高中物理动能定理及机械能守恒定律专题卷
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动能定理、机械能守恒定律应用专题卷
1．汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上滑动,其滑动的痕迹可以明显地看出,这就是我们常说的刹车线.由刹车线的长短可以得知汽车刹车前后速度大小,因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据.某汽车质量为1.0×103 kg,刹车前正在做匀速直线运动,运动中所受阻力是车重力的0.1倍.若刹车后在滑动过程中该车所受阻力是车重力的0.7倍,刹车线长14 m,g取10 m/s2,求:
(1)刹车前该汽车的速度大小.
(2)刹车前该汽车牵引力的功率.
2．质量为31.010kg的汽车，沿倾角为30的斜坡由静止开始沿斜坡向上运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2000N，汽车发动机的额定输出功率为45.610W，开始以21m/sa的加速度做匀加速运动（g取210m/s）．求：
（1）汽车做匀加速运动的时间1t．
（2）汽车所能达到的最大速率．
（3）若斜坡长143.5m，且认为汽车到达坡顶之前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多少时间．
3．静止在粗糙水平面上的物体，受到水平力的作用，在F从0开始逐渐增多的过程中，加速度a随力F变化的图像如图所示，当F为14N时物体的速度为8m/s，此时，物体运动的位移大小为6m，𝑔=10𝑚/𝑠2，求：
（1）物体与水平面间的动摩擦因素；
（2）在F从0增加到14N的过程中，外力F所做的功。
1．(1)14 m/s (2)1.4×104 W; 2．（1）7s（2）8m/s（3）22s; 3．（1）𝜇=0.3 （2）𝑊𝐹=100𝐽
4．如图甲所示，在水平地面上放置一个质量为4mkg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移x变化的图象如图乙所示。已知物体与地面之间的动摩擦因数为0.5，210/gms.求：
（1）运动过程中物体的最大加速度为多少？
（2）距出发点多远时物体的速度达到最大？
（3）物体在水平面上运动的最大位移是多少？
5．游乐场的过山车的运动过程可以抽象为图所示模型．弧形轨道下端与圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端A点静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，最后离开．试分析A点离地面的高度h至少要多大，小球才可以顺利通过圆轨道最高点(已知圆轨道的半径为R，不考虑摩擦等阻力)．
6．光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点衔接，导轨半径为R，如图所示，物块质量为m，弹簧处于压缩状态．现剪断细线，在弹力的作用下获得一个向右的速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点，求：
(1)弹簧对物块的弹力做的功;
(2)物块从B至C克服摩擦阻力所做的功；
(3)物块离开C点后落回水平面时动能的大小．
4．（1）220/ams (2) 3.2xm (3) 10mxm; 5．52R 6．（1）3mgR （2）mgR/2 （3）5mgR/2; 7．（1）3ghv（2）43h
7．如图所示，将A、B两个砝码（可视为质点）用细线相连，挂在定滑轮上，己知A砝码的质量是B砝码质量的2倍，托起砝码A使其比砝码B的位置高h，然后由静
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止释放，不计滑轮的质量和摩擦。求：（1）当两砝码运动到同一高度时，它们速度的大小；
（2）A落地后，B物体由于惯性将继续向上运动，B物体向上到达最高点离地的高度。
8．如图所示，在光滑水平地面上放置质量M＝2 kg的长木板，木板上表面与固定的竖直弧形轨道相切。一质量m＝1 kg的小滑块自A点沿弧面由静止滑下，A点距离长木板上表面高度h＝0.6
m。滑块在木板上滑行t＝1 s后，和木板以共同速度v＝1 m/s匀速运动，取g＝10 m/s2。求：
(1)滑块与木板间的摩擦力大小；
(2)滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功；
(3)滑块相对木板滑行的距离。
9．如图甲所示，质量M＝3 kg，足够长的小车静止在水平面上，半径为R的14
固定光滑圆轨道的下端与小车的右端平滑对接，质量m＝1 kg的物块(可视为质点)由轨道顶端静止释放，接着物块离开圆轨道滑上小车．从物块滑上小车开始计时，物块运动前2 s内速度随时间变化如图乙所示．已知小车与水平面间的动摩擦因数μ0＝0.01，重力加速度为10 m/s2，求：
(1)物块经过圆轨道最低点时对轨道的压力F大小；
(2)直到物块与小车相对静止的过程中因摩擦共产生的热量Q.
8． (1)2 N；(2)1.5 J；(3)1.5 m; 9．（1）30FN (2) 649QJ
10．一质量为m的质点，系在轻绳的一端，绳的另一端固定在水平面上，水平面粗糙。此质点在该水平面上做半径为r的圆周运动，设质点的最初速率是v0，滑动摩擦力大小恒定，当它运动一周时，其速率变为𝑣02，已知重力加速度为g，求：（1）质点与水平面的动摩擦因数；（2）当质点运动一周时的加速度大小；
（3）质点在静止以前运动了多少圈。
11．如图所示，与轻绳相连的m＝1.0kg滑块置于水平圆盘上，绳的另一端固定于圆盘中心的转轴上，绳子刚好伸直且无弹力，绳长l＝0.5m。滑块随圆盘一起做匀速圆周运动，已知滑块与水平圆盘间的动摩擦因数μ＝0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2.
(1)圆盘角速度ω1＝1rad/s时，求滑块的线速度和向心力大小；
(2) 若绳上无弹力求圆盘转动的角速度的范围；
(3)圆盘角速度ω由0缓慢增大到4rad/s过程中，圆盘对滑块所做功大小．
12．当代人工智能无处不在，大大减少了人工的成本。某智能快递分拣中心，通过智能大脑分拣好的包裹从机器的出口以初速度𝑣0=0.2m/s滑上由理想电动机带动的水平传送带，传送带以速度𝑣=3m/s匀速运动，传送带足够长，设包裹质量为m=1Kg，它与传送带间的动摩擦因数为𝜇=0.2，传送带左右两端相距L=5m，如图所示,该电动机每传送一个包裹时，重力加速度为g=10 m/s2,求:
（1）包裹从左端到右端的时间
（2）包裹从左端到右端的过程中,摩擦力对物体所做的功
（3）包裹从左端到右端的过程中，电动机多消耗的电能
10．（1）3𝑣0216𝜋𝑟𝑔；（2）√𝑣0216𝑟+𝜇2𝑔2；（3）1.33圈; 11．(1)𝑣=0.5𝑚/𝑠 ,𝐹=0.5𝑁 (2)0<𝜔<2𝑟𝑎𝑑/𝑠(3)
𝑊=2𝐽; 12．（1）2.32s（2）4.48J（3）8.4J
