高中物理43探究外力做功与物体动能变化的关系同步练习粤教版必修2

1、探究外力做功与物体动能变化的关系同步测试本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分.满分100分，考试用时90分钟.第卷（选择题，共40分）一、选择题（每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得4分，对而不全得2分。）1关于功的概念，下列说法中正确的是（ ）a力对物体做功多，说明物体的位移一定大b力对物体做功少，说明物体的受力一定小c力对物体不做功，说明物体一定无位移d功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的2关于两个物体间的作用力和反作用力的做功情况是（ ）a作用力做功，反作用力一定做功b作用力做正功，反作用力一定做负功c作用力和反

2、作用力可能都做负功d作用力和反作用力做的功一定大小相等，且两者代数和为零3关于功率公式p=和p=fv的说法正确的是（ ）a由p=知，只要知道w和t就可求出任意时刻的功率b由p=fv只能求某一时刻的瞬时功率c从p=fv知，汽车的功率与它的速度成正比d从p=fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比4下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系正确的是（ ）a如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零b如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零c物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化d物体的动能不变，所受合外力一定为零5设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速率平方成正比

3、，当飞机以速率v水平匀速飞行时，发动机的功率为p。若飞机以速率3v水平飞行时，发动机的功率为（ ）a3p b9p c18p d27p6以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f，则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为（ ）a0 bfh cfh d2fh7质量为m的物体，受到水平拉力f作用，在粗糙水平面上运动，下列说法正确的是（ ）a如果物体做加速运动，则拉力f一定对物体做正功b如果物体做减速运动，则拉力f一定对物体做正功c如果物体做减速运动，则拉力f可能对物体做正功d如果物体做匀速运动，则拉力f一定对物体做正功8如图1所示，质量为m的物体用

4、细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动，拉力为某个值f时，转动半径为r，当拉力逐渐减小到时，物体仍做匀速圆周运动，半径为2r，则外力对物体所做的功大小是（ ）a b图1c d0图29质量为m的子弹，以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为m的木块，并留在其中，下列说法正确的是（ ）a子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等b阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等c子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等d子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功10图2中abcd是一条长轨道，其中ab段是倾角为的斜面，cd段是水平的，bc是与ab和cd都相切的一小段圆弧，其长度可以略去不计.一质量为m的小滑

5、块在a点从静止状态释放，沿轨道滑下，最后停在d点，a点和d点的位置如图所示，现用一沿轨道方向的力推滑块，使它缓缓地由d点推回到a点，设滑块与轨道间的动摩擦系数为，则推力对滑块做的功等于（ ）amgh b2mghcmg（s+） dmgs+mgshcos第卷（非选择题，共60分）二、填空题（每小题6分，共24分。把正确答案填写在题中的横线上，或按题目要求作答。）11人的心脏每跳一次大约输送8×105 m3的血液，正常人血压（可看做心脏压送血液的压强）的平均值约为1.5×104 pa，心跳约每分钟70次，据此估测心脏工作的平均功率为 .12甲、乙、丙三物体的质量之比为m甲m乙m丙

6、=123，它们沿水平面以一定的初速度在摩擦力的作用下减速滑行到停下来，滑行距离分别为s甲、s乙、s丙。（1）若它们与水平面间的动摩擦因数相同，初动能相同，则s甲s乙s丙=_。（2）若它们所受的摩擦力相同，初动能相同，则s甲s乙s丙=_。 图313汽车在平直的公路上从静止开始做匀加速运动，当汽车速度达到vm时关闭发动机，汽车继续滑行了一段时间后停止运动，其运动的速度如图3所示。若汽车加速行驶时其牵引力做功为w1，汽车整个运动中克服阻力做功等于w2，则w1与w2的比值为_。牵引力和阻力大小之比为_。14一个物体在恒力f作用下由静止开始运动，速率达到v，然后换成一个方向相反大小为3f的恒力作用，经过

7、一段时间后，物体回到出发点，则物体回到原出发点时的速率为 。三、计算题（共36分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）15（12分）汽车发动机的额定功率为60 kw，汽车的质量为5 t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10 ms2。（1）汽车保持额定功率不变从静止起动后，当汽车的加速度为2 ms2时速度多大?（2）若汽车从静止开始，保持以0.5 ms2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间?16（12分）水平轨道与半径r=2 m，高为h=0.8 m的一段圆弧形光滑轨道连接，如图4所示。一个物体从

8、水平轨道上以初速度v0冲上圆弧轨道并通过最高点而没有脱离轨道，求物体的初速度v0的范围。图417（12分）图5中，ab=ac=h，开始时绳ac处于竖直方向，小车从静止出发在水平路面上运动到b点时速度为v，在此过程中绳子对挂在井底、质量为m的物体做了多少功?图5 参考答案1【答案】 d 【解析】 做功有两个不可缺少的因素。功的大小由力的大小、位移的大小及力和位移方向夹角的余弦值的大小决定，即由力的大小和在力的方向上的位移的大小决定。2【答案】 c 【解析】 相互作用的两个物体不一定都有位移，故作用力和反作用力不一定同时都做功。一对作用力和反作用力可能都做负功。例如，两辆相向行驶的实验小车在发生碰

9、撞的过程中，它们间的相互冲击力都做负功。3【答案】 d 【解析】 公式p=一般用来计算平均功率，公式p=fv既可以计算瞬时功率，又可以计算平均功率。4【答案】 a【解析】 如果合外力做的功为零，但合外力不一定为零.可能物体的合外力和运动方向垂直而不做功，b选项错.物体做变速运动可能是速度方向变化而速度大小不变.所以，做变速运动的物体，动能可能不变，c选项错.物体动能不变，只能说合外力不做功，但合外力不一定为零，d选项错.5【答案】 d 【解析】 飞机飞行时所受的阻力与速度的平方成正比，即f=kv2。当飞机匀速飞行时，牵引力大小等于阻力，即f=f=kv2，则发动机的功率为p=fv=kv3，即发动

10、机的功率与速度的三次方成正比。所以，当飞机的速度变为原来三倍时，发动机的功率变为原来的27倍，选项d正确。6【答案】 d 【解析】把运动的全过程分成两段，上升过程空气阻力大小、方向均不变，可求出阻力做的功w1=fhcos180°=fh；下降过程，阻力也为恒力，做功w2=fhcos180°=fh，所以全过程中空气阻力做功w=w1w2=fh（fh）=2fh，d选项正确。7【答案】 acd 【解析】 判断一个力对物体做正功还是负功，看f与s之间的夹角。物体做加速、匀速运动时，f与s同方向，一定做正功。物体做减速运动时，f可能与s同向，也可能与s反向，可能做正功或负功。8【答案】

11、a【解析】 设当绳的拉力为f时，小球做匀速圆周运动的线速度为v1，则有f=m。当绳的拉力减为时，小球做匀速圆周运动的线速度为v2，则有f=m。在绳的拉力由f减为f的过程中，绳的拉力所做的功为w=mv22mv12=fr。所以绳的拉力所做功的大小为fr，a选项正确。9【答案】 bd 【解析】 子弹击中木块打入一定的深度并留在其中。子弹和木块所受水平作用力（相互摩擦力）大小相等，可认为是恒力。但二者的位移大小不同，做功不同，故二者的动能变化并不相等。10【答案】 b 【解析】 物体由a点下落至d点，由动能定理：mghwf=0，所以wf=mgh，当物体从d点被推回a点，则wfmghwf=0，所以wf=

12、2mgh11【答案】 1.4 w【解析】 人的心脏每跳一次输送的血液看做长为l，截面积为s的液柱，心脏每跳一次需做的功为w=fl=psl=pv，心跳每分钟70次，则心脏工作的平均功率为， p=w=1.4 w12【答案】 （1）632 （2）111【解析】 （1）由动能定理得mgs=0ek 有滑行距离为 s=，所以，甲、乙、丙三物体滑行距离之比为s甲s乙s丙=632（2）设摩擦力均为f，由动能定理得fs=0ek 所以，物体的滑行距离为s=，三物体滑行距离之比为s甲s乙s丙=11113【答案】 11;41 【解析】 设牵引力为f，阻力为f，汽车匀加速运动的位移为s1，总位移为s，对全过程由动能定理

13、得 w1w2=0或fs1fs=0，所以 。由于 s=t，s1=t1，所以 =，即 14【答案】 2v【解析】 设物体在恒力f作用下发生的位移为s，由动能定理得fs=mv2 物体在3f恒力作用下，先做匀减速运动，速度减小到零后返回，到物体回到原出发点时，物体的位移大小仍为s。在3f恒力作用的过程中，由动能定理得3fs=mvt2mv2 由得 vt=2v，即物体回到原出发点时的速度为2v。15（12分）【解析】 汽车运动中所受的阻力大小为f=0.1mg=0.1×5×103×10 n=5×103 n （1分）（1）汽车保持恒定功率起动时，做加速度逐渐减小的加速运

14、动，当加速度减小到零时，速度达到最大。 （1分）设当汽车的加速度为2 ms2时牵引力为f1，由牛顿第二定律得 f1f=ma （2分）得f1=f+ma=5×103 n5×103×2 n=1.5×104 n （1分）汽车的速度为v= ms=4 ms （2分） （2）当汽车以恒定加速度0.5 ms2匀加速运动时，汽车的牵引力为f2，由牛顿第二定律得 f2f=ma （2分）得 f2=f+ma=5×103 n5×103×0.5 =7.5×103 （1分）汽车匀加速运动时，其功率逐渐增大，当功率增大到等于额定功率时，匀加速运动结束，此时汽车的速度为 vt=ms=8 ms （1分）则汽车匀加速运动的时间为 t=s=16 s （1分） 16（12分）【解析】 物体从水平轨道至圆弧轨道顶端的过程，由动能定理得 mgh=mv2 mv02 （3分）式中v是物体在顶端的速度。若物体刚能到达顶端，即v=0，由式可得v0=4 ms. （2分）若物体到达顶端且刚不脱离，应满足 mg=m （3分）由此得v2=rg，代入式得 v0=6 ms （