2014魯科高考物理《第2章第1節(jié)動能的改變》達標測試

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1、第2章 能的轉(zhuǎn)化與守恒 第1節(jié) 動能的改變 知識點 基礎 中檔 稍難 動能的理解 1 恒力做功與動能變化的關系 2 3 動能定理的應用 4、5、6 7、8 綜合提升 10、11 9、12 知識點一　動能的理解 1．下列關于動能的說法中，正確的是(　　)． A．運動物體所具有的能就是動能 B．物體做勻變速運動，某一時刻的速度為v，則物體在全過程中的動能都是 mv2 C．只是改變物體的速度方向時，其動能不變 D．物體在外力F作用下做加速運動，當力F減小時，其動能也減小 解析　動能是物體由于運動而具有的能，但運動物體所具有的

2、能不全是動能，還有勢能等其他能量，A錯誤；動能是狀態(tài)量，它必須對應于某一狀態(tài)，當狀態(tài)改變后，物體的動能可能改變，B錯誤；只改變物體的速度方向，由Ek＝mv2知動能不變，C正確；在物體做加速運動時，盡管F減小但仍在加速，動能仍在增加，D錯誤． 答案C 知識點二　恒力做功與動能變化的關系 2．在探究恒力做功與動能改變的關系的實驗中，小車會受到阻力，可以使木板稍微傾斜作為補償，則下面操作正確的是(　　)． A．放開小車，能夠自由下滑即可 B．放開小車，能夠勻速下滑即可 C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可 D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可 解析　為了得到彈力做功與動能改變

3、的關系，根據(jù)控制變量法，必須盡量避免其他力做功，或使其他力(包括紙帶對小車的阻力)做的總功為零，所以D正確． 答案　D 3．某同學做探究恒力做功與動能改變的關系的實驗裝置如圖2－1－7所示． 圖2－1－7 (1)在實驗中，用繩的拉力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認為還應該采取的兩項措施是： ①_______________________________________________________________. ②________________________________________________________________.

4、 (2)圖2－1－8所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T.距離如圖，則打C點時小車的速度為________；要驗證合外力的功與動能改變間的關系，除位移、速度外，還要測出的物理量有________． 圖2－1－8 解析　(1)①實驗中小車不可避免地要受到摩擦力的作用，摩擦力對小車做負功，我們研究的是繩子拉力做的功與物體動能改變量的關系，應設法排除摩擦力的影響． ②鉤碼拉著小車加速運動時，小車受的拉力小于鉤碼重力，為減小這一系統(tǒng)誤差，應使小車的加速度盡量小，使鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量． (2)根據(jù)勻變速運動一段時間內(nèi)的平均速度

5、等于該段時間中間時刻的瞬時速度，得打C點時小車的速度vC＝＝； 本實驗需分析小車所受合外力對小車所做的功與小車對應時刻的動能的關系，還應測出鉤碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量． 答案　(1)①平衡摩擦力?、阢^碼的質(zhì)量遠小于小車的總質(zhì)量　(2)　鉤碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量 知識點三　動能定理的應用 4．全國中學生足球賽在廣州市番禺明珠足球廣場揭幕．比賽時，一學生用100 N的力將質(zhì)量為0.5 kg的足球以8 m/s的初速度沿水平方向踢出20 m遠，則該學生對足球做的功至少為(　　)． A. 200 J B．16 J C．1 000 J D．2 000 J 解析　忽略阻力，由動能

6、定理得，學生對足球所做的功等于足球動能的增加量，即W＝mv2－0＝16 J，故B正確． 答案B 圖2－1－9 5. 如圖2－1－9所示，質(zhì)量為m的物體在水平恒力F的推動下，從山坡底部A處由靜止開始運動至高為h的坡頂B處，獲得的速度為v，A、B間的水平距離為s，下列說法正確的是(　　)． A．物體克服重力所做的功是mgh B．合外力對物體做的功是mv2 C．推力對物體做的功是Fs－mgh D．物體克服阻力做的功是mv2＋mgh－Fs 解析　設物體克服阻力做的功為W.由動能定理得Fs－mgh－W＝mv2－0，得W＝Fs－mgh－mv2，故D錯誤；因為F是水平恒力，s是水平位移，推

7、力對物體做的功可由W＝Fs計算，故C錯誤；由動能定理知，B正確；物體克服重力所做的功為mgh，A正確． 答案　AB 6．兩輛汽車在同一水平路面上行駛，它們的質(zhì)量之比為1∶2，速度之比為2∶1.設兩車與地面間的動摩擦因數(shù)相等，則當兩車緊急剎車后，滑行的最大距離之比為(　　)． A．1∶2 B．1∶1 C．2∶1 D．4∶1 解析　汽車剎車后由動能定理得－μmgl＝0－mv2，故滑行的最大距離l與v2成正比，所以汽車滑行的最大距離之比l1∶l2＝v∶v＝4∶1，故D正確． 答案D 7.圖2－1－10 某物體同時受到兩個在同一直線上的力F1、F2的作用，從靜止開始沿光

8、滑水平面做直線運動，其位移與力F1、F2的關系圖象如圖2－1－10所示．在這4 m內(nèi)，物體具有最大動能時的位移是(　　)． A．1 m B．2 m C．3 m D．4 m 解析l＝2 m前，F(xiàn)1＞F2，合力做正功，動能增加；s＝2 m后，F(xiàn)1＜F2，合力做負功，動能減?。籹＝4 m時，F(xiàn)1、F2的合力做功為零，動能為零．故s＝2 m時，合力做功最多，動能最大，故B正確． 答案B 8．物體質(zhì)量為10 kg，在平行于斜面的拉力作用下由靜止開始沿斜面向上運動．斜面與物體間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1.當物體運動到斜面中點時，撤去拉力F，物體剛好能運動到斜面頂端停下．斜面傾角為30

9、°，求拉力F的大?。?取g＝10 m/s2) 解析　物體受力如圖所示，物體受到的摩擦力f＝μN＝μmgcos 30°＝0.1×10×10× N≈8.7 N，設斜面的長度為l，由動能定理得F－fl－mglsin 30°＝0， 得拉力F＝2(f＋mgsin 30°)＝117.4 N. 答案　117.4 N 9．一質(zhì)點開始時做勻速直線運動，從某時刻起受到一恒力作用，此后，該質(zhì)點的動能可能(　　)． A．一直增大 B．先逐漸減小至零，再逐漸增大 C．先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小 D．先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大 解析　設質(zhì)點開始時的速度為v0，受到的恒力為F，設

10、F與v0的夾角為α.若0≤α＜90°，則恒力對質(zhì)點做正功，質(zhì)點動能一直增大；若90°＜α＜180°，則恒力先做負功后做正功，質(zhì)點的動能先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大；若α＝180，則質(zhì)點的動能先逐漸減小至零，再逐漸增大，故A、B、D正確，C錯誤． 答案ABD 10．某同學從h＝5 m高處，以初速度v0＝8 m/s拋出一個質(zhì)量m＝0.5 kg的橡皮球，測得橡皮球落地前的瞬時速度為12 m/s，求該同學拋球時所做的功和橡皮球在空中運動時克服空氣阻力做的功．(取g＝10 m/s2) 解析該同學拋球的過程中，橡皮球的速度由零增加為拋出時的初速度v0，由動能定理得，他拋球時所做的功 W

11、＝mv＝×0.5×82 J＝16 J. 橡皮球被拋出后，只有重力和空氣阻力對它做功，由動能定理得mgh＋Wf＝mv2－mv， 得Wf＝mv2－mv－mgh＝－5 J. 即橡皮球克服空氣阻力做的功為5 J. 答案　16 J　5 J 11.圖2－1－11 如圖2－1－11所示，在水平桌面的邊角處有一輕質(zhì)光滑的定滑輪K，一條不可伸長的輕繩繞過K分別與物塊A、B相連，物塊A、B的質(zhì)量分別為mA、mB.開始時系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)用一水平恒力F拉物塊A，使物塊B上升．已知當物塊B上升距離為h時，物塊B的速度為v.求此過程中物塊A克服摩擦力所做的功．(重力加速度為g) 解析　以物塊A、B所組成

12、的系統(tǒng)為研究對象，當物塊B的速度大小為v時，物塊A的速度大小也為v，對系統(tǒng)應用動能定理有WF－Wf－WGB＝(mA＋mB)v2－0， 即Fh－Wf－mBgh＝(mA＋mB)v2－0， 得此過程中物塊A克服摩擦力所做的功 Wf＝Fh－mBgh－(mA＋mB)v2. 答案Fh－mBgh－(mA＋mB)v2 12．如圖2－1－12所示，AB、BC、CD三段軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接．其中軌道AB、CD段是光滑的，水平軌道BC的長度L＝5 m，軌道CD足夠長且傾角θ＝37°，A點離軌道BC的高度H＝4.3 m．質(zhì)量為m的小滑塊自A點由靜止釋放，已知小滑地與軌道BC間的動摩擦因數(shù)μ＝0.

13、5，重力加速度取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求： (1)小滑塊第一次到達C點時的速度大小； (2)小滑塊第一次與第二次通過C點的時間間隔； (3)小滑塊最終停止位置距B點的距離． 圖2－1－12 解析　(1)小滑塊在A→B→C過程中，由動能定理得mgH－μmgL＝mv， 代入數(shù)據(jù)得小滑塊第一次到達C點時的速度大小vC＝6 m/s. (2)小滑塊沿CD段上滑的加速度大小a＝gsin θ＝6 m/s2. 小滑塊沿CD段上滑到最高點的時間t1＝＝1 s， 由對稱性可知小滑塊從最高點滑回C點的時間 t2＝t1＝1 s. 故小滑塊第一次與第二次通過C點的時間間隔t＝t1＋t2＝2 s. (3)設小滑塊在水平軌道上運動的總路程為s，對小滑塊的運動全過程利用動能定理有mgH＝μmgs， 代入數(shù)據(jù)得s＝8.6 m， 故小滑塊最終停止位置距B點的距離為2L－s＝1.4 m. 答案　(1)6 m/s　(2)2 s　(3)1.4 m 內(nèi)容總結(jié)