由題意可知物體沿ac面滑下過程中重力做的功大于沿bc面滑下重力做的功,根據(jù)動能定理,ek1ek2,選項b正確.動能定理的多過程問題6.如圖所示,固定斜面傾角為,整個斜面分為ab,bc兩段,ab=2bc.小物塊p(可視為質點)與ab,bc兩段斜面間的動摩擦因數(shù)分別為1,2.已知p由靜止開始從a點釋放,恰好能滑動到c點而停下,那么,1,2間應滿足的關系是(b)a.tan =1+223 b.tan =21+23c.tan =21-2d.tan =22+1解析:由動能定理得mgacsin -1mgcos ab-2mgcos bc=0,則有tan =21+23,b項正確.7.(多選)質量m=1 kg的物體,在水平拉力f的作用下,沿粗糙水平面運動,經過位移4 m時,拉力f停止作用,運動到位移是8 m時物體停止,運動過程中eks的圖線如圖所示,g=10 m/s2,則下列說法正確的是(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:在運動的第二階段,物體在位移x2=4 m內,動能由ek=10 j變?yōu)榱?由動能定理得-fx2=-ek,所以f=2.5 n,故a正確,b錯誤;在運動的第一階段,物體位移x1=4 m,初動能ek0=2 j,根據(jù)動能定理fx1-fx1=ek-ek0,所以f=4.5 n,故c錯誤,d正確.8.(多選)如圖所示,水平傳送帶長為s,以速度v始終保持勻速運動,把質量為m的貨物放到a點,貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為,當貨物從a點運動到b點的過程中,摩擦力對貨物做的功可能(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動,根據(jù)動能定理有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動,然后做勻速直線運動,有wfmgs,不會大于mgs,故選項a,b,d正確,c錯誤.b組9.(多選)如圖所示,豎直平面內有一個半徑為r的半圓形軌道oqp,其中q是半圓形軌道的中點,半圓形軌道與水平軌道oe在o點相切,質量為m的小球沿水平軌道運動,通過o點進入半圓形軌道,恰好能夠通過最高點p,然后落到水平軌道上,不計一切摩擦阻力,下列說法正確的是(abd)a.小球落地時的動能為2.5mgrb.小球落地點離o點的距離為2rc.小球運動到半圓形軌道最高點p時,向心力恰好為零d.小球到達q點的速度大小為3gr解析:小球恰好通過p點,mg=mv02r得v0=gr.根據(jù)動能定理mg2r=12mv2-12mv02得12mv2=2.5mgr,a正確.由平拋運動知識得t=4rg,落地點與o點距離x=v0t=2r,b正確.p處小球重力提供向心力,c錯誤.從q到p由動能定理-mgr=12m(gr)2-12mvq2得vq=3gr,d正確.10.一艘由三個推力相等的發(fā)動機推動的氣墊船在湖面上由靜止開始加速前進s距離后,關掉一個發(fā)動機,氣墊船勻速運動,當氣墊船將要運動到碼頭時,又關掉兩個發(fā)動機,最后它恰好停在碼頭,則三個發(fā)動機都關閉后,氣墊船通過的距離是多少?(設氣墊船所受阻力恒定)解析:設每個發(fā)動機的推力是f,氣墊船所受的阻力是f.當關掉一個發(fā)動機時,氣墊船做勻速運動,則2f-f=0,f=2f.開始階段,氣墊船做勻加速運動,設末速度為v,氣墊船的質量為m,應用動能定理有(3f-f)s=12mv2,得fs=12mv2.又關掉兩個發(fā)動機時,氣墊船做勻減速運動,應用動能定理有-fs1=0-12mv2,得2fs1=12mv2.所以s1=s2,即關閉三個發(fā)動機后氣墊船通過的距離為s2.答案:s211.質量為m=4 kg的小物塊靜止于水平地面上的a點,現(xiàn)用f=10 n的水平恒力拉動物塊一段時間后撤去,物塊繼續(xù)滑動一段位移停在b點,a,b兩點相距x=20 m,物塊與地面間的動摩擦因數(shù)=0.2,g取10 m/s2,求:(1)物塊在力f作用過程發(fā)生位移x1的大小;(2)撤去力f后物塊繼續(xù)滑動的時間t.解析:(1)設物塊受到的滑動摩擦力為f,則f=mg根據(jù)動能定理,對物塊由a到