动能定理的应用练习题及答案解析

1 动能定理计算题专项训练

1、如图所示，将质量m=2kg的一块石头从离地面H=2m高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处，不计空气阻力，求泥对石头的平均阻力。（g取10m/s2）

2、一人坐在雪橇上，从静止开始沿着高度为15m的斜坡滑下，到达底部时速度为10m／s.人和雪橇的总质量为60kg，下滑过程中克服阻力做的功等于多少(g取10m／s2).

3、质量m=10kg的物体静止在光滑水平面上，先在水平推力F1=40N的作用下移动距离s1=5m，然后再给物体加上与F1反向、大小为F2=10N的水平阻力，物体继续向前移动s2=4m，此时物体的速度大小为多大？

4、质量M＝1kg的物体，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中Ek－s的图线如图所示。求：（1）物体的初速度多大？（2）物体和平面间的摩擦系数为多大？

（3） 拉力F的大小？（g取102ms/）

5、一辆汽车质量为m，从静止开始起动，沿水平面前进了距离s后，就达到了最大行驶速度maxv.设汽车的牵引力功率保持不变，所受阻力为车重的k倍，求:(1)汽车的牵引功率.(2)汽车从静止到开始匀速运动所需的时间.

6、一辆汽车的质量为5×103㎏，该汽车从静止开始以恒定的功率在平直公路上行驶，经过40S，前进400m速度达到最大值，如果汽车受的阻力始终为车重的0.05倍，问车的最大速度是多少？(取g=10m/s²)

7、一质量m＝0.5kg的物体，以v0=4m/s的初速度沿水平桌面上滑过s＝0.7m的路程后落到地面，已知桌面高h＝0.8m，着地点距桌沿的水平距离s1=1.2m，求物体与桌面间的摩擦系数是多少？（g取102ms/）

8、如图所示，半径R＝1m的1/4圆弧导轨与水平面相接，从圆弧导轨顶端A，静止释放一个质量为m＝20g的小木块，测得其滑至底端B时速度VB＝3m／s，以后沿水平导轨滑行BC＝3m而停止．

高考物理动能定理的综合应用题20套(带答案)含解析(1)

一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用

1．如图所示，半径为R＝1 m，内径很小的粗糙半圆管竖直放置，一直径略小于半圆管内径、质量为m＝1 kg的小球，在水平恒力F＝25017N的作用下由静止沿光滑水平面从A点运动到B点，A、B间的距离x＝175m，当小球运动到B点时撤去外力F，小球经半圆管道运动到最高点C，此时球对外轨的压力FN＝2.6mg，然后垂直打在倾角为θ＝45°的斜面上(g＝10 m/s2)．求：

(1)小球在B点时的速度的大小；

(2)小球在C点时的速度的大小；

(3)小球由B到C的过程中克服摩擦力做的功；

(4)D点距地面的高度．

【答案】(1)10 m/s (2)6 m/s (3)12 J (4)0.2 m

【解析】

【分析】

对AB段，运用动能定理求小球在B点的速度的大小；小球在C点时，由重力和轨道对球的压力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求小球在C点的速度的大小；小球由B到C的过程，运用动能定理求克服摩擦力做的功；小球离开C点后做平抛运动，由平抛运动的规律和几何知识结合求D点距地面的高度．

【详解】

(1)小球从A到B过程，由动能定理得：212BFxmv

解得：vB＝10 m/s

(2)在C点，由牛顿第二定律得mg＋FN＝2cvmR

又据题有：FN＝2.6mg

解得：vC＝6 m/s.

(3)由B到C的过程，由动能定理得：－mg·2R－Wf＝221122cBmvmv

解得克服摩擦力做的功：Wf＝12 J

(4)设小球从C点到打在斜面上经历的时间为t，D点距地面的高度为h，

则在竖直方向上有：2R－h＝12gt2 由小球垂直打在斜面上可知：cgtv＝tan 45°

联立解得：h＝0.2 m

【点睛】

本题关键是对小球在最高点处时受力分析，然后根据向心力公式和牛顿第二定律求出平抛的初速度，最后根据平抛运动的分位移公式列式求解．

- 1 - hvmBANmgh0vmBAmgv

1、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高1m，这时物体的速度是2m/s，求：

(1)物体克服重力做功. (2)合外力对物体做功. (3)手对物体做功.

解：(1) m由A到B：

G10JWmgh

克服重力做功1GG10JWW克

(2) m由A到B，根据动能定理2： 2102J2Wmv

(3) m由A到B：GFWWW F12JW

2、一个人站在距地面高h = 15m处，将一个质量为m = 100g的石块以v0 = 10m/s的速度斜向上抛出. (1)若不计空气阻力，求石块落地时的速度v.

(2)若石块落地时速度的大小为vt = 19m/s，求石块克服空气阻力做的功W.

解：(1) m由A到B：根据动能定理：2201122mghmvmv20m/sv

(2) m由A到B，根据动能定理3：

22t01122mghWmvmv 1.95JW

3a、运动员踢球的平均作用力为200N，把一个静止的质量为1kg的球以10m/s的速度踢出，在水平面上运动60m后停下. 求运动员对球做的功？

3b、如果运动员踢球时球以10m/s迎面飞来，踢出速度仍为10m/s，则运动员对球做功为多少？

解：

(3a)球由O到A，根据动能定理4：

201050J2Wmv

(3b)球在运动员踢球的过程中，根据动能定理5：

2211022Wmvmv

4、在距离地面高为H处，将质量为m的小钢球以初速度v0竖直下抛，落地后，小钢球陷入泥

1 不能写成：G10JWmgh. 在没有特别说明的情况下，GW默认解释为重力所做的功，而在这个过程中重力所做的功为负.

2 也可以简写成：“m：AB：kWE”，其中kWE表示动能定理.

动能定理专项训练

1.下列说法正确的是( )

A.物体所受合力为0，物体动能可能改变 B.物体所受合力不为0，动能一定改变

C.物体的动能不变，它所受合力一定为0 D.物体的动能改变，它所受合力一定不为0

2.一质量为2 kg的滑块，以4 m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4 m/s，在这段时间里水平力做的功为( )

A.0 B.8 J C.16 J D.32 J

3．汽车在平直公路上行驶，在它的速度从零增至v的过程中，汽车发动机做的功为W1，在它的速度从v增大至2v的过程中，汽车所做的功为W2，设汽车在行驶过程中发动机的牵引力和所受阻力不变，则有（ ）

A．W2=2W1 B．W2=3W1 C．W2=4W1 D．仅能判断W2＞W1

4．如图所示，DO是水平面，AB是斜面，初速为v0的物体从D点出发沿DBA滑到A点且速度刚好为零。如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑到A点且速度刚好为零，则物体具有初速度（已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零）（ ）

A．大于v0 B．等于v0 C．小于v0 D．取决于斜面的倾角

5．假设汽车紧急刹车制动后所受阻力的大小与汽车所受重力的大小差不多，当汽车以20m/s的速度行驶时，突然制动。它还能继续滑行的距离约为（ ）

A．40m B．20m C．10m D．5m

6．质量为m的小球用长度为L的轻绳系住，在竖直平面内做圆周运动，运动过程中小球受空气阻力作用.已知小球经过最低点时轻绳受的拉力为7mg，经过半周小球恰好能通过最高点，则此过程中小球克服空气阻力做的功为（ ）

A．mgL/4 B．mgL/3 C．mgL/2 D．mgL