Questões de Vestibular de Física - Trabalho e Energia

Uma corda desliza sem atrito sobre uma superfície horizontal pela ação de uma força de módulo F aplicada horizontalmente em uma das pontas. Se essa extremidade da corda se desloca de uma distância d na mesma direção e sentido da força, o trabalho realizado por essa força é 

Uma disparadora de bolinhas usa uma mola de constante k = 1,21 N/m. A mola é comprimida em 50 cm, e uma bolinha de massa m = 2,5 g é colocada em sua frente. Quando a mola é solta, ela acelera a bolinha, sem atrito e na horizontal, até a velocidade final V. Calcule V em m/s.

Uma arma de tiro esportivo dispara um projétil de massa 2 g contra um bloco de madeira de massa 98 g, inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito. O projétil fica encrustado no bloco, e o conjunto sai com velocidade de 4 m/s.
Qual é a velocidade horizontal do projétil, em m/s, antes de atingir o bloco?

INSTRUÇÃO: Para responder a questão, leia as informações a seguir.
A Física Médica é uma área da Física voltada ao estudo das aplicações da Física na Medicina. Estas aplicações incluem, entre outras, a obtenção de imagens do corpo que auxiliam no diagnóstico de doenças. Um dos equipamentos utilizados para obter essas imagens é o aparelho de raios X. A produção dos raios X ocorre no tubo de raios X, o qual consiste basicamente de uma ampola evacuada que contém dois terminais elétricos, um positivo e um negativo. Os elétrons liberados por um filamento no terminal negativo são acelerados em direção a um alvo metálico no terminal positivo por uma tensão aplicada entre esses terminais. Ao chegarem ao alvo, os elétrons são bruscamente freados e sua energia cinética é convertida em radiação infravermelha e raios X.
Em relação ao descrito acima, afirma-se:
I. A energia cinética adquirida pelos elétrons é diretamente proporcional à tensão aplicada entre os terminais positivo e negativo do tubo de raios X.
II. O trabalho realizado sobre os elétrons é inversamente proporcional ao campo elétrico existente no tubo de raios X.
III. Se toda a energia cinética de um determinado elétron for convertida em um único fóton de raios X, esse fóton terá uma frequência f igual a E/h, onde E é a energia cinética do elétron e h é a constante de Planck.
IV. Em relação ao espectro eletromagnético, a radiações produzidas (radiação infravermelha e raios X) têm frequências superiores às da luz visível.
Estão corretas apenas as afirmativas 

Os valores da energia cinética da partícula, em J, quando ela está em x = 2 m e em x = 4 m, são, respectivamente,