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1、2014年春高中物理(自主學(xué)習(xí)+名師解疑+分類例析+活頁(yè)訓(xùn)練)第2章 第1節(jié) 動(dòng)能的改變課堂對(duì)點(diǎn)演練 魯科版必修2
1.關(guān)于動(dòng)能,下列說(shuō)法中正確的是( ).
A.動(dòng)能是普遍存在的機(jī)械能中的一種基本形式,凡是運(yùn)動(dòng)的物體都有動(dòng)能
B.公式Ek=mv2中,速度v是物體相對(duì)于地面的速度,且動(dòng)能總是正值
C.一定質(zhì)量的物體,動(dòng)能變化時(shí),速度一定變化,但速度變化時(shí),動(dòng)能不一
定變化
D.動(dòng)能不變的物體,一定處于平衡狀態(tài)
解析
答案AC
恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系
2.利用如圖2-1-5所示的裝置探究外力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系,滑塊在不同個(gè)數(shù)的鉤碼作用下,從同一位置由靜止釋放(已知光
2、電門的寬度為2 cm).各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表.
圖2-1-5
鉤碼的個(gè)數(shù)
外力對(duì)滑塊做的功W
滑塊通過(guò)光電門的時(shí)間Δt(×10-2 s)
滑塊通過(guò)光電門的速度v(m/s)
滑塊通過(guò)光電門的速度的平方v2(m2/s2)
1
W0
2.00
2
1.41
3
1.16
4
1.00
5
0.89
(1)試完成上表;
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出W-v2圖象;
(3)W-v2圖象你能得出什么結(jié)論?
解析 (1)由于掛不同個(gè)數(shù)的鉤碼時(shí),滑塊都從同一位置由靜止釋放,滑塊每次移動(dòng)的位移相同,則鉤碼對(duì)滑塊做功與鉤碼
3、的質(zhì)量成正比,所以當(dāng)鉤碼個(gè)數(shù)分別為2、3、4、5時(shí),外力對(duì)滑塊做功分別為2W0、3W0、4W0、5W0.
滑塊每次通過(guò)光電門的速度及其平方分別為
v1=≈1.00 m/s;v=1 m2/s2;
v2=≈1.42 m/s,v≈2 m2/s2;
v3=≈1.72 m/s;v≈3 m2/s2;
v4==2.00 m/s;
v=4 m2/s2;
v5=≈2.25 m/s;
v≈5 m2/s2;
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)繪出圖象如圖所示.
(3)由W-v2可知,外力做功與物體動(dòng)能的變化量成正比.
答案 見(jiàn)解析
動(dòng)能定理的應(yīng)用
3.起重機(jī)鋼索吊著質(zhì)量m=1.0×103kg的物體,以a=
4、2 m/s2的加速度由靜止豎直向上提升了5 m,求鋼索對(duì)物體的拉力做的功為多少?物體的動(dòng)能增加了多少?(取g=10 m/s2)
解析 法一 利用功和動(dòng)能的定義求解
由牛頓第二定律得F-mg=ma,
得鋼索的拉力F=m(g+a)=1.2×104 N,
拉力做的功W拉=Fs=1.2×104×5 J=6.0×104 J,
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v=2as,得vt==2 m/s,
所以動(dòng)能增加了ΔEk=mv-0=1.0×104 J.
法二 利用動(dòng)能定理求解
由動(dòng)能定理知,物體動(dòng)能的增加量
ΔEk=W=mas=1.0×103×2×5 J=1.0×104 J,
又W=W拉-WG=ΔEk,
所以
5、拉力做的功W拉=ΔEk+WG=ΔEk+mgs,
代入數(shù)據(jù)得W拉=6.0×104 J.
答案 6.0×104J 1.0×104 J
4.圖2-1-6
如圖2-1-6所示,質(zhì)量為m的物體,從高為h、傾角為θ的光滑斜面頂端由靜止開(kāi)始沿斜面下滑,最后停在水平面上.已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:
(1)物體滑至斜面底端時(shí)的速度;
(2)物體在水平面上滑行的距離.
解析 物體從斜面上滑下,只有重力做功,物體的動(dòng)能增加.在水平面滑行時(shí),摩擦力做負(fù)功,物體的動(dòng)能又減少到零,分別在兩段過(guò)程中應(yīng)用動(dòng)能定理即可求解.
(1)由動(dòng)能定理得mgh=mv2,得v=.
(2)法一 設(shè)物體在水平面上滑行的距離為l,由動(dòng)能定理得-μmgl=0-mv2,
得l==.
法二 對(duì)整個(gè)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得
mgh-μmgl=0-0,得l=.
答案 (1) (2)
內(nèi)容總結(jié)
(1)物體的動(dòng)能增加了多少