《2020-2021学年高中物理第七章机械能守恒定律67实验：探究功与速度变化的关系动能和动能定理课后.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021学年高中物理第七章机械能守恒定律67实验：探究功与速度变化的关系动能和动能定理课后.doc（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验：探究功与速度变化的关系 动能和动能定理一、单项选择题1关于动能的概念，下列说法中正确的是(A)A物体由于运动具有的能，叫做动能B运动物体具有的能，叫做动能C运动物体的质量越大，其动能一定越大D速度较大的物体，具有的动能一定较大解析：动能是指物体由于运动而能够做功，具有的能量，而运动物体具有的能量并不一定都是动能，例如，空中飞行的飞机，这个运动中的飞机所具有的能不能都叫做动能，在高空中它还具有重力势能，故A是正确的，B是错误的；影响动能多少的因素有质量和速度，物体的质量越大，速度越大，动能就越大一切运动的物体都具有动能，但不能说一切有质量的物体都具有动能，所以，C选项是错误的；子弹比飞机飞
2、得快，但动能不比飞机大，是因为质量太小，故D选项也是错误的2.有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所示如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是 (C)A木块所受的合外力为零B因木块所受的力都不对其做功，所以合外力做的功为零C重力和摩擦力的合力做的功为零D重力和摩擦力的合力为零解析：物体做曲线运动，速度方向变化，加速度不为零，故合外力不为零，A错；速率不变，动能不变，由动能定理知，合外力做的功为零，而支持力始终不做功，重力做正功，所以重力做的功与摩擦力做的功的代数和为零，但重力和摩擦力的合力不为零，C对，B、D错3某人把质量为0.1 kg的一块小石头，从
3、距地面为5 m的高处以60角斜向上抛出，抛出时的初速度大小为10 m/s，则当石头着地时，其速度大小约为(g取10 m/s2，不计空气阻力)(A)A14 m/s B12 m/s C28 m/s D20 m/s解析：由动能定理，重力对物体所做的功等于物体动能的变化，则mghmvmv，v210 m/s，A对4如图所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R，一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为，当它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为(D)A.mgR B.mgR CmgR D(1)mgR解析：物体从A运动到B所受
4、的弹力要发生变化，摩擦力大小也要随之变化，所以克服摩擦力所做的功，不能直接由做功的公式求得而在BC段克服摩擦力所做的功，可直接求得对从A到C全过程运用动能定理即可求出物体在AB段克服摩擦力所做的功设物体在AB段克服摩擦力所做的功为WAB，物体从A到C的全过程，根据动能定理，有mgRWABmgR0.所以有WABmgRmgR(1)mgR.二、多项选择题5一辆汽车在平直的公路上以速度v0开始加速行驶，经过一段时间t，前进了距离s，此时恰好达到某最大速度vmax，设此过程中汽车发动机始终以额定功率P工作，汽车所受的阻力恒定为F，则在这段时间里，发动机所做的功为(ABC)AFvmaxt BPtC.mvF
5、smv DFt解析：汽车在恒定功率作用下是做变牵引力的加速运动，所以发动机做功为变力做功，根据P可求WPt，而PFvFvmax，所以PFvmax，WFvmaxt；根据动能定理WFsmvmv，所以WmvFsmv.6如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s，若木块对子弹的阻力F视为恒定，则下列关系式中正确的是(ACD)AFLMv2 BFsmv2CFsmv(Mm)v2 DF(Ls)mvmv2解析：根据动能定理，对子弹：F(Ls)mv2mv知，选项D正确
6、；对木块：FLMv2，故A正确；由以上二式相加后整理可得Fsmv(Mm)v2，C正确在应用动能定理列式计算时，一定要注意功与动能变化的对应关系，不能张冠李戴，同时功的公式中的位移必须是对地位移如对子弹用动能定理时，求功的公式中的位移必须是子弹的对地位移Ls，对应的是子弹动能的变化；而对木块用动能定理时，位移应是木块的对地位移L，对应的是木块动能的变化7如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角的关系，将某一物体每次以不变的初速度v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角，实验测得x与斜面倾角的关系如图乙所示，g取10 m/s2，根据图像可求出(BC)A物体的初速率
7、v03 m/sB物体与斜面间的动摩擦因数0.75C取不同的倾角，物体在斜面上能达到的最大位移x的最小值xmin1.44 mD当某次30时，物体达到最大位移后将沿斜面下滑解析：由题图乙可知，当倾角0时，位移为2.40 m；而当倾角为90时，位移为1.80 m，则由竖直上抛运动规律可得v2gh，解得v0 m/s6 m/s，故A错误；当倾角为0时，由动能定理可得mgxmv，解得0.75，故B正确；由动能定理得mgxsinmgxcos0mv，解得x m m，当90时，sin()1，此时位移最小，x1.44 m，故C正确；若30时，物体受到的重力沿斜面方向的分力为mgsin30mg，摩擦力fmgcos3
8、00.75mgmg，一般认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，故物体达到最高点后不会下滑，故D错误三、非选择题8如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点衔接，导轨半径为R，一个质量为m的物块以某一速度向右运动，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，而后向上运动恰能完成半圆周运动到C点，求物块从B到C点克服阻力所做的功？答案：mgR解析：物块运动到B点，由于其对导轨的压力为其重力的7倍，故有：7mgmgm，B点物体的动能为EkBmv3mgR，物块恰好过C点有：mgm，C点的动能EkCmgR.设物块克服阻力做功为Wf，物块从B点到C点运用动能定理有：mg2RWfEkCEkBmg
9、R，故物块从B点到C点克服阻力所做的功WfmgR.9完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并取得成功航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图1所示为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧，示意如图2，AB长L1150 m，BC水平投影L263 m，图中C点切线方向与水平方向的夹角12(sin 120.21)若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经t6 s到达B点进入BC.已知飞行员的质量m60 kg，g10 m/s2，求：图1图2(1)舰载机水平运动的过程中，飞行员受到的水平力所做功W；(2)舰载机刚
10、进入BC时，飞行员受到竖直向上的压力FN多大答案：(1)7.5104 J(2)1.1103 N解析：(1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动，设其刚进入上翘甲板时的速度为v，则有根据动能定理，有Wmv20联立式，代入数据，得W7.5104 J(2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为R，根据几何关系，有L2Rsin 由牛顿第二定律，有FNmgm联立式，代入数据，得FN1.1103 N10如图所示，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
11、取10 m/s2)求：(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)答案：(1)0.5(2)13.3 m/s(3)距B点0.4 m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.11如图所示，水平地面的B点右侧有一圆形挡板圆的半径R4 m，B为圆心，BC连线与竖直方向夹角为37.滑块静止在水平地面上的A点，AB间距L4.5 m现用水平拉力F18 N沿AB方向拉滑块，持续作用一段距离后撤去，滑块恰好落在圆形挡板的C点，已知滑块质量m2 kg，与水平面间的动摩擦因数0.4，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求拉力F作用的距离答案：2.5 m解析：滑块离开B点后做平抛运动，设其速度为v2水平方向：v2tRsin 37竖直方向：gt2Rcos 37在水平面拉力F作用的距离为x，根据动能定理有FxmgLmv0带入数据计算得x2.5 m.7
