高一物理第七章 第6~7节人教实验版知识精讲
分段列式。
设铅球自由下落过程到沙面时的速度为v，则mgH=设铅球在沙中受到的阻力为F，则Mgh－Fh=0－
12
mv－0 212mv 2代入数据解得F=2020 N
解法二：全程列式：全过程中重力做功mg（H+h），进入沙中阻力做功－Fh，全程来看动能变化为零，则由W=Ek2－Ekl，得mg（h+H）－Fh=0。
解得：F=
mg(h?H)2?10?(2?0.02)=N=2020N
h0.02【模拟试题】（答题时间：45分钟）
1. 关于探究功与物体速度变化的关系实验中，下列叙述正确的是（ ）
A. 每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B. 每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C. 放小车的长木板应该尽量使其水平
D. 先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
2. 在探究功与物体速度变化的关系的实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图1所示的纸带，这条纸带上的点两端较密，中间疏，出现这种情况的原因可能是（ ）
A. 电源的频率不稳定 B. 木板倾斜程度太大
C. 没有使木板倾斜或倾斜角太小 D. 小车受到的阻力较大
图1
3. 现有下列器材：电火花打点计时器、重锤、纸带、铁架台、直尺、铅笔等。试设计一个实验，研究合外力做的功与物体速度的关系。
要求：
（1）构思实验方案；
（2）说明操作方法、测量方法和测量数据； （3）说明探究功与速度关系的方法。
4. 关于对动能的理解，下列说法正确的是（ ）
A. 动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能 B. 动能总为正值
C. 一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化时，动能不一定变化 D. 动能不变的物体，一定处于平衡状态
5. 对于功和能的关系，下列说法中正确的是（ ） A. 功就是能，能就是功
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B. 功可以变为能，能可以变为功 C. 做功的过程就是能量转化的过程 D. 功是物体能量的量度
6. 被竖直上抛的物体的初速度与回到抛出点时速度大小之比为K若空气阻力大小恒定，则重力与空气阻力的大小之比为（ ）
K2?11K?1A. K B. C. D. 2K?1KK?17. 质量为m的物体，在水平面上只受摩擦力作用，以初速度v0做匀减速直线运动，经距
v0离d以后，速度减为，则（ ）
223v0A. 此平面动摩擦因数为
8gdd便停止 332C. 摩擦力做功为mv0
4B. 物体再前进
D. 若使物体前进总距离为2d时，其初速度至少为
3v0 28. 一颗子弹速度为v 时，刚好垂直射穿一块钢板。那么当其速度为2v时，可垂直射穿几块同样的钢板？若要垂直射穿N块同样的钢板，则子弹的速度至少为多大？
9. 如图2所示，物块m从高为h的斜面上滑下，又在同样材料的水平面上滑行s后静止。已知斜面倾角为θ，物块由斜面到水平面时圆滑过渡，求物块与接触面间的动摩擦因数。
图2
10. 图3中ABCD是一条长轨道，其中AB段是倾角为θ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。现用一沿着轨道方向的力推滑块，把它缓慢地由D点推回到A点时停下。设滑块与轨道间的动摩擦因数为μ，则推力对滑块做的功等于（ ）
A. mgh B. 2mgh C. μmg（s+
h） D. μmg+μmghcosθ sin?
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图3
11. 如图4所示，在光滑的水平面上有一平板小车，M正以速度v向右运动。现将一质量为m的小块无初速地放在小车上。由于木块和小车间的摩擦力的作用，小车的速度将发生变化。为使小车保持原来的运动速度不变，必须及时对小车施加一向右的水平恒力F，当F作用一段时间后把它撤去时，木块恰能随小车一起以速度v共同向右运动。设木块和小车间的动摩擦因数为μ，求在上述过程中，水平恒力F对小车做多少功?
图4
12. 如图5所示，小球沿倾角α=30o的粗糙斜面的顶端由静止开始滑下，与置于斜面底端A处的木板碰撞后反向弹回，假设每次与板碰撞后都能弹回本次下滑距离的
2，空气阻力3不计，小球与木板碰撞后无动能损失，且A、B间距离s0=6m，求小球在静止前所通过的总路程为多少？
图5
13. 位于我国新疆境内的塔克拉玛干沙漠，气候干燥，风力强劲，是利用风力发电的绝世佳境。设该地强风的风速v=20m/s，空气密度ρ=1.3kg/m3，如果把通过横截面积为s=20m2的风的动能全部转化为电能，则电功率的大小为多少?（取一位有效数字） 14. 电动机通过一轻绳吊起一质量为8kg的物体，绳的拉力不能超过l20N，电动机功率不能超过1200W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m（已知此物体在被吊高接近90m时已开始以最大速度匀速上升）所需时间至少为多少?
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【试题答案】
1. D
解析：本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了，A错；每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，只有这样才能保证以后各次实验时，橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍，B错；小车运动中会受到阻力，只有使木板倾斜到一定程度，才能减小误差，C错；实验时，应该先接通电源，让打点计时器开始工作，然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出，D正确。 2. D 3. 略 4. A、B、C
解析：物体由于运动而具有的能叫动能，故A对；由Ek=
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mv知，Ek>0，故B对；2由于速度是矢量，当速度大小不变、方向变时，动能不变，但动能变时，速度大小一定改变，故C对；做匀速圆周运动的物体，其动能不变，但物体却处于非平衡状态，故D错。 5. C
解析：功和能是两个密切相关的物理量，但功和能有本质的区别，功是反映物体间在相互作用过程中能量变化多少的物理量，与具体的能量变化过程相联系，是一个过程量。能是用来反映物体具有做功本领的物理量，物体处于一定的状态（如速度和相对位置）就具有一定的能量，能是状态量；功是反映能量变化的多少，而不是反映能量的多少。 6. C
解析：设阻力为Ff，初速度为Kv，末速度为v，上升最大高度为h。 上升过程依动能定理有W=△Ek→（mg+Ff）h=下降过程依动能定理有（mg－Ff）h=
1m（kv）2 212mv。 2mgK2?1解得： ?2FfK?17. A、B、D
解析：设动摩擦因数为μ，据动能定理W=ΔEk有Wf=μmgd=
v112m（0）2－mv0=
22223v03122－mv0，解得μ=，选项A正确；设物体总共能滑行s，则有：－μmgs=0－mv0得
8gd82s=
4dd，即再前进便停止，选项B正确；若要使物体滑行2d，则物体初速度为v，根据33动能定理有：－μmg（2d）=0－
312mv0，得v=v0，选项D 正确。
228. v=Nv。
解析：子弹在射穿钢板的过程中，只有钢板对子弹的阻力做功，使子弹的动能减小。设
每一块钢板的厚度为d，子弹受到钢板的阻力为Ff，由动能定理可得：
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子弹速度为v，刚好射穿一块钢板时，有－Ffd=0－
12mv 21m（2v）2 212
mv ③ 2设子弹速度为2v，刚好能射穿N块钢板时，有－Ff·Nd=0－联立解①、②可得N=4
设子弹以速度v?运动刚好能射穿N块钢板，则有－Ff·Nd=0－联立解①、③可得v=Nv 9. μ=
h=tanα
hcot??s解析：物体在斜面上下滑时摩擦力做负功，重力做正功，动能增加，在水平面上滑行时只有摩擦力做负功，最后减速到零，全过程动能变化量为零，可在全过程中应用动能定理求解。在全过程中应用动能定理，有
mgh－（μmgcosθ·解得μ=
h+μmgs）=0 sin?h=tanα
hcot??s其中α为物体初末两位置A、B连线与水平面夹角。
10. B
解析：小滑块在斜面上和在平面上运动时都受到三个力，即重力、支持力和摩擦力。整个过程中，支持力由于与速度方向始终垂直，故不做功。从A到D的过程中，由动能定理，有WG－WFf=0 ∴ WFf=WG=mgh
当它返回时，从D到A的过程中，重力和摩擦力均做负功，因推力平行于轨道，所受摩擦力大小跟A到D过程相同，做的功也相等，均为－WFf。从D到A的返回过程，根据动能定理，有WF－mgh－WFf=0，∴ WF=mgh+WFf=2mgh。
11. WF=mv2
解析：本题中的m和M是通过摩擦相互联系的。题中已经给出最后两者速度均为v，解题的关键是要找出s车和s木的关系。
由于s车=vt，s木=vt=
vt，所以s车/s木=2/1 ① 21根据动能定理。对于木块有μmgs木=mv2－0 ②
2Mv2Mv2对于车有WF－μmgs车=－=0 ③
22将①②③式联系起来，可得WF=mv2
12. 30m
解析：由题意可知，小球先沿斜面向下加速运动，与挡板碰后沿斜面向上减速上升，依次反复，由于不断地克服摩擦力做功，每次与挡板A相碰时，速度都比前一次要小，故最终停于挡板前。
设小球与斜面间的动摩擦因数为μ，球沿斜面下滑过程受力分析如图所示。研究小球第一次由静止从距A端s0处的B点下滑和碰撞弹回上升到速度为零的全过程，由动能定理得：
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