探究外力做功与物体动能变化的关系
1．利用重锤下落探究外力做功与物体动能变化实验中，下面叙述正确的是( )
A．应该用天平称出物体的质量
B．应该选用点迹清晰、特别是第一点没有拉成长条的纸带
C．操作时应先放纸带再通电
D．打点计时器应接在电压为4～6 V的直流电源上
【答案】B
【解析】因为要记录重锤自由下落的情况，所以操作时应先通电再放纸带．且用交流电源，因求证mgh＝mv2，故不需要称物体的质量．
2．质量为1 kg的物体，放置动摩擦因数为0.2的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移s之间的关系如图所示，重力加速度为10 m/s2，则下列说法正确的是( )
A．s＝3 m时速度大小为2 m/s
B．s＝9 m时速度大小为4 m/s
C．OA段加速度大小为3 m/s2
D．AB段加速度大小为3 m/s2
【答案】C
【解析】合外力做的功包括拉力和摩擦力做的功，故不能直接套用动能定理分析．由W＝Fs，结合图象可得FOA＝5 N，FAB＝2 N，f＝μmg＝2 N，故OA段匀加速运动，加速度a＝＝3 m/s2，v3＝＝3 m/s，AB段匀速运动，加速度为零．
3．(2017江苏卷)一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为Ek0，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能Ek与位移x关系的图线是( )
A B C D
【答案】C
【解析】设斜面的倾角为θ，物块的质量为m，取沿斜面向上为位移正方向．根据动能定理可得，上滑过程中：－mgxsin θ－μmgxcos θ＝Ek－Ek0，所以Ek＝Ek0－(mgsin θ＋μmgcos θ)x；下滑过程中：mgx′sin θ－μmgx′cos θ＝Ek－0，所以Ek＝(mgsin θ－μmgcos θ)x′.根据能量守恒定律可得，最后的总动能减小，故C正确．
4．(多选)质量为1 kg的物体以某一初速度在水平地面上滑行
,由于受到地面摩擦阻力的作用,其动能随位移变化的图线如图所示,g取10 m/s2,则物体在水平地面上( )
A.所受合力大小为5 N
B.滑行的总时间为4 s
C.滑行的加速度大小为1 m/s2
D.滑行的加速度大小为2.5 m/s2
【答案】BD
【解析】由题图可知,物体前进20 m,动能由50 J变为零,由动能定理得F×20 m=0-50 J,所以F=-2.5 N,即物体所受的合力大小为2.5 N,A错误.物体的加速度大小a=
=2.5 m/s2,C错误,D正确.由于物体的初速度v0=
m/s=10 m/s,故滑行时间t=
s=4 s,B正确.
故选BD.
5．(1)在探究动能定理的实验中，实验装置已安装完毕，请完成如下实验操作：
①将纸带穿过打点计时器的________________，
纸带下端固定在重锤上，上端用手提住，纸带不与限位孔接触．
②接通打点计时器的电源使它工作，让纸带从______状态开始释放，计时器在纸带上打出一系列的点．
③取纸带上的第1个点记为O，在第1个点后距离较远处任意选取一点P，记P点为n，用刻度尺测出__________的距离h.
④打点计时器工作电源频率为50 Hz，则打点间隔时间为________s．根据公式____________计算出P点的速度v.
⑤由上面的h和v分别计算__________________和________________，看两者______________________．
