高一物理“动能和动能定理练习题(一)1 Microsoft Word 文档 (2)

(1)由牛顿第三定律得小球Q在B点
Q的速度为
.
，小球
P的速度为
；碰前小球
P
碰后小球
Q在
B点由牛顿第二定律得
:
碰后小球P恰好到C点，由动能定理得:
P、Q对心碰撞，由动量守恒得：
联立解得:
(2)小球Q从B到D的过程中，由动能定理得：
解得
，所以小球
Q能够到达
D点
由平抛运动规律有：
联立解得
(3)
联立解得:
当时x有最大值
线沿竖直方向。现有一质量m=0.1kg的小物块，从A点正上方的P点由静止落下。已知物块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.5.取sin37°=0.6.co37°=0.8，g=10m/s2，不计空气阻力。
(1)为保证轨道不会被破坏，求P、A间的最大高度差H及物块能沿斜面上滑的最大距离L；
(2)若P、A间的高度差h=3.6m，求系统最终因摩擦所产生的总热量Q。
BC段上运动的距离以及和当班碰撞的次数。
（1）从A到C段运用动能定理
mgsin
-
AB
mv
2
L =
v=7m/s
（2）从开始到最后停下在BC段所经过的路程为x
mgsinLAB-mgx=0
x=24．9m
=31．1
经过AB的次数为312+1=63次
（3）设小物块平抛时的初速度为V0
H -r=gt2
r+=v0t
刹车踩到底，车轮被抱死，但卡车仍向前滑行，并撞上故障车，且推着它共同滑行了一段
距离l后停下．事故发生后，经测量，卡车刹车时与故障车距离为
L，撞车后共同滑行的距
离l
8L．假定两车轮胎与雪地之间的动摩擦因数相同．已知卡车质量

高一物理77动能与动能定理习题及答案1. 一物体从静止开始在光滑水平面上滑行，经过一定距离后达到速度v，求它的动能。

答：由动能定理可得，物体的动能等于产生它动能的力的功。

由于在光滑水平面上物体没有受到重力的作用，因此物体产生动能的力是摩擦力（摩擦力的大小与物体的速度成正比），所以物体的动能为：E = Ff × s = (μk × m × g × s) / 2其中，Ff为摩擦力，s为物体的滑行距离，μk为动摩擦因数，m为物体质量，g为重力加速度。

由于物体从静止开始运动，初动能为0。

2. 一名运动员以30m/s的速度向前冲，他的质量为80kg，求他的动能。

答：运动员的动能可以用动能定理计算，即：E = (1/2)mv² = (1/2) × 80kg × (30m/s)² = 36000J所以运动员的动能为36000焦耳。

3. 一个物体以5m/s的速度向右运动，它撞击一个静止的物体，两个物体黏在一起后以4m/s的速度向右运动，求两个物体的动能变化。

答：撞击时，物体1的动能为：E1 = (1/2)mv1² = (1/2) × m × 5m/s² = 12.5mJ物体2的动能为0。

撞击后，两个物体黏在一起，以v2 = 4m/s的速度向右运动，它们的总质量为m1 + m2，所以它们的动能为：E2 = (1/2)(m1 + m2)v2² = (1/2)(m1 + m2) × 4m/s²两个物体的动能变化为：ΔE = E2 - E1 = [ (1/2)(m1 + m2) × 4m/s² ) - (1/2)mv1² ] =(1/2)(m1 + m2) × 4m/s² - (1/2)mv1²4. 如果一个人用力推一个质量为50kg的物体，使它在10m的距离内加速到10m/s，求这个人用力的大小和这个物体的动能。

高一物理动能和动能定理试题1.光滑水平面上一运动的磁铁动能为Ek，若其吸引一静止的相等质量铁球后，二者共同运动速度变为原来的一半，则总动能为（）A．2Ek B．EkC．Ek/2D．Ek/4【答案】C【解析】设磁铁质量为m，速度为v，则；由题意可知，变化后的动能为：，C正确。

【考点】考查了动能的计算2.来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流。

已知质子电荷e=1.60×10-19C。

这束质子流每秒打到靶上的质子数为。

假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束与质源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别是n1和n2，则 = 。

【答案】；2:1.【解析】1S内打到靶上的质子所带总电量为q=1×10-3×1=1×10-3C 则质子个数为I 1=n1ev1I2=n2ev2在L处与4L处的电流相等：I1=I2故 n1ev1=n2ev2得由动能定理在L处 EqL=mv12得在4L处 4EqL=mv22得由以上式得【考点】动能定理；电流强度。

3.某人用50N的恒力F，通过动滑轮把重物拉上斜面，如图所示，用力方向始终与斜面成600角。

将物体沿斜面向上移动1.0m，他所做的功A．25J B．50JC．75J D．条件不足，无法计算【答案】C【解析】选C。

4.用力拉同一物体自静止开始在粗糙水平面上前进，第一次沿水平方向拉，第二次沿与水平方向成角斜向上拉。

若两次用力使物体产生的加速度相同，且物体在平面上前进的距离也相同，则在两次拉动过程中，外力所做的功A．两次拉动中，拉力做的功相等B．第二次拉力做的功大一些C．第二次拉力做的功小一些D．两种情况下，合外力做的功不相同【答案】C【解析】两种情况合外力做功相同，因为第二次摩擦力较小，所以克服摩擦力做功也小,所以第二次拉力做的功小一些，选C。

高中物理动能与动能定理解题技巧及经典题型及练习题(含答案)(1)一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1．如图所示，AB 是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD 是光滑的圆弧轨道，AB 恰好在B 点与圆弧相切，圆弧的半径为R ．一个质量为m 的物体（可以看作质点）从直轨道上与圆弧的圆心O 等高的P 点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动．已知物体与轨道AB 间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ．试求：（1）物体释放后，第一次到达B 处的速度大小，并求出物体做往返运动的整个过程中在AB 轨道上通过的总路程s ；（2）最终当物体通过圆弧轨道最低点E 时，对圆弧轨道的压力的大小；（3）为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D （E 、O 、D 为同一条竖直直径上的3个点），释放点距B 点的距离L 应满足什么条件．【答案】（1）2(sincos )tanBgR v ；RL（2）(32cos )N F mg ；（3）(32cos )2(sincos )R L …【解析】【分析】【详解】（1）设物体释放后，第一次到达B 处的速度为1v ，根据动能定理可知：21cos 1coscossin2R mgR mg mv解得：2(sincos )tanBgR v 物体每完成一次往返运动，在AB 斜面上能上升的高度都减少一些，最终当它达B 点时，速度变为零，对物体从P 到B 全过程用动能定理，有coscos 0mgR mgL 得物体在AB 轨道上通过的总路程为RL（2）最终物体以B 为最高点在圆弧轨道底部做往返运动，设物体从B 运动到E 时速度为2v v ，由动能定理知：221(1cos )2v mgR m 在E 点，由牛顿第二定律有22Nmv F mgR解得物体受到的支持力(32cos )NF mg 根据牛顿第三定律，物体对轨道的压力大小为(32cos )NNF F mg ，方向竖直向下．（3）设物体刚好到达D 点时的速度为D v 此时有2DmvmgR 解得：Dv gR设物体恰好通过D 点时释放点距B 点的距离为0L ，有动能定理可知：2001[sin(1cos )]cos 2D mg L R mg L mv 联立解得：(32cos )2(sin cos )R L 则：(32cos )2(sin cos )R L …答案：（1）2(sincos )tanBgR v ；RL（2）(32cos )N F mg ；（3）(32cos )2(sincos )R L …2．光滑水平面AB 与一光滑半圆形轨道在B 点相连，轨道位于竖直面内，其半径为R ，一个质量为m 的物块静止在水平面上，现向左推物块使其压紧弹簧，然后放手，物块在弹力作用下获得一速度，当它经B 点进入半圆形轨道瞬间，对轨道的压力为其重力的9倍，之后向上运动经C 点再落回到水平面，重力加速度为g.求：(1)弹簧弹力对物块做的功；(2)物块离开C点后，再落回到水平面上时距B点的距离；(3)再次左推物块压紧弹簧，要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，则弹簧弹性势能的取值范围为多少？【答案】(1)（2）4R（3）或【解析】【详解】（1）由动能定理得W＝在B点由牛顿第二定律得：9mg－mg＝m解得W＝4mgR（2）设物块经C点落回到水平面上时距B点的距离为S，用时为t，由平抛规律知S=v c t2R=gt2从B到C由动能定理得联立知，S= 4 R（3）假设弹簧弹性势能为ＥＰ，要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，则物块可能在圆轨道的上升高度不超过半圆轨道的中点，则由机械能守恒定律知ＥＰ≤mgR若物块刚好通过C点，则物块从B到C由动能定理得物块在C点时mg＝m则联立知：ＥＰ≥mgR.综上所述，要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，则弹簧弹性势能的取值范围为ＥＰ≤mgR 或ＥＰ≥mgR.3．在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A 和B ，两者相距为d ．现给A 一初速度，使A与B 发生弹性正碰，碰撞时间极短．当两木块都停止运动后，相距仍然为d ．已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ．B 的质量为A 的2倍，重力加速度大小为g ．求A 的初速度的大小．【答案】185gd【解析】【详解】设在发生碰撞前的瞬间，木块A 的速度大小为v 0；在碰撞后的瞬间，A 和B 的速度分别为v 1和v 2．在碰撞过程中，由能量守恒定律和动量守恒定律，得222121112222mv mv mv 0122mv mv mv ，式中，以碰撞前木块A 的速度方向为正，联立解得：013v v ，2023v v 设碰撞后A 和B 运动的距离分别为d 1和d 2，由动能定理得21112mgd mv，2221222m gd mv （）．按题意有：21d d d ．联立解得：0185v gd＝4．质量为M 的小车固定在地面上，质量为m 的小物体（可视为质点）以v 0的水平速度从小车一端滑上小车，小物体从小车另一端滑离小车时速度减为02v ，已知物块与小车之间的动摩擦因数为.求：（1）此过程中小物块和小车之间因摩擦产生的热Q 以及小车的长度L.（2）若把同一小车放在光滑的水平地面上，让这个物体仍以水平速度v 0从小车一端滑上小车.a. 欲使小物体能滑离小车，小车的质量M 和小物体质量m 应满足什么关系?b. 当M =4m 时，小物块和小车的最终速度分别是多少?【答案】（1）2038Q mv ，238v Lg（2）a. M>3m ；b.025v ，320v 【解析】【详解】(1) 小车固定在地面时，物体与小车间的滑动摩擦力为fmg ，物块滑离的过程由动能定理220011()222v fLm mv ①解得：238v Lg物块相对小车滑行的位移为L ，摩擦力做负功使得系统生热，Q fL可得：238Qmv （2）a.把小车放在光滑水平地面上时，小物体与小车间的滑动摩擦力仍为f ．设小物体相对小车滑行距离为L时，跟小车相对静止（未能滑离小车）共同速度为v ，由动量守恒定律：mv 0=(M +m)v②设这过程小车向前滑行距离为s.对小车运用动能定理有:212fsMv③对小物体运用动能定理有:22011()22f Ls mvmv④联立②③④可得220011()()22mv fLmvM m Mm⑤物块相对滑离需满足LL 且2038fLmv联立可得：3M m ，即小物体能滑离小车的质量条件为3Mmb.当M=4m 时满足3M m ，则物块最终从小车右端滑离，设物块和车的速度分别为1v 、2v .由动量守恒：012mv mv Mv由能量守恒定律：222012111()222fLmvmv Mv 联立各式解得：1025v v ，20320v v 5．雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关，雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，重力加速度为g ；（1）质量为m 的雨滴由静止开始，下落高度h 时速度为u ，求这一过程中空气阻力所做的功W ．（2）研究小组同学观察发现，下雨时雨滴的速度跟雨滴大小有关，较大的雨滴落地速度较快，若将雨滴看作密度为ρ的球体，设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力大小为f=kr 2v 2，其中v 是雨滴的速度，k 是比例常数，r 是球体半径．a. 某次下雨时，研究小组成员测得雨滴落地时的速度约为v 0，试计算本场雨中雨滴半径r的大小；b. 如果不受空气阻力，雨滴自由落向地面时的速度会非常大，其v-t 图线如图所示，请在图中画出雨滴受空气阻力无初速下落的v -t 图线．（3）为进一步研究这个问题，研究小组同学提出下述想法：将空气中的气体分子看成是空间中均匀分布的、静止的弹性质点，将雨滴的下落看成是一个面积为S 的水平圆盘在上述弹性质点中竖直向下运动的过程．已知空气的密度为ρ0，试求出以速度v 运动的雨滴所受空气阻力f 的大小．（最后结果用本问中的字母表示）【答案】（1）212Wmumgh （2）234kv rg，（3）22f Sv【解析】【详解】（1）由动能定理：212mgh Wmu解得：212Wmu mgh（2）a. 雨滴匀速运动时满足：322043r gkr v ，解得2034kv rgb. 雨滴下落时，做加速度逐渐减小的加速运动，最后匀速下落，图像如图.（3）设空气分子与圆盘发生弹性碰撞．在极短时间t 内，圆盘迎面碰上的气体质点总质量为：m S v t以F 表示圆盘对气体分子的作用力，对气体根据动量定理有：F ·t ＝m ·2v解得：22FSv由牛顿第三定律可知，圆盘所受空气阻力22F F Sv6．如图所示，AB 为倾角37的斜面轨道，BP 为半径R=1m 的竖直光滑圆弧轨道，O为圆心，两轨道相切于B 点，P 、O 两点在同一竖直线上，轻弹簧一端固定在A 点，另一端在斜面上C 点处，轨道的AC 部分光滑，CB 部分粗糙，CB 长L ＝1.25m ，物块与斜面间的动摩擦因数为＝0.25，现有一质量m=2kg 的物块在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D 点后释放(不栓接)，物块经过B 点后到达P 点，在P 点物块对轨道的压力大小为其重力的 1.5倍，sin370.6,37cos 0.8，g=10m/s 2.求：(1)物块到达P 点时的速度大小v P ；(2)物块离开弹簧时的速度大小v C ；(3)若要使物块始终不脱离轨道运动，则物块离开弹簧时速度的最大值v m .【答案】(1)5m/s P v (2)v C =9m/s (3)6m/smv 【解析】【详解】(1)在P 点，根据牛顿第二定律：2PPvmgN mR解得: 2.55m/sP v gR(2)由几何关系可知BP 间的高度差(1cos37)BPh R 物块C 至P 过程中，根据动能定理：2211sin37cos37=22BPPC mgL mgh mgL mv mv 联立可得：v C =9m/s(3)若要使物块始终不脱离轨道运动，则物块能够到达的最大高度为与O 等高处的E 点，物块C 至E 过程中根据动能定理：21cos37sin37sin 53=02m mgL mgL mgR mv 解得：6m/smv7．如图1所示是某游乐场的过山车，现将其简化为如图2所示的模型：倾角θ=37°、L=60cm 的直轨道AB 与半径R=10cm 的光滑圆弧轨道BCDEF 在B 处平滑连接，C 、F 为圆轨道最低点，D 点与圆心等高，E 为圆轨道最高点；圆轨道在F 点与水平轨道FG 平滑连接，整条轨道宽度不计，其正视图如图3所示．现将一质量m=50g 的滑块(可视为质点)从A端由静止释放．已知滑块与AB 段的动摩擦因数μ1=0.25，与FG 段的动摩擦因数μ2=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s 2．（1）求滑块到达E 点时对轨道的压力大小F N ；（2）若要滑块能在水平轨道FG 上停下，求FG 长度的最小值x ；（3）若改变释放滑块的位置，使滑块第一次运动到D 点时速度刚好为零，求滑块从释放到它第5次返回轨道AB 上离B 点最远时，它在AB 轨道上运动的总路程s ．【答案】（1）F N =0.1N （2）x=0.52m （3）93m160s 【解析】【详解】（1）滑块从A 到E ，由动能定理得：211sin 1cos2cos2Emg L R RmgL mv代入数据得：30m/s 5Ev 滑块到达E 点：2NEvmgF m R代入已知得：F N =0.1N （2）滑块从A 下滑到停在水平轨道FG 上，有12sin 1coscos 0mg L R mgL mgx 代入已知得：x=0.52m （3）若从距B 点L 0处释放，则从释放到刚好运动到D 点过程有：010sin +(1cos )]cos 0mg L R R mgL [代入数据解得：L 0=0.2m从释放到第一次返回最高点过程，若在轨道AB 上上滑距离为L 1，则：111sincosmg L L mg L L 解得：111sin cos 1sincos2L L L 同理，第二次返回最高点过程，若在斜轨上上滑距离为L 2，有：212111sin cos 11sincos22L L L L 故第5次返回最高点过程，若在斜轨上上滑距离为L 5，有：5512L L 所以第5次返回轨道AB 上离B 点最远时，它在AB 轨道上运动的总路程012345932222m160L L L L L L s8．如图所示，在粗糙水平轨道OO 1上的O 点静止放置一质量m=0.25kg 的小物块(可视为质点)，它与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4，OO 1的距离s=4m ．在O 1右侧固定了一半径R=0.32m 的光滑的竖直半圆弧，现用F=2N 的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力．(g=10m/s 2)求：(1)为使小物块到达O 1，求拉力F 作用的最小距离；(2)若将拉力变为F 1，使小物块从O 点由静止开始运动至OO 1的中点时撤去拉力，恰能使小物块经过半圆弧的最高点，求F 1的大小．【答案】(1)2m (2)3N 【解析】【分析】【详解】(1)为使小物块到达O 1，设拉力作用的最小距离为x根据动能定理知：00Fx mgs 解得：0.40.25104m2m2mgs xF（2）当小物块恰好过最高点时：2vmg mR从O 点运动到最高点的过程由动能定理得：2112022s F mgs mg R mv解得：13F N9．如图所示，光滑轨道槽ABCD 与粗糙轨道槽GH 通过光滑圆轨道EF 平滑连接(D 、G 处在同一高度)，组成一套完整的轨道，整个装置位于竖直平面内。