《探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系》導(dǎo)學(xué)案2

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1、 課前自主預(yù)習(xí) 1. 動(dòng)能定理： 對(duì)物體所做的功等于物體 的變化. 2 .表達(dá)式： W= 或 W= . 3?當(dāng)外力對(duì)物體做正功時(shí)，末動(dòng)能 初動(dòng)能；當(dāng)外力對(duì)物體做負(fù)功時(shí)，末動(dòng)能 —初 動(dòng)能. 4. 1?在離地面高為h處以初速度vo斜向上拋出一個(gè)質(zhì)量為 m的物塊，當(dāng)它落地時(shí)速 度為v,用g表示重力加速度，則在此過(guò)程中，阻力對(duì)物體做的功 （ ） . . 1 2 1 2 - . 1 2 1 2 A . mgh — ^mv — gmv。B. mgh + ^mvo— $mv 1 2 12 12〔2 C~mv — -mvo — mgh D. mgh + ：mv —二mvo 2

2、 2 2 2 解析：由動(dòng)能定理mgh + Wf= *mv2— ^mvO,得阻力對(duì)物體所做的功為 Wf = *mv2—^mvt) — mgh. 答案：C 5. 一個(gè)25 kg的小孩從高度為3 m的滑梯頂端由靜止開(kāi)始滑下， 滑到底端時(shí)的速度為 2 m/s, g取10 m/s2,關(guān)于力對(duì)小孩做的功，以下結(jié)果正確的是 （ ） A .合外力做功 50 J B .阻力做功 500 J C.重力做功 500 J D .支持力做功 50 J 1 2 1 2 解析：合外力做功為 W合=^mv — 0 = >25 >2 J= 50 J,重力做功為 WG= mgh= 25X10X3 J= 750

3、 J,又 W合=Wg+ Wf.所以阻力做功為 Wf=— 700 J;支持力做功為 Wn= 0. 答案：A 答案：1?合外力，動(dòng)能；2. Ek2 — Ek1， AEk ； 3?大于，小于 課堂互動(dòng)探究 知識(shí)點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)探究 新知探究 在給定的路面上，汽車(chē)的初速度越大，剎車(chē)距離也 ，摩擦力做功就 見(jiàn)，研究做功與動(dòng)能變化的關(guān)系，實(shí)際上就是研究力、位移、速度和質(zhì)量的關(guān)系。若利用自 由落體運(yùn)動(dòng)，則可利用刻度尺直接測(cè)出 ，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出各點(diǎn)的 答案：越大，越多，位移，瞬時(shí)速度 重點(diǎn)歸納 對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的理解 1. 重力做功的特點(diǎn)：重力做功只與初末位置的高度差有關(guān)，即 Wg二mgh。

4、 2.動(dòng)能：物體的質(zhì)量與速度平方乘積的一半, 3?利用物體由靜止自由下落時(shí)，重力做功 Ek = - mv2。 2 mgh，動(dòng)能的變化 1 2 mv，探究?jī)烧叩年P(guān)系。 2 ［例1］請(qǐng)用卷尺一把、彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)、鋼球一個(gè) （帶小孔）、重錘、復(fù)寫(xiě)紙和白紙，設(shè) 計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量你水平拋出鋼球時(shí)對(duì)鋼球所做的功，并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟. 解析：用卷尺可測(cè)出鋼球拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)的水平距離和豎直高度； 根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 可求得拋出點(diǎn)的初速度；由動(dòng)能定理，可求得對(duì)鋼球所做的功. 解析：（1）將鋼球用手固定在某一位置，用力將鋼球水平推出，觀察鋼球落地點(diǎn)的大概 答案：見(jiàn)解析 觸類(lèi)旁通 1

5、. (2011年佛山一中期末)某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感 器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”，如圖 4 — 3 — 1所示， 他們將拉力傳感器固定在小車(chē)上， 用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其 通過(guò)一個(gè)定滑輪與鉤碼相連， 用拉力傳感器記錄小車(chē)受到 拉力的大小.在水平桌面上相距 50.0 cm的A、B兩點(diǎn)各 安裝一個(gè)速度傳感器記錄小車(chē)通過(guò) A、B時(shí)的速度大小.小 車(chē)中可以放置砝碼. A . \ MT 朋 . c \ I |\X 甬—— Pi 一 (1) 實(shí)驗(yàn)王要步驟如下： 圖4 — 3— 1 ① 測(cè)量小車(chē)和拉力傳感器的總質(zhì)量 M1,把細(xì)線的一 端固定在拉力傳感器上，另

6、一端通過(guò)定滑輪與鉤碼相連，正確連接所需電路； ② 將彳母停在匚點(diǎn)，然原輛H申，小左匸巧我拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記報(bào) ) A .細(xì)線拉力及小車(chē)通過(guò) A、B時(shí)的速度 B .鉤碼的質(zhì)量和小車(chē)的質(zhì)量 C.鉤碼的質(zhì)量及小車(chē)通過(guò) A、B時(shí)的速度 D .小車(chē)的質(zhì)量和細(xì)線的長(zhǎng)度 ③ 在小車(chē)中增加砝碼，或減少砝碼，重復(fù)步驟②的操作. (2) 表1是他們測(cè)得的一組數(shù)據(jù)，其中 M是M1與小車(chē)中砝碼質(zhì)量 m之和，|v2— v2是兩 個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量 AE, F是拉力傳感器受到的 拉力，W是F在A、B間所做的功.表格中 AE3= , W3= ?(結(jié)果保留三 位有效數(shù)字)

7、 表1數(shù)據(jù)記錄表 次數(shù) M/kg |v2—V：|/ —1 2 (m s ) AE/J F/N W/J 1 P 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200 2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420 3 0.500 2.40 AE3 1.220 W3 4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21 5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43 (3)根據(jù)表1提供的數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D 4 — 3— 2中作出AE— W圖線.

8、

9、

10、 W/] 據(jù) 1 1 E Mv； Mv2 2 2 如答圖4-3-2所示 答圖4-3-2 圖 4 — 3— 2 圖 4-3-3 答案：A; A

11、E3= 0.600, W3= 0.610.,如答圖 4-3-2 所示 知識(shí)點(diǎn)2合外力做功和物體動(dòng)能的變化 加圖4-3-3所示，射箭運(yùn)動(dòng)員拉弓射箭， 箭在彈力作用下，獲 得很大的速度射出去。在行駛中的汽車(chē)，因前方有路障而緊急剎 車(chē)，汽車(chē)在阻力作用下逐漸停下來(lái)。前者有彈力對(duì)箭做功，則箭 的 發(fā)生了改變， 也發(fā)生了改變；后者摩擦阻 力對(duì)汽車(chē)做功，使汽車(chē)的 減小， 也減小。這兩 種情況的共同特點(diǎn)是有力對(duì)物體做功，則物體的 發(fā)生 變化。 答案：速度，動(dòng)能，速度，動(dòng)能，速度和動(dòng)能 重點(diǎn)歸納 對(duì)合外力做功和物體動(dòng)能的變化的理解 (1) W為物體所受外力的總功(包括物體所受重力).

12、(2) 動(dòng)能定理揭示了合外力對(duì)物體做功與物體動(dòng)能的變化之間的因果聯(lián)系和定量關(guān) 系?定理表明，合外力對(duì)物體做了多少功，物體的動(dòng)能就增加 (減少)多少?合外力做正功， 物體的動(dòng)能增加；合外力做負(fù)功，物體的動(dòng)能減少. (3) 適用條件：動(dòng)能定理雖然是在物體受恒力作用沿直線做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的情況下推 導(dǎo)出來(lái)的，但是對(duì)于外力是變力或物體做曲線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能定理都成立. 2. 優(yōu)越性 (1)對(duì)于變力作用或曲線運(yùn) 動(dòng)，動(dòng)能定理提供了一種計(jì)算變力做功的簡(jiǎn)便方法?功的計(jì) 算公式W= Fscos a只能求恒力做的功，不能求變力做的功，而由于動(dòng)能定理提供了一個(gè)物 體的動(dòng)能變化AEk與合外力對(duì)物體所做功具有等

13、量代換關(guān)系，因此已知 (或求出)物體動(dòng)能變 化AEk = Ek2 — Eki，就可以間接求得變力做的功. ⑵與用牛頓定律解題的比較 牛頓定律 動(dòng)能定理 不同點(diǎn) 適用條件 一般只能研究在恒力作用下物體做直 線運(yùn)動(dòng)的情況 對(duì)于物體在恒力或變力作用下，物體 做直線或曲線運(yùn)動(dòng)均適用 應(yīng)用方法 要考慮運(yùn)動(dòng)過(guò)程的每一個(gè)細(xì)節(jié)，結(jié)合 運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題 只考慮各力的做功情況及初、末狀態(tài) 的動(dòng)能 運(yùn)算方法 矢量運(yùn)算 代數(shù)運(yùn)算 相同點(diǎn) 確定研究對(duì)象，對(duì)物體進(jìn)行受力分析 和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析 3?運(yùn)用動(dòng)能定理解題的一般步驟 (1) 明確研究對(duì)象和運(yùn)動(dòng)過(guò)程. (2)

14、分析過(guò)程中力做功情況. (3) 明確初、末狀態(tài)的動(dòng)能. (4) 列方程，并求解. 【例2】一鉛球運(yùn)動(dòng)員，奮力一推，將 8 kg的鉛球推出10 m遠(yuǎn).鉛球落地后將地面擊 出一坑，有經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家根據(jù)坑的深度形狀認(rèn)為鉛球落地的速度大約是 12 m/s.若鉛球出手時(shí) 的高度是2 m，求推球過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員對(duì)球做的功 大約是多少？ (g取10 m/s2) 解：方法一：分段法 設(shè)鉛球出手時(shí)的速度大小是 V。，鉛球從出手到落地這一過(guò)程中只有重力對(duì)鉛球做功， 根 據(jù)動(dòng)能定理有 1 2 1 2 mgh= qmv — ^mv。 球做的功為 對(duì)運(yùn)動(dòng)員推鉛球的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理，推力是對(duì)鉛球的合力，則人

15、對(duì) 1^1 2 1 2 W 人=^mvo — 0 = ^mvo = qmv — mgh 代入數(shù)據(jù)解得W人=416 J. 方法二：全過(guò)程法 對(duì)人開(kāi)始推鉛球到鉛球落地整個(gè)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理得 1 2 W 人+ mgh = ^mv 1 o 所以 W人=qmv — mgh= 416 J. 觸類(lèi)旁通 2. 如圖4 — 3 — 4所示，在高為H的平臺(tái)上以初速 vo拋出一個(gè)質(zhì)量 為m的小球，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)它到達(dá)離拋出點(diǎn)的豎直距離為 h的B 點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能增量為( ) 1 2 1 2 A. ^mvo B.^mvo+ mgh C. mgH — mgh D. mgh 1 1 解

16、析：由動(dòng)能定理可得 mgh= ?mv2 — 1mv2= AEk. 答案：D 觸類(lèi)旁通 1 / 1 § 圖 4-3-5 3. 一個(gè)質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為I的輕繩懸掛于 O點(diǎn)，小球在水平拉力 F作用下，從 平衡位置P點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到 Q點(diǎn)，如圖4— 3— 5所示，則拉力 F所 做的功為( ) A . mglcos 0 B . Fl cos 0 C. mgl(1 — cos 0) D . mglcos 0 解析：題中 很緩慢地移動(dòng)”的隱含條件是速度大小不變，由動(dòng)能定 理有 WF— mgl(1 — cos 0)= 0, WF= mgl(1 — cos 0). 答案

17、：C 方法技巧易錯(cuò)易混實(shí)驗(yàn)透視 實(shí)驗(yàn)透視 探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?探究外力做功與物體動(dòng)動(dòng)能改變的定量關(guān)系 【實(shí)驗(yàn)原理】 1 2 1 2 電源頻率 E Mv 2 Mv-i二⑷合 2 2 【實(shí)驗(yàn)器材】 電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、重錘、鐵架臺(tái)、鉤碼、夾子、刻度尺、學(xué)生電源、導(dǎo)線若 干. 【實(shí)驗(yàn)步驟】 1. A .按圖4 — 3 — 6所示，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在鐵架臺(tái)上, 并接好電路； B. 紙帶的一端用夾子固定在重錘上，另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí) 器的限位孔，豎直提起紙帶使重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用夾子把 紙帶上端夾住； C. 先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，待穩(wěn)定后，

18、釋放紙帶，讓重 錘自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)； D .重復(fù)幾次(3?5次)，挑選出點(diǎn)跡清晰的紙帶用來(lái)分析; E. 在選取紙帶中，選取點(diǎn)跡間距較大的點(diǎn)，并標(biāo)上 2、3、4、…，量出各點(diǎn)到 0點(diǎn)的距離hi、h2、h3、…； hn+ 1 — hn— 1 F. 利用公式Vn=一2T— 0、 1、 G. 并求出相鄰兩點(diǎn)間重錘動(dòng)能的增量 H ?比較重力所做的功 W和動(dòng)能增量 2.測(cè)量與記錄 求出各點(diǎn)的速度大??； △Ek和重錘重力做的功 △Ek的關(guān)系，得出結(jié)論. w； 27,36cm 32.11cm 3?數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)論 測(cè)出起始點(diǎn)O到B點(diǎn)的距離，就是物體自由下落

19、的高度 sOB再求出O點(diǎn)和B點(diǎn)的速度 Sac (vB). VB二Vac Ac，以同樣的方法得到其他點(diǎn)的瞬時(shí)速度。再驗(yàn)證這個(gè)過(guò)程是否滿足 2T 動(dòng)能定理=!mv| --Mv12 二W厶二 mgh。 2 2 合 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】 在誤差范圍內(nèi)，重力所做的功等于物體動(dòng)能的增量. 【注意事項(xiàng)】 1 .實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)記時(shí)器的安裝，兩紙帶限位孔必須在同一豎直線上，以減少摩擦力. 2. 實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須先接通電源，讓打點(diǎn)記時(shí)器工作正常后才松開(kāi)紙帶讓重錘下落. 3. 打點(diǎn)記時(shí)器必須接 50Hz交流低壓電源. 4. 必須保留紙帶上打出點(diǎn)跡的第一點(diǎn) ，且第1、2點(diǎn)間距約為2mm勺紙帶誤差小。 5.

20、實(shí)驗(yàn)中，只要驗(yàn)證 gh是否等于V2/2即可，不用測(cè)重錘的質(zhì)量。 6. 【誤差分析】由于重錘克服阻力作功，所以動(dòng)能增加量略小于重力勢(shì)能減少量 [例3](雙選)在用落體法探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系時(shí)，下列說(shuō)法正確的是 ( ) A ?在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)選擇體積小、密度大的物體做重錘 B?在選擇紙帶時(shí)，第 1、2點(diǎn)間的間距要大于 2 cm C.測(cè)量下落的高度不一定從起點(diǎn)量起 D .紙帶越長(zhǎng)越好 解析：運(yùn)用落體法探究外力做功與動(dòng)能變化關(guān)系時(shí)， 合外力認(rèn)為是重力，因?yàn)榭諝庾枇? 1 1 遠(yuǎn)小于重力，A選項(xiàng)正確；在理想情況下，重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)， s12=^gt2 = ^X10 X).0

21、22 m =2 mm ,因而第1、2點(diǎn)間距近似等于2 mm的紙帶較理想；在數(shù)據(jù)處理中運(yùn)用 v1 = v分別 求出任意兩點(diǎn)的速度（一般情況下適當(dāng)選取間距較大的兩點(diǎn) ）及兩點(diǎn)間距即可；紙帶適量長(zhǎng)度 即可. 答案：AC 觸類(lèi)旁通 4. （雙選）某同學(xué)想利用自由落體運(yùn)動(dòng)研究“外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”，實(shí) 驗(yàn)中下列四組物理量中需要直接或間接測(cè)量的量有 （ ） A. 重錘的質(zhì)量 B .重力加速度 C.重錘下落的高度 D .與重錘下落高度對(duì)應(yīng)的重錘瞬時(shí)速度 解析：物體受力不變，可以利用下降高度關(guān)系代表功的關(guān)系，所以必須測(cè)量下落高度， 再利用下落高度計(jì)算對(duì)應(yīng)各點(diǎn)瞬時(shí)速度，故選項(xiàng)

22、C、D對(duì)，A、B錯(cuò). 答案：CD 隨堂練習(xí) 一、單項(xiàng)選擇題 1. 1.在離地面高為h處以初速度vo斜向上拋出一個(gè)質(zhì)量為 m的物塊，當(dāng)它落地時(shí)速 度為v,用g表示重力加速度，則在此過(guò)程中，阻力對(duì)物體做的功 （ ） 1 2 1 2 1 2 1 2 A . mgh — ?mv — ^mvo B. mgh + ^mv。一 $mv 1 2 12 12〔2 C~mv — ~mvo— mgh D. mgh + ；mv — mvo 2 2 2 2 解析：由動(dòng)能定理mgh+ Wf= ^mv2— 2mv0,得阻力對(duì)物體所做的功為 Wf=*mv2—*mv2 — mgh. 答案：C 2.

23、一個(gè)25 kg的小孩從高度為3 m的滑梯頂端由靜止開(kāi)始滑下， 滑到底端時(shí)的速度為 2 m/s, g取10 m/s2,關(guān)于力對(duì)小孩做的功，以下結(jié)果正確的是 （ ） A .合外力做功 50 J B .阻力做功 500 J C.重力做功 500 J D .支持力做功 50 J 1 1 解析：合外力做功為 W合=^mv2— 0 = $ >25 >22 J= 50 J,重力做功為 W^= mgh= 25X10X3 J= 750 J,又 W合=Wg+ Wf.所以阻力做功為 Wf=— 700 J;支持力做功為 Wn= 0. 答案：A 3. 靜止在光滑水平面上的物體在恒力 F作用下，前半段時(shí)

24、間動(dòng)能變化了 AEk1，后半段 時(shí)間動(dòng)能變化了 AEk2，則AEk1 : AEk2為（ ） A. 1 : 1 B. 1 : 2 C. 1 : 3 D . 1 : 4 解析：由 WF = AEk 有 FS1 : Fs2= AEk1 : AEk?，而 ? : S2= 1 : 3，所以羋^= ￡ AE k2 3 答案：C 二 .雙項(xiàng)選擇題 4. 質(zhì)量為m的物體，受到水平拉力 F作用，在粗糙水平面上運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是 （ ） A .如果物體做加速運(yùn)動(dòng)，則拉力 F—定對(duì)物體做正功 B. 如果物體做減速運(yùn)動(dòng)，則拉力 F—定對(duì)物體做正功 C. 如果物體做減速運(yùn)動(dòng)，則拉力 F —定

25、對(duì)物體做負(fù)功 D .如果物體做勻速運(yùn)動(dòng)，則拉力 F—定對(duì)物體做正功 解析：判斷一個(gè)力對(duì)物體做正功還是負(fù)功， 主要看F與s之間的夾角.物體做加速、勻 速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)與s同方向，一定做正功.物體做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)， F可能與s同向，也可能與 s 反向，可能做正功或負(fù)功. 答案：AD 5. 下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力、合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系，正確的是（ A ?如果物體所受合外力為零，則合外力對(duì)物體做的功一定為零 B ?如果合外力對(duì)物體所做的功為零，則合外力不一定為零 C.物體在合外力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一定發(fā)生變化 D .物體的動(dòng)能不變，所受合外力一定為零 解析：如果合外力做的

26、功為零，但合外力不一定為零 ?可能物體的合外力和運(yùn)動(dòng)方向垂 直而不做功，B選項(xiàng)正確?物體做變速運(yùn)動(dòng)可能是速度方向變化而速度大小不變 ?所以，做 變速運(yùn)動(dòng)的物體，動(dòng)能可能不變， C選項(xiàng)錯(cuò)?物體動(dòng)能不變，只能說(shuō)合外力不做功，但合 外力不一定為零，D選項(xiàng)錯(cuò)? 答案：AB 課后鞏固提升 一、 單項(xiàng)選擇題 1.關(guān)于功和物體動(dòng)能變化的關(guān)系，下列說(shuō)法不正確的是 （ ） A ?有力對(duì)物體做功，物體的動(dòng)能就會(huì)變化 B ?合力不做功，物體動(dòng)能不改變 C.合力對(duì)物體做正功，物體的動(dòng)能一定增加 D ?所有外力做功的代數(shù)和為負(fù)值，則物體動(dòng)能減少 解析：由動(dòng)能定理 W合=AEk，可知選項(xiàng)A錯(cuò)誤. 答

27、案：A 2?一物體速度由零增大到 v，再?gòu)膙增大到2v,外力做功分別為 Wi和W2,貝V Wi和 W的關(guān)系正確的是（ ） A ? Wi = W2 B ? W2= 2Wi C. W2 = 3Wi D ? W2= 4Wi 解析：由 W= AEk,得 Wi = *mv2, W?= 2m（2v）2— *mv2= 3^mv2= 3Wi. 答案：C 3?物體A和B質(zhì)量相等，A置于光滑的水平面上， B置于粗糙的水平面上，開(kāi)始時(shí)都 處于靜止?fàn)顟B(tài)，在相同的水平力 F作用下移動(dòng)相同的位移，則 （ ） A .力F對(duì)A做功較多，A的動(dòng)能較大 B .力F對(duì)B做功較多，B的動(dòng)能較大 C.力F對(duì)A和B做功相

28、同，A和B的動(dòng)能相同 D .力F對(duì)A和B做功相同，但A的動(dòng)能較大 解析：由W二FS可知力 F對(duì)A、B做功相同，但 B有摩擦阻力做負(fù)功，由 △Ek =Wf Wf可知A的動(dòng)能比較大，故答案選 D。 答案：D 4. 一質(zhì)量為i kg的物體被人用手由靜止向上提升 i m，這時(shí)物體的速度為 2 m/s, g取 i0 m/s2，則下列說(shuō)法不正確的是（ ） A .手對(duì)物體做功i2 J B. 合外力對(duì)物體做功 i2 J C. 合外力對(duì)物體做功 2 J D. 物體克服重力做功 iO J 1 2 解析：：Ek mv2 -0 二W合二W手 Wg;Wg =-mgh = -1 iO iJ =-ioJ

29、 ,且知 2 道速度為2 m/s，可知手對(duì)物體做功為 22J，合外力做功為i2J.故答案B正確。 答案：B 二、 雙項(xiàng)選擇題 5?5.水平光滑地面上放著質(zhì)量為 0?5 kg的足球，一小孩用iO N力踢球，使球沿水平 面向前運(yùn)動(dòng)了 2 m，速度大小為6 m/s，與豎直墻壁碰撞，撞后小球沿相反方向以大小相等 的速度反彈回來(lái)，下列說(shuō)法正確的是 （ ） A .小孩對(duì)球做的功為 20 J B .小孩對(duì)球做功為 9J C.墻對(duì)小球做的功為 0 D .墻對(duì)小球做功為 18 J 解析：小球的末動(dòng)能 Ek =—mv2 =—xO 5x62 =9J =W人，可知小孩對(duì)球做功為 9J, 2

30、2 答案B正確；小球撞墻后動(dòng)能大小沒(méi)有改變，故墻對(duì)球做功為零，答案 C正確。 答案：BC 6?關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合力、合力做的功和運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的變化，下列說(shuō)法正確的是 （ ） A ?運(yùn)動(dòng)物體所受合力不為零，合力必做功，則物體的動(dòng)能一定變化 B ?運(yùn)動(dòng)物體所受合力為零，則物體的動(dòng)能一定不變 C.運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)能保持不變，則物體所受合力必為零 D .運(yùn)動(dòng)物體所受合力不為零，則該物體一定做變速運(yùn)動(dòng) 解析：當(dāng)合外力與位移的方向垂直，則合外力不做功，故答案 A、C錯(cuò)誤；合外力為零 時(shí)，合外力做功也時(shí)刻為零，故答案 B正確；合外力不為零速度一定發(fā)生改變，故答案 D 正確。 答案：BD

31、 7?質(zhì)量不同而具有相同動(dòng)能的兩個(gè)物體，在動(dòng)摩擦因數(shù)相同的水平面上滑行到停止， 則（ ） A ?質(zhì)量大的物體滑動(dòng)距離大 B ?質(zhì)量大的物體滑行距離小 C. 質(zhì)量大的物體做功多 D. 它們運(yùn)動(dòng)的加速度一樣大 解析：由動(dòng)能定理有一卩mg寧0— Ek，則s=上匚，知B正確；由 卩mg= ma得a=進(jìn)知 卩mg D正確. 答案：BD &物體以初速度vo從斜面底端沿斜面向上滑，滑到一定高度后又沿斜面下滑，最后回 到底端，在此過(guò)程中，以下判斷正確的是 （ ） A ?在上滑和下滑兩過(guò)程中，物體克服摩擦力做的功一樣多 B ?在上滑過(guò)程中動(dòng)能的減少等于下滑過(guò)程中動(dòng)能的增加 C.在上滑過(guò)

32、程中克服重力做的功等于下滑過(guò)程中重力做的功 D?上滑時(shí)間比下滑時(shí)間長(zhǎng) 解析：上滑和下滑的過(guò)程中，摩擦力大小相等，位移大小也相同，且摩擦力和位移的方 向均相反，故知答案 A正確；上滑的過(guò)程中要克服摩擦力和重力做功，下滑過(guò)程中重力做 正功但摩擦力仍做負(fù)功， 上滑和下滑過(guò)程的高度差相等， 故克服重力做的功和重力做的功相 等；可知答案B錯(cuò)誤，答案C正確；上滑的平均速度大，故時(shí)間短，答案 D錯(cuò)誤。 答案：AC 9. 質(zhì)量為m的物體從距地面h高處由靜止開(kāi)始以加速度 a=魯豎直下落到地面，在這個(gè) 過(guò)程中（ ） 1 A .物體的動(dòng)能增加3mgh 一 , 1 B .物體的重力勢(shì)能減少 3mgh

33、 C.物體的動(dòng)能增加 mgh D .物體的重力勢(shì)能減小 mgh 解析：由W= mah = ；mv2可知A選項(xiàng)正確，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；題中所示的過(guò)程中重力做功 為mgh，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確. 答案：AD 三?非選擇題 1 10. 如圖4— 3 — 7所示的凹形場(chǎng)地，兩端是半徑為 L的光滑；圓弧面，中間長(zhǎng)為 4L的 4 粗糙水平面.質(zhì)量為 3m的滑塊乙開(kāi)始停 在水平面的中點(diǎn) 0處，質(zhì)量為 m的滑塊甲從光滑 圓弧面頂端 A處無(wú)初速度滑下，進(jìn)入水平面內(nèi)并與乙發(fā)生碰撞，碰后以碰前一半的速度反 彈.已知甲、乙與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為 ,血，且2也甲、乙的體積大小忽略 不計(jì).求甲與乙

34、碰撞前甲的速度. 解：設(shè)甲到達(dá) 0處與乙碰撞前的速度為 v甲，由動(dòng)能定理： 1 2 m 甲gL — (jm 甲 g 2L = ?m 甲 v甲 得 v 甲=2gL 1 — 2 j . 11. 如圖4 — 3 — 8所示，用拉力F使一個(gè)質(zhì)量為 m的木箱由靜 止開(kāi)始在水平地面上移動(dòng)了 I，拉力F跟木箱前進(jìn)方向的夾角為 a, 木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 j求木箱獲得的速度. 解：對(duì)物體進(jìn)行受力分析，受到豎直向下的重力 mg、垂直地面 的支持力Fn、拉力F和水平向左的摩擦力 Ff，如答圖4-3-8所示. 由動(dòng)能定理： 1 2 n 答圖4-3-8 Fl cos a— Ff

35、l = ^mv — 0 聯(lián)立解得v=- 2[Fcos a—丄匹—聞a 而 Ff= jmg— Fsin a ￥ m 12?如圖4 — 3 — 9所示，物體由靜止自由下落高度 H后陷入一沙 坑中，陷入深度為 h,不考慮空氣阻力?問(wèn)：物體在沙坑中受到的平 均阻力是其重力的多少倍？ 解：方法一：分段法 設(shè) 1 "2 物體運(yùn)動(dòng)分兩個(gè)過(guò)程，先做自由落體運(yùn)動(dòng)，然后做勻減速運(yùn)動(dòng). 物體落至地面時(shí)速度為 v,對(duì)自由落體過(guò)程由動(dòng)能定理可得 mgH mv2 ① 第二個(gè)過(guò)程中物體受重力和阻力作用，同理可得 1 2 mgh— fh = 0— ?mv ② 由式①②可得—=甲=1 + H mg h h 方法二：整過(guò)程法 對(duì)全過(guò)程進(jìn)行分析，由于物體的初、末動(dòng)能均為零，即其動(dòng)能不發(fā)生變化， 由動(dòng)能定 理 可知，重力對(duì)物體做的功與物體克服阻力做的功相等，有 mg(H + h)= fh 所以物體在沙坑中受到的平均阻力是其重力的