人教版高中物理必修二课时作业16.docx

唐玲

高中物理学习材料

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1．关于动能定理，下列说法中正确的是( )

A．某过程中外力的总功等于各力做功的绝对值之和

B．只要合外力对物体做功，物体的动能就一定改变

C．在物体动能不改变的过程中，动能定理不适用

D．动能定理只适用于受恒力作用而加速运动的过程

【解析】 公式W＝ΔEk中W为合外力做的功，也可以是各力做功的代数和，A错，B对；动能不变，只能说明合外力的总功W＝0，动能定理仍适用，C错；动能定理既适用于恒力做功，也可适用于变力做功，D项错误．

【答案】 B

2．下列关于运动物体所受的合力、合力做功和动能变化的关系，正确的是

( )

A．如果物体所受的合力为零，那么合力对物体做的功一定为零

B．如果合力对物体做的功为零，则合力一定为零

C．物体在合力作用下做匀变速直线运动，则动能在一段过程中变化量一定不为零

D．如果物体的动能不发生变化，则物体所受合力一定是零

【解析】 功是力与物体在力的方向上发生的位移的乘积，如果物体所受的合力为零，那么合力对物体做的功一定为零，A正确；如果合力对物体做的功为零，可能是合力不为零，而是物体在力的方向上的位移为零，B错误；竖直上抛运动是一种匀变速直线运动，在上升和下降阶段经过同一位置时动能相等，动能唐玲 在这段过程中变化量为零，C错误；动能不变化，只能说明速度大小不变，但速度方向有可能变化，因此合力不一定为零，D错误．

【答案】 A

3．一质量为m的滑块，以速度v在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度变为－2v(方向与原来相反)，在这段时间内，水平力所做的功为( )

A.32mv2 B．－32mv2

C.52mv2 D．－52mv2

【解析】 由动能定理得：WF＝12m(－2v)2－12mv2＝32mv2，A正确．

【答案】 A

4．(2013·徐州高一检测)甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s，如图7－7－4所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是(

)

图7－7－4

A．力F对甲物体做功多

B．力F对甲、乙两个物体做的功一样多

C．甲物体获得的动能比乙大

D．甲、乙两个物体获得的动能相同

【解析】 由功的公式W＝Flcos α＝F·s可知，两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多，A错误、B正确；根据动能定理，对甲有Fs＝Ek1，对乙有，Fs—fs＝Ek2，可知Ek1＞Ek2，即甲物体获得的动能比乙大，C正确，D错．

【答案】 BC

5. (2013·岳阳高一检测)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7－7－5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( ) 唐玲

图7－7－5

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，所以合外力的功为零

C．重力和摩擦力的功为零

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，合外力不为零，A错；速率不变，动能不变，由动能定理知，合外力做功为零，支持力始终不做功，重力做正功，所以重力做的功与阻力做的功代数和为零，但重力和阻力的合力不为零，C对，B、D错．

【答案】 C

6．(2013·唐山高一检测)物体在合外力作用下做直线运动的v－t图象如图7－7－6所示．下列表述正确的是(

)

图7－7－6

A．在0～1 s内，合外力做正功

B．在0～2 s内，合外力总是做负功

C．在1～ 2 s内，合外力不做功

D．在0～3 s内，合外力总是做正功

【解析】 0～1 s内物体的速度增加，物体的动能也一直增加，该过程合力一直做正功，A对；同理，0～2 s内合力先做正功，后做负功，总功为正，B错；1 s～2 s内合力做负功，C错；0～3 s内物体的速度先增大后减小，动能先增后减，合力先做正功，后做负功，全过程不做功，D错．

【答案】 A

7．静止在光滑水平面上的物体，在水平力F的作用下发生位移s并获得速唐玲 度v，若水平面不光滑，物体运动时受到的摩擦力为F/n(n＞1)．若要使物体由静止出发通过位移s而获得速度v，则水平力变为( )

A.n＋1nF B.n－1nF

C．nF D．(n＋1)F

【解析】 由动能定理知

在光滑水平面上：Fs＝12mv2－0①

在不光滑水平面上：(F′－Fn)s＝12mv2－0②

由①②两式解得F′＝n＋1nF.故A正确．

【答案】 A

8．如图7－7－7所示，一物体由A点以初速度v0下滑到底端B，它与挡板B做无动能损失的碰撞后又滑回到A点，其速度正好为零．设A、B两点高度差为h，则它与挡板碰前的速度大小为(

)

图7－7－7

A. 2gh＋v204

B.2gh

C. 2gh＋v202

D.2gh＋v20

【解析】 设整个滑动过程中物体所受摩擦力大小为Ff，(此力大小不变，下滑时方向向上，上滑时方向向下)．斜面长为s，则对物体由A→B→A的整个过程运用动能定理，得－2Ffs＝－12mv20.同理，对物体由A到B运用动能定理，设唐玲 物体与挡板碰前速度为v，则mgh－Ffs＝12mv2－12mv20，解得v＝2gh＋v202.C正确．

【答案】 C

9．质量为m的小球用长度为L的轻绳系住，在竖直平面内做圆周运动，运动过程中小球受空气阻力作用．已知小球经过最低点时轻绳受的拉力为7mg，经过半周小球恰好能通过最高点，则此过程中小球克服空气阻力做的功为( )

A.mgL4

B.mgL3

C.mgL2 D．mgL

【解析】 小球经过最低点时，有FN－mg＝mv21L，解得v1＝6gL.

小球恰好能通过最高点，有

mg＝mv22L，解得v2＝gL.

根据动能定理－mg·2L－Wf＝12mv22－12mv21，解得小球克服空气阻力做功Wf＝12mgL，所以C对．

【答案】 C

10．物体沿直线运动的v－t图象如图7－7－8所示，已知在第1秒内合力对物体做功为W，则( )

图7－7－8

A．从第1秒末到第3秒末合力做功为4W

B．从第3秒末到第5秒末合力做功为－2W

C．从第5秒末到第7秒末合力做功为W

D．从第3秒末到第4秒末合力做功为－0.75W

【解析】 由题中图象可知物体速度变化情况，根据动能定理得第1 s内：唐玲 W＝12mv2，

第1 s末到第3 s末：W1＝12mv2－12mv2＝0，A错；

第3 s末到第5 s末：W2＝0－12mv2＝－W，B错；

第5 s末到第7 s末：W3＝12m(－v)2－0＝W，C正确；

第3 s末到第4 s末：W4＝12m(v2)2－12mv2＝－0.75W，D正确．

【答案】 CD

11．质量m＝1 kg的物体，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4 m时，拉力F停止作用，运动到位移是8 m时物体停止，运动过程中Ek－s的图线如图7－7－9所示，g＝10 m/s2，求：

图7－7－9

(1)物体和平面间的动摩擦因数．

(2)拉力F的大小．

【解析】 (1)在运动的第二阶段，物体在位移x2＝4 m内，

动能由Ek＝10 J变为零，由动能定理得

－μmgx2＝－Ek，故动摩擦因数

μ＝Ekmgx2＝101×10×4＝0.25

(2)在运动的第一阶段，物体位移x1＝4 m，初动能Ek0＝2 J，根据动能定理Fx1－μmgx1＝Ek－Ek0

所以F＝4.5 N.

【答案】 (1)0.25 (2)4.5 N

12．如图7－7－10所示，滑雪者从高为H的山坡上A点由静止下滑，到B点后又在水平雪面上滑行，最后停止在C点．A、C两点的水平距离为s，求滑雪唐玲 板与雪面间的动摩擦因数μ.

图7－7－10

【解析】 分别选开始滑动时的A点和停止时的C点为始、末状态，以滑雪者为研究对象．在这两个状态，研究对象的动能都为零，所以动能的变化量ΔEk＝0.

在运动过程中，滑雪者在重力方向上的位移为H，故重力做功WG＝mgH.

滑雪者克服滑动摩擦力做功，摩擦力方向始终与滑雪者的运动方向相反，即做负功．

在山坡上摩擦力做功：W1＝－f1s1＝－μmgcos θAB

在水平雪面上摩擦力做功：

W2＝－f2s2＝－μmg(s－ABcosθ)

在整个过程中，外力做的总功为

W＝WG＋W1＋W2＝mgH－μmgABcos θ－μmg(s－ABcos θ)＝mgH－μmgs

根据动能定理，mgH－μmgs＝0，解得μ＝Hs.

【答案】 μ＝Hs