9、驗(yàn)步驟及誤差分析
某同學(xué)把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，以此定量探究繩拉力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系．此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊等．組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示 .
(1)若要完成該實(shí)驗(yàn)，必需的實(shí)驗(yàn)器材還有哪些__________________________．
(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行．他這樣做的目的是下列的哪個(gè)________(填字母代號(hào))．
A．避免小車在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生抖動(dòng)
B．可使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清
10、晰
C．可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng)
D．可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力
(3)平衡摩擦力后，當(dāng)他用多個(gè)鉤碼牽引小車時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車運(yùn)動(dòng)過快，致使紙帶上打出的點(diǎn)數(shù)較少，難以選到合適的點(diǎn)計(jì)算小車速度．在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請(qǐng)你利用本實(shí)驗(yàn)的器材提出一個(gè)解決辦法：
________________________________________________________________________.
(4)他將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動(dòng)能增量大一些．這一情況可能是下列哪些原因造成的________(填字母代號(hào))
11、．
A．在接通電源的同時(shí)釋放了小車
B．小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近
C．阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉
D．鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng)，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力
[解題探究] (1)實(shí)驗(yàn)中需要知道的物理量有哪些？如何測量？
(2)實(shí)驗(yàn)中對(duì)小車做功的力是哪個(gè)力？
(3)實(shí)驗(yàn)中滿足什么條件才能把鉤碼的重力看成繩子的拉力？
[解析] (1)本實(shí)驗(yàn)需要知道小車的動(dòng)能，因此還需要用天平測出小車的質(zhì)量，用刻度尺測量紙帶上點(diǎn)跡之間的長度，求出小車的瞬時(shí)速度．
(2)牽引小車的細(xì)繩與木板平行的目的是在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力，選項(xiàng)D正確．
(3)在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，
12、要減小小車加速度可以增加小車的質(zhì)量，故可在小車上加適量砝碼(或鉤碼)．
(4)當(dāng)小車在運(yùn)動(dòng)過程中存在阻力時(shí)，拉力做正功和阻力做負(fù)功之和等于小車動(dòng)能增量，故拉力做功總是要比小車動(dòng)能增量大一些；當(dāng)鉤碼加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力，此同學(xué)將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，則拉力做功要比小車動(dòng)能增量大，故只有C、D正確．
[答案] (1)刻度尺、天平(包括砝碼) (2)D (3)可在小車上加適量砝碼(或鉤碼) (4)CD
命題視角2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
在“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)器材．
(1)為了用細(xì)線的拉力表示小車受到的合外力，
13、實(shí)驗(yàn)中必須進(jìn)行的操作是________________________________________________________________________；
為了能夠用沙桶和沙所受的重力代替拉力，必須滿足的條件是________________________________________________________________________．
(2)如圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，現(xiàn)選取紙帶中的A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的過程來探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，重力加速度為g.若沙與沙桶的總質(zhì)量為m1，小車的質(zhì)量為m2.則此過程恒力做的功W＝______
14、__，動(dòng)能的改變量ΔEk＝________(用題中或圖中的物理量符號(hào)表示)．
[解題探究] (1)打下A、B兩點(diǎn)的過程中，恒力做功如何計(jì)算？
(2)怎樣計(jì)算A、B兩點(diǎn)的瞬時(shí)速度？
[解析] (1)為了用細(xì)線的拉力表示小車受到的合外力，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)平衡小車受到的摩擦力，即改變木板的傾角，使重力的一個(gè)分力平衡小車及紙帶受到的摩擦力，要用沙桶和沙的重力代替拉力，須使得小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙桶和沙的質(zhì)量．
(2)W＝m1gs.打A、B兩點(diǎn)時(shí)小車對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度分別為vA＝，vB＝，ΔEk＝m2v－m2v＝m2－m2.
[答案] (1)平衡摩擦力 小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙桶和沙的質(zhì)量 (2)m1gs m2
15、－m2
此類題目的關(guān)鍵是功及瞬時(shí)速度的計(jì)算
(1)依據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)計(jì)算某點(diǎn)瞬時(shí)速度：
vn＝.
(2)拉力做功：W＝mgs(其中s是恒力作用下紙帶上兩點(diǎn)的距離)．
動(dòng)能定理的理解及應(yīng)用[學(xué)生用書P19]
1．動(dòng)能定理的理解
(1)表達(dá)式W＝ΔEk中的W為外力對(duì)物體做的總功．
(2)動(dòng)能定理描述了做功和動(dòng)能變化的兩種關(guān)系．
①等值關(guān)系：某物體的動(dòng)能變化量總等于合力對(duì)它做的功．
②因果關(guān)系：合力對(duì)物體做功是引起物體動(dòng)能變化的原因，合外力做功的過程實(shí)質(zhì)上是其他形式的能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化的過程，轉(zhuǎn)化了多少由合外力做了多少功來度量．
2．應(yīng)用動(dòng)能定理解題的基本思路
16、
(1)選取研究對(duì)象，明確它的運(yùn)動(dòng)過程．
(2)分析研究對(duì)象的受力情況和各個(gè)外力做功的情況，確定合外力做的功．
(3)明確研究對(duì)象在過程始、末狀態(tài)的動(dòng)能Ek1和Ek2.
(4)根據(jù)動(dòng)能定理列出方程W＝Ek2－Ek1，以及其他必要的解題方程，進(jìn)行求解．
應(yīng)用動(dòng)能定理解題的步驟可概括為：“確定狀態(tài)找動(dòng)能，分析過程找力功，正功負(fù)功加一起，動(dòng)能增量與它同”．
命題視角1 動(dòng)能定理的理解
關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力、合外力做的功、動(dòng)能的變化，下列說法正確的是( )
A．運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力不為零，合外力必做功，動(dòng)能肯定要變化
B．運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力為零，則動(dòng)能一定不變
C．運(yùn)動(dòng)物
17、體的動(dòng)能保持不變，則該物體所受合外力一定為零
D．運(yùn)動(dòng)物體所受合外力不為零，則該物體一定做變速運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能要變化
[解析] 關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力、合外力做的功、動(dòng)能的變化三者之間的關(guān)系有下列三個(gè)要點(diǎn)．
(1)若運(yùn)動(dòng)物體所受合外力為零，則合外力一定不做功(或物體所受合外力做功的代數(shù)和必為零)，物體的動(dòng)能一定不會(huì)發(fā)生變化．
(2)物體所受合外力不為零，物體必做變速運(yùn)動(dòng)，若合外力與速度方向始終垂直，合外力不做功，則物體的動(dòng)能不變化．
(3)物體的動(dòng)能不變，表明物體的速率不變，但速度的方向可以不斷改變，所以合外力不一定為零．
由上述分析不難判斷，選項(xiàng)B是正確的．
[答案] B
命
18、題視角2 動(dòng)能定理的應(yīng)用
如圖所示，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)物體在水平面上滑過的距離．
[解題探究] (1)物體在斜面上和水平面上受哪些力的作用？
(2)應(yīng)用動(dòng)能定理解題應(yīng)注意哪些問題？
[解析] (1)設(shè)物體在斜面底端時(shí)速度為v，由動(dòng)能定理可得
mgh＝mv2－0
v＝.
(2)法一：分段列式
設(shè)物體在水平面上滑過的距離為s，由動(dòng)能定理可得
－μmgs＝0－mv2
s＝＝.
法二：全程列式
此題也可對(duì)整個(gè)過程用
19、動(dòng)能定理求解mgh－μmgs＝0－0
整理得s＝.
[答案] (1) (2)
(1)若物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律可分為若干階段，可選擇分段或全過程應(yīng)用動(dòng)能定理，題目不涉及中間量時(shí)，選擇全過程研究更簡單、方便．
(2)應(yīng)用全程法解題時(shí)，有些力不是全過程都作用的，要根據(jù)不同情況區(qū)別對(duì)待，弄清物體所受的力在哪段位移上做功，哪些力做功，正確寫出總功．
應(yīng)用動(dòng)能定理解決多物體問題[學(xué)生用書P20]
動(dòng)能定理的研究對(duì)象是單一物體，或者是可以看成單一物體的物體系．所謂的物體系是指由相互作用的兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體組成的系統(tǒng)．而常見的連接體就是一種典型的物體系統(tǒng)．應(yīng)用動(dòng)能定理解決連接體問題時(shí)，應(yīng)該注
20、意以下兩個(gè)方面：
1．若相互連接的幾個(gè)物體具有完全相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即相同的速度和加速度，可以把幾個(gè)物體看作一個(gè)整體應(yīng)用動(dòng)能定理去解決．整體法分析是處理物理問題的一條重要途徑，也是解決物理問題最重要的思維方法．在運(yùn)用動(dòng)能定理解題時(shí)，應(yīng)盡可能注意用整體法，培養(yǎng)全局意識(shí)和創(chuàng)造思維．
2．若幾個(gè)物體的速度不相同，應(yīng)該通過分析，找出各物體間的速度關(guān)系，然后用動(dòng)能定理求解有關(guān)問題．
如圖所示，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，A、B的質(zhì)量分別為mA、mB，開始時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)有一水平恒力F拉物塊A，使物塊B上升．已知當(dāng)B上升距離為
21、h時(shí)，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] 研究對(duì)象為A、B組成的系統(tǒng)，當(dāng)B的速度為v時(shí)，A的速度大小也為v，對(duì)系統(tǒng)由動(dòng)能定理得
WF－Wf－WGB＝(mA＋mB)v2－0
即Fh－Wf－mBgh＝(mA＋mB)v2
此過程中物塊A克服摩擦力所做的功為
Wf＝Fh－mBgh－(mA＋mB)v2.
[答案] Fh－mBgh－(mA＋mB)v2
如圖所示，物體A和B系在跨過定滑輪的細(xì)繩兩端，物體A的質(zhì)量為1.5 kg，物體B的質(zhì)量為1 kg，開始時(shí)把物體A托起，使B剛好與地接觸，這時(shí)物體A離地面的高度為1 m，放手后讓A由靜止開始下
22、落，當(dāng)A著地時(shí)，物體A的速度為多少？(取g＝10 N/kg)
解析：以A、B組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，A落地時(shí)，A、B速度大小相等設(shè)為v，由動(dòng)能定理可知
mAgh－mBgh＝(mA＋mB)v2
解得v＝2 m/s.
答案：2 m/s
[隨堂檢測][學(xué)生用書P21]
1．(多選)關(guān)于對(duì)動(dòng)能的理解，下列說法中正確的是( )
A．動(dòng)能是機(jī)械能的一種表現(xiàn)形式，凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能
B．動(dòng)能總為正值，相對(duì)不同參考系，同一運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)能大小相同
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：選AC.動(dòng)能是
23、物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，所以運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能，選項(xiàng)A正確．由于Ek＝mv2，而v與參考系的選取有關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．由于速度為矢量，當(dāng)一定質(zhì)量的物體只有方向變化時(shí)其動(dòng)能并不改變，選項(xiàng)C正確．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)能不變，但并不處于平衡狀態(tài)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
2．(多選)下列幾種情況中，甲、乙兩物體的動(dòng)能相等的是( )
A．甲的速度是乙的2倍，乙的質(zhì)量是甲的2倍
B．甲的質(zhì)量是乙的2倍，乙的速度是甲的2倍
C．甲的質(zhì)量是乙的4倍，乙的速度是甲的2倍
D．質(zhì)量相同，速度大小也相同，但甲向東運(yùn)動(dòng)，乙向西運(yùn)動(dòng)
解析：選CD.動(dòng)能是狀態(tài)量，反映了物體由于運(yùn)動(dòng)所處的能量狀態(tài)，它本身是一個(gè)標(biāo)量，
24、沒有方向．根據(jù)動(dòng)能的表達(dá)式Ek＝mv2可知，如果甲的速度是乙的兩倍，質(zhì)量應(yīng)為乙的，故A錯(cuò)；同理可判斷B錯(cuò)，C對(duì)；又因動(dòng)能是標(biāo)量，沒有方向，所以只要二者動(dòng)能大小相等即可，故D對(duì)．
3．一物體靜止在粗糙水平地面上．現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動(dòng)物體，經(jīng)過一段時(shí)間后其速度為v.若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開始經(jīng)過同樣的時(shí)間后速度為2v.對(duì)于上述兩個(gè)過程，用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則( )
A．WF2>4WF1，Wf2>2Wf1
B．WF2>4WF1，Wf2＝2Wf1
C．WF2<4WF1，Wf2＝2Wf1
25、D．WF2<4WF1，Wf2<2Wf1
解析：選C.根據(jù)s＝t得，兩過程的位移關(guān)系s1＝s2，根據(jù)加速度的定義a＝，得兩過程的加速度關(guān)系為a1＝.由于在相同的粗糙水平地面上運(yùn)動(dòng)，故兩過程的摩擦力大小相等，即f1＝f2＝f，根據(jù)牛頓第二定律F－f＝ma得，F(xiàn)1－f1＝ma1，F(xiàn)2－f2＝ma2，所以F1＝F2＋f，即F1>.根據(jù)功的計(jì)算公式W＝Fs，可知Wf1＝Wf2，WF1>WF2，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤．
4．在“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中(裝置如圖甲所示)：
(1)下列說法中哪一項(xiàng)是正確的________．(填選項(xiàng)前的字母)
A．平衡摩擦力時(shí)必須將鉤碼通過細(xì)
26、線掛在小車上
B．為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車質(zhì)量
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器由靜止釋放
(2)如圖乙是實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶的一部分，選取O、A、B、C計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50 Hz，則打B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為________m/s(保留三位有效數(shù)字)．
解析：(1)平衡摩擦力是讓小車重力的下滑分力與摩擦力平衡，故不能掛鉤碼平衡摩擦力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)中，近似認(rèn)為小車所受拉力等于鉤碼的重力，因此應(yīng)使鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)，為充分利用紙帶，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器由靜止釋放，選項(xiàng)C正確．
(2)vB＝＝ m/s＝0.
27、653 m/s.
答案：(1)C (2)0.653
5．一列火車由機(jī)車牽引沿水平軌道行駛，經(jīng)過時(shí)間t，其速度由0增大到v.已知列車總質(zhì)量為M，機(jī)車功率P保持不變，列車所受阻力f為恒力．求：這段時(shí)間列車通過的路程．
解析：以列車為研究對(duì)象，列車水平方向受牽引力和阻力．
設(shè)列車通過的路程為s.據(jù)動(dòng)能定理
WF－Wf＝Mv2－0
因?yàn)榱熊嚬β室欢?，?jù)P＝可知牽引力做的功
WF＝P·t
P·t－fs＝Mv2
解得s＝.
答案：
[課時(shí)作業(yè)][學(xué)生用書P103(單獨(dú)成冊)]
一、單項(xiàng)選擇題
1．關(guān)于對(duì)動(dòng)能的理解，下列說法不正確的是( )
A．凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能
B．
28、動(dòng)能總為正值
C．一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化
D．一定質(zhì)量的物體，速度變化時(shí)，動(dòng)能一定變化
解析：選D.物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能，是標(biāo)量，且Ek＝mv2，所以選項(xiàng)A、B正確；動(dòng)能的大小和m與v都有關(guān)，所以m一定時(shí)，選項(xiàng)C正確；當(dāng)速度方向變化而速度大小不變化時(shí)動(dòng)能不改變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
2．關(guān)于“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是( )
A．應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)繩與木板平行
B．應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)繩保持水平
C．平衡摩擦力時(shí)，若紙帶上打出的點(diǎn)越來越密，就應(yīng)調(diào)小斜面傾角
D．平衡摩擦力時(shí)，若紙帶上打出的點(diǎn)越來越疏，就應(yīng)調(diào)大斜面傾角
解
29、析：選A.細(xì)繩與木板平行，以保證繩的拉力與速度在同一直線上，選項(xiàng)A對(duì)，B錯(cuò)；平衡摩擦力時(shí)，若紙帶上的點(diǎn)越來越密，說明做減速運(yùn)動(dòng)，沒有完全平衡摩擦力，應(yīng)調(diào)大傾角，選項(xiàng)C錯(cuò)；同理，選項(xiàng)D錯(cuò)．
3．關(guān)于物體動(dòng)能的改變與做功的關(guān)系，下列說法正確的是( )
A．只要?jiǎng)恿?duì)物體做功，物體的動(dòng)能就增加
B．只要物體克服阻力做功，物體的動(dòng)能就減少
C．動(dòng)力、阻力都做功，物體動(dòng)能不變
D．合外力對(duì)物體做功的代數(shù)和等于物體末動(dòng)能與初動(dòng)能的差
解析：選D.根據(jù)動(dòng)能定理知，只要合外力的功大于零，物體的動(dòng)能就增加；只要合外力的功小于零，物體的動(dòng)能就減少，所以選項(xiàng)D正確．
4．足球運(yùn)動(dòng)員將m＝0.5 kg
30、的足球沿與水平方向成60°角的方向以10 m/s的速度踢出，則球被踢出的瞬間具有的動(dòng)能為( )
A．25 J B．12.5 J
C．6.25 J D．37.5 J
解析：選A.足球被踢出瞬間的動(dòng)能Ek＝mv2＝×0.5×102 J＝25 J.
5.
一質(zhì)量為m的小球用長為l的細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，小球在水平力F作用下，從平衡位置P點(diǎn)緩慢地移動(dòng)，當(dāng)懸線偏離豎直方向θ角時(shí)，如圖所示，則在這一過程中水平力所做的功為( )
A．mglcos θ B．Flsin θ
C．mgl(1－cos θ) D．Flcos θ
解析：選C.小球在緩慢移動(dòng)的過程中，動(dòng)能不變，故
31、可用動(dòng)能定理求解，即WF＋WG＝0，其中WG＝－mgl(1－cos θ)，所以WF＝－WG＝mgl(1－cos θ)，故選項(xiàng)C正確．
6．速度為v的子彈，恰可穿透一塊固定著的木板，如果子彈的速度為2v，子彈穿透木板時(shí)阻力視為不變，則可穿透同樣的木板( )
A．1塊 B．2塊
C．3塊 D．4塊
解析：選D.設(shè)子彈穿木板的阻力為f，每塊木板的厚度為d，由動(dòng)能定理可知，－f·d＝0－mv2①
－fd′＝0－m(2v)2②
由①②兩式可得：d′＝4d，故選項(xiàng)D正確．
二、多項(xiàng)選擇題
7.
如圖所示，一塊長木板B放在光滑的水平地面上，在B上放一物體A，現(xiàn)以恒定的外力F拉B
32、，由于A、B間摩擦力的作用，A將在B上滑動(dòng)，以地面為參考系，A和B都向前移動(dòng)一段距離，在此過程中( )
A．外力F做的功等于A和B動(dòng)能的增量
B．B對(duì)A的摩擦力所做的功等于A的動(dòng)能的增量
C．A對(duì)B的摩擦力所做的功等于B對(duì)A的摩擦力所做的功
D．外力F對(duì)B做的功等于B動(dòng)能的增量與B克服摩擦力所做的功之和
解析：選BD.A物體所受的合外力等于B對(duì)A的摩擦力，由動(dòng)能定理得B對(duì)A的摩擦力所做的功等于A動(dòng)能的增量，B選項(xiàng)正確；A對(duì)B的摩擦力與B對(duì)A的摩擦力是一對(duì)作用力與反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑動(dòng)，A、B對(duì)地的位移不相等，故二者做功不相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；對(duì)B應(yīng)用動(dòng)能定理
33、WF－Wf＝ΔEkB，即WF＝Wf＋ΔEkB，選項(xiàng)D正確；B克服摩擦力所做的功與A動(dòng)能的增量(B對(duì)A的摩擦力所做的功)不相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．
8．質(zhì)量為m的汽車在平直的公路上行駛，某時(shí)刻速度為v0，從該時(shí)刻起汽車開始加速，經(jīng)過時(shí)間t前進(jìn)的距離為s，此時(shí)速度達(dá)到最大值vm，設(shè)在加速過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒為P，汽車所受阻力恒為Fμ，則這段時(shí)間內(nèi)牽引力所做的功為( )
A．Pt B．Fμvmt
C．Fμs D.mv＋Fμs－mv
解析：選ABD.牽引力的功率為P，則W＝Pt，A正確；當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度達(dá)到最大值，則有P＝Fμvm，B正確；加速階段牽引力大于阻力，C錯(cuò)誤；對(duì)加速階段
34、，由動(dòng)能定理得W－Fμs＝mv－mv，D正確．
9．一物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v－t關(guān)系如圖所示，已知在第1 s內(nèi)合力對(duì)物體做功為W，則( )
A．從第1 s末到第3 s末合力做功為4W
B．從第3 s末到第5 s末合力做功為－2W
C．從第5 s末到第7 s末合力做功為W
D．從第3 s末到第4 s末合力做功為－0.75W
解析：選CD.由題圖知第1 s末的速度為v，則由動(dòng)能定理可得mv2＝W，從第1 s末到第3 s末合力做功為mv2－mv2＝0，從第3 s末到第5 s末合力做功為0－mv2＝－W，從第5 s末到第7 s末合力做功為mv2－0＝W，從第3 s末到第4 s末合力做功為
35、m－mv2＝－0.75 W，故C、D正確．
三、非選擇題
10．某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究“恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小沙桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：
(1)你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有___________________________________．
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是________________
36、，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是________________．
(3)在(2)的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M.往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m.讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2(v1
37、平，利用紙帶求加速度時(shí)要用到刻度尺．
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要平衡滑塊的摩擦力，為使細(xì)線的拉力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量．
(3)動(dòng)能的增量ΔEk＝Mv－Mv
細(xì)線拉力做的功W＝mgL
故需要驗(yàn)證的關(guān)系式為
mgL＝Mv－Mv.
答案：(1)天平、刻度尺
(2)沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量 平衡摩擦力
(3)mgL＝Mv－Mv
11.
一質(zhì)量為0.5 kg的小物塊放在水平地面上的A點(diǎn)，距離A點(diǎn)5 m的位置B處是一面墻，如圖所示，一物塊以v0＝9 m/s的初速度從A點(diǎn)沿AB方向運(yùn)動(dòng)，在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7 m/s，碰后以6 m/
38、s的速度反向運(yùn)動(dòng)直至靜止，g取10 m/s2.
(1)求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
(2)求物塊在反向運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功W.
解析：(1)由動(dòng)能定理，有－μmgs＝mv2－mv
可得μ＝0.32.
(2)W＝mv′2＝9 J.
答案：(1)0.32 (2)9 J
12.
如圖所示，摩托車做特技表演時(shí)，以v0＝10 m/s的初速度從高臺(tái)底部沖向高臺(tái)頂端，然后從高臺(tái)頂端水平飛出．摩托車在沖向高臺(tái)頂端的過程中始終以P＝4 kW的額定功率行駛，所經(jīng)歷的時(shí)間t＝3 s．人和車的總質(zhì)量m＝1.8×102 kg，臺(tái)高h(yuǎn)＝5 m，摩托車沖到高臺(tái)頂端時(shí)的速度為v＝11 m/s.取重力加速度g＝10 m/s2.求：
(1)摩托車在沖向高臺(tái)頂端的過程中牽引力所做的功；
(2)摩托車在沖向高臺(tái)頂端的過程中克服阻力所做的功．
解析：(1)摩托車在沖向高臺(tái)頂端的過程中牽引力所做的功W＝Pt＝1.2×104 J.
(2)設(shè)摩托車在沖向高臺(tái)頂端的過程中克服阻力所做的功為Wf，根據(jù)動(dòng)能定理
W－Wf－mgh＝mv2－mv
代入數(shù)據(jù)，可得Wf＝1.11×103 J
所以，摩托車沖向高臺(tái)過程中克服阻力所做的功為1.11×103 J.
答案：(1)1.2×104 J (2)1.11×103 J
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2019-2020學(xué)年高中物理 第2章 能的轉(zhuǎn)化與守恒 第1節(jié) 動(dòng)能的改變學(xué)案 魯科版必修2
