动能定理练习题(附答案)
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高中物理动能与动能定理试题(有答案和解析)及解析一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1.如图所示,两物块A 、B 并排静置于高h=0.80m 的光滑水平桌面上,物块的质量均为M=0.60kg .一颗质量m=0.10kg 的子弹C 以v 0=100m/s 的水平速度从左面射入A ,子弹射穿A 后接着射入B 并留在B 中,此时A 、B 都没有离开桌面.已知物块A 的长度为0.27m ,A 离开桌面后,落地点到桌边的水平距离s=2.0m .设子弹在物块A 、B 中穿行时受到的阻力大小相等,g 取10m/s 2.(平抛过程中物块看成质点)求:(1)物块A 和物块B 离开桌面时速度的大小分别是多少; (2)子弹在物块B 中打入的深度;(3)若使子弹在物块B 中穿行时物块B 未离开桌面,则物块B 到桌边的最小初始距离.【答案】(1)5m/s ;10m/s ;(2)23.510B m L -=⨯(3)22.510m -⨯【解析】 【分析】 【详解】试题分析:(1)子弹射穿物块A 后,A 以速度v A 沿桌面水平向右匀速运动,离开桌面后做平抛运 动: 212h gt =解得:t=0.40s A 离开桌边的速度A sv t=,解得:v A =5.0m/s 设子弹射入物块B 后,子弹与B 的共同速度为v B ,子弹与两物块作用过程系统动量守恒:0()A B mv Mv M m v =++B 离开桌边的速度v B =10m/s(2)设子弹离开A 时的速度为1v ,子弹与物块A 作用过程系统动量守恒:012A mv mv Mv =+v 1=40m/s子弹在物块B 中穿行的过程中,由能量守恒2221111()222B A B fL Mv mv M m v =+-+① 子弹在物块A 中穿行的过程中,由能量守恒22201111()222A A fL mv mv M M v =--+②由①②解得23.510B L -=⨯m(3)子弹在物块A 中穿行过程中,物块A 在水平桌面上的位移为s 1,由动能定理:211()02A fs M M v =+-③子弹在物块B 中穿行过程中,物块B 在水平桌面上的位移为s 2,由动能定理2221122B A fs Mv Mv =-④ 由②③④解得物块B 到桌边的最小距离为:min 12s s s =+,解得:2min 2.510s m -=⨯考点:平抛运动;动量守恒定律;能量守恒定律.2.如图所示,不可伸长的细线跨过同一高度处的两个光滑定滑轮连接着两个物体A 和B ,A 、B 质量均为m 。
高一物理限时训练24(动能和动能定理)审定:高一物理组1.用100N 的力将0.5千克静止的足球以8m/s 的初速度沿水平方向踢出20米,则人对球做功为 ( )A .200JB .2000JC .16JD .无法确定2.质量为m 的物体从高为h 的斜坡上a 点由静止滑下,滑到水平面上b 点静止,如图所示,现在要把它从b 点再拉回到a 点,则外力对物体做功至少是( )A .mghB .2mghC .3mghD .4mgh3.车做匀加速运动,速度从零增加到V 的过程中发动机做功W 1,从V 增加到2V 的过程中发动机做功W 2,设牵引力和阻力恒定,则有 ( )A 、W 2=2W 1B 、W 2=3W 1C 、W 2=4W 1D 、仅能判断W 2>W 14.如图所示,DO 是水平面,AB 是斜面,初速度为v 0,物体从D 点出发DBA 滑到顶点时速度恰好为零,如果斜面改为AC ,让该物体从D 点出发DCA 滑到A 点且速度刚好为零,则物体具有的初速度(已知物体与路面间的动摩擦系数处处相等且不为零)( )A. 大于v 0B. 等于v 0C. 小于v 0D. 取决于斜面的倾角*5.有两个物体其质量M 1>M 2它们初动能一样,若两物体受到不变的阻力F 1和F 2作用经过相同的时间停下,它们的位移分别为S 1和S 2,则 ( )A . F 1>F 2 ,且S 1<S 2B .F 1>F 2 ,且S 1>S 2C .F 1<F 2 ,且S 1<S 2D .F 1>F 2 ,且S 1>S 2 *6.如图所示,在竖直放置的半圆形容器的中心O 点分别以水平初速度v 1、v 2抛出两个小球(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A 点和B 点,已知OA 与OB 互相垂直,且OA 与竖直方向成 =37°角;则两小球初速度之比21:v v 为( )(sin37°=0.6,cos37°=0.8)A .0.6B .433 C .0.8 D . 8337.质量为m的质点在半径为R的半球形容器中从上部边缘由静止下滑,滑到最低点时对容器底部的压力为2 mg,则在下滑的过程中,物体克服阻力作了多少功?8.答案【mgR】2。
专题06 功和功率 动能定理目录题型一 功和功率的理解和计算 ..................................................................................................... 1 题型二 机车启动问题 ..................................................................................................................... 4 题型三 动能定理及其应用 ........................................................................................................... 12 题型四 功能中的图像问题 .. (22)题型一 功和功率的理解和计算【题型解码】1.要注意区分是恒力做功,还是变力做功,求恒力的功常用定义式.2.变力的功根据特点可将变力的功转化为恒力的功(如大小不变、方向变化的阻力),或用图象法、平均值法(如弹簧弹力的功),或用W =Pt 求解(如功率恒定的力),或用动能定理等求解.【典例分析1】(2023上·福建三明·高三校联考期中)如图所示,同一高度处有4个质量相同且可视为质点的小球,现使小球A 做自由落体运动,小球B 做平抛运动,小球C 做竖直上抛运动,小球D 做竖直下抛运动,且小球B 、C 、D 抛出时的初速度大小相同,不计空气阻力。
小球从释放或抛出到落地的过程中( )A .重力对4个小球做的功相同B .重力对4个小球做功的平均功率相等C .落地前瞬间,重力对4个小球的瞬时功率大小关系为A B CD P P P P =<= D .重力对4个小球做功的平均功率大小关系为A B C D P P P P =>= 【答案】AC【详解】A .4个质量相同的小球从同一高度抛出到落地的过程中,重力做功为G W mgh =故重力对4个小球做的功相同,故A 正确;BD .小球A 做自由落体运动,小球B 做平抛运动,小球C 做竖直上抛运动,小球D 做竖直下抛运动,小球从同一高度抛出到落地,运动时间关系为D A B C t t t t <=<重力对4个小球做功的平均功率为GW P t=可得重力对4个小球做功的平均功率大小关系为D A B C P P P P >=>故BD 错误;C .落地前瞬间,4个小球竖直方向有2A 2v gh =,2B 2v gh = 22C 02v v gh -=,22D 02v v gh -=4个小球竖直方向的速度关系为A B C D v v v v =<=落地前瞬间,重力对4个小球的瞬时功率y P mgv =落地前瞬间,重力对4个小球的瞬时功率大小关系为A B C D P P P P =<=故C 正确。
人教版(2019)物理必修第二册同步练习8.3动能和动能定理一、单选题1.下列对功和动能等关系的理解正确的是( )A.所有外力做功的代数和为负值,物体的动能就减少B.物体的动能保持不变,则该物体所受合外力一定为零C.如果一个物体所受的合外力不为零,则合外力对物体必做功,物体的动能一定要变化D.只要物体克服阻力做功,它的动能就减少2.一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2.0m/s。
取2,g m s10/关于力对小孩做的功,以下结果正确的是( )A.支持力做功50JB.阻力做功500JC.重力做功500JD.合外力做功50J3.质量为m的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用,设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,此后小球继续做运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为( )A. 14mgR B.13mgR C.12mgR D. mgR4.物体在合外力作用下做直线运动的v t 图象如图所示.下列表述正确的是( )A.在0~1s内,合外力做正功B.在0~2s内,合外力总是做负功C.在1~2s内,合外力不做功D.在0~3s内,合外力总是做正功二、多选题5.一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1 s内受到2 N的水平外力作用,第2 s内受到同方向的1 N的外力作用。
下列判断正确的是( )A.0~2 s内外力的平均功率是94WB.第2 s内外力所做的功是54JC.第2 s末外力的瞬时功率最大D.第1 s内与第2 s内质点动能增加量的比值是456.人通过滑轮将质量为m 的物体,沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面,物体上升的高度为h ,到达斜面顶端的速度为v ,如图所示。
则在此过程中( )A.物体所受的合外力做功为212mgh mv + B.物体所受的合外力做功为212mv C.人对物体做的功为mgh D.人对物体做的功大于mgh 三、计算题7.如图所示,质量10m kg =的物体放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数0.4μ=,g 取102/? m s ,今用50F N =的水平恒力作用于物体上,使物体由静止开始做匀加速直线运动,经时间8t s =后,撤去F .求:1.力所做的功;2.8s 末物体的动能;3.物体从开始运动到最终静止的过程中克服摩擦力所做的功.8.如图所示,粗糙水平轨道AB与半径为R的光滑半圆形轨道BC相切于B点,现有质量为m的小物块(可看做质点)以初速度06v gR,从A点开始向右运动,并进入半圆形轨道,若小物块恰好能到达半圆形轨道的最高点C,最终又落于水平轨道上的A点,重力加速度为g,求:1.小物块落到水平轨道上的A点时速度的大小v A;2.水平轨道与小物块间的动摩擦因数μ。
高考物理动能定理的综合应用及其解题技巧及练习题(含答案)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,AC 为光滑的水平桌面,轻弹簧的一端固定在A 端的竖直墙壁上.质量1m kg =的小物块将弹簧的另一端压缩到B 点,之后由静止释放,离开弹簧后从C 点水平飞出,恰好从D 点以10/D v m s =的速度沿切线方向进入竖直面内的光滑圆弧轨道(DEF 小物体与轨道间无碰撞).O 为圆弧轨道的圆心,E 为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道的半径1R m =,60DOE ∠=o ,37.EOF ∠=o小物块运动到F 点后,冲上足够长的斜面FG ,斜面FG 与圆轨道相切于F 点,小物体与斜面间的动摩擦因数0.5.sin370.6μ==o ,cos370.8=o ,取210/.g m s =不计空气阻力.求:(1)弹簧最初具有的弹性势能;(2)小物块第一次到达圆弧轨道的E 点时对圆弧轨道的压力大小;(3)判断小物块沿斜面FG 第一次返回圆弧轨道后能否回到圆弧轨道的D 点?若能,求解小物块回到D 点的速度;若不能,求解经过足够长的时间后小物块通过圆弧轨道最低点E 的速度大小.【答案】()11?.25J ;()2 30N ;()3 2/m s . 【解析】 【分析】 【详解】(1)设小物块在C 点的速度为C v ,则在D 点有:C D v v cos60o=设弹簧最初具有的弹性势能为p E ,则:2P C 1E mv 2= 代入数据联立解得:p E 1.25J =;()2设小物块在E 点的速度为E v ,则从D 到E 的过程中有:()22E D 11mgR 1cos60mv mv 22-=-o 设在E 点,圆轨道对小物块的支持力为N ,则有:2E v N mg R-=代入数据解得:E v 25m /s =,N 30N =由牛顿第三定律可知,小物块到达圆轨道的E 点时对圆轨道的压力为30 N ;()3设小物体沿斜面FG 上滑的最大距离为x ,从E 到最大距离的过程中有:()()2E 1mgR 1cos37mgsin37μmgcos37x 0mv 2o o o ---+=-小物体第一次沿斜面上滑并返回F 的过程克服摩擦力做的功为f W ,则f W 2x μmgcos37=o小物体在D 点的动能为KD E ,则:2KD D 1E mv 2=代入数据解得:x 0.8m =,f W 6.4J =,KD E 5J = 因为KD f E W <,故小物体不能返回D 点.小物体最终将在F 点与关于过圆轨道圆心的竖直线对称的点之间做往复运动,小物体的机械能守恒,设最终在最低点的速度为Em v ,则有:()2Em 1mgR 1cos37mv 2-=o 代入数据解得:Em v 2m /s =答:()1弹簧最初具有的弹性势能为1.25J ;()2小物块第一次到达圆弧轨道的E 点时对圆弧轨道的压力大小是30 N ;()3小物块沿斜面FG 第一次返回圆弧轨道后不能回到圆弧轨道的D 点.经过足够长的时间后小物块通过圆弧轨道最低点E 的速度大小为2 m /s . 【点睛】(1)物块离开C 点后做平抛运动,由D 点沿圆轨道切线方向进入圆轨道,知道了到达D 点的速度方向,将D 点的速度分解为水平方向和竖直方向,根据角度关系求出水平分速度,即离开C 点时的速度,再研究弹簧释放的过程,由机械能守恒定律求弹簧最初具有的弹性势能;()2物块从D 到E ,运用机械能守恒定律求出通过E 点的速度,在E 点,由牛顿定律和向心力知识结合求物块对轨道的压力;()3假设物块能回到D 点,对物块从A 到返回D 点的整个过程,运用动能定理求出D 点的速度,再作出判断,最后由机械能守恒定律求出最低点的速度.2.如图所示,轨道ABC 被竖直地固定在水平桌面上,A 距水平地面高H =0.75m ,C 距水平地面高h =0.45m 。
动能定理课后练习(3)1.质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放,落在地面后出现一个深度为h的坑,在此过程中()A.重力对物体做功为mgH B.物体的重力势能减少了mg(H+h)C.外力对物体做的总功为零D.地面对物体的平均阻力为mg(H+h)/h2.从距地面相同的高度,沿水平方向向不同的方向分别抛出A、B两个质量相同的小球,如抛出A球的速度为v,抛出B球的速度为2v,不计阻力,则两物体从抛出到落地的过程中,下列说法中不正确的是()A.两球动能改变相同B.B球动能改变较大C.落地时两球的动能相同D.落地时重力对两球做功的瞬时功率相同3.以速度v飞行的子弹先后穿透两块由同种材料制成的平行放置的固定金属板,若子弹穿透两块金属板后的速度分别变为0。
8v和0。
6v,则两块金属板的厚度之比为( )A.1:1 B。
9:7 C. 8:6 D.16:94.两物体质量之比为1:3,它们距离地面高度之比也为1:3,让它们自由下落,它们落地时的动能之比为()A.1:3 B。
3:1 C. 1:9 D。
9:15.水平地面上,一运动物体在10 N摩擦力的作用下,前进5 m后停止,在这一过程中物体的动能减少了()A.10 J B.25 J C.50 J D.100 J6.跳伞运动员在刚跳离飞机,其降落伞未打开的一段时间内,下列说法中正确的是()A.空气阻力做正功 B.重力势能增加C.动能增加 D.空气阻力做负功7.质量为50kg的一学生从1.8m高处跳下,双脚触地后,他紧接着弯曲双腿使重心下降0.6m,则着地过程中,地面对他的平均作用力为( )A.500NB.1500NC.2000ND.1000N8.水平传送带在电动机的带动下始终以速度v匀速运动.某时刻在传送带上A点处轻轻放上一个质量为m的小物体,经时间t小物体的速度与传送带相同,相对传送带的位移大小为x,A点未到右端,在这段时间内()A.小物体相对地面的位移大小为xB.传送带上的A点对地的位移大小为xC.由于物体与传送带相互作用产生的热能为mv2D.由于物体与传送带相互作用电动机要多做的功为mv29.用恒力F竖直向上拉一物体,使其由地面处开始加速上升到某一高度.若该过程空气阻力不能忽略,则下列说法中正确的是() A.力F做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量B.重力所做的功等于物体重力势能的增量C.力F做的功和阻力做的功之和等于物体与地球系统机械能的增量D.力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量10.以初速度V0竖直向上抛出一质量为m的小球,上升的最大高度是h,如果空气阻力f的大小恒定从抛出到落回出发点的整个过程中,空气阻力对小球做的功为( )A.0 B。
高中物理动能与动能定理解题技巧讲解及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1.如图所示,粗糙水平桌面上有一轻质弹簧左端固定在A 点,自然状态时其右端位于B 点。
水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP ,其形状为半径R =1.0m 的圆环剪去了左上角120°的圆弧,MN 为其竖直直径,P 点到桌面的竖直距离是h =2.4m 。
用质量为m =0.2kg 的物块将弹簧由B 点缓慢压缩至C 点后由静止释放,弹簧在C 点时储存的弹性势能E p =3.2J ,物块飞离桌面后恰好P 点沿切线落入圆轨道。
已知物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g 值取10m/s 2,不计空气阻力,求∶(1)物块通过P 点的速度大小;(2)物块经过轨道最高点M 时对轨道的压力大小; (3)C 、D 两点间的距离;【答案】(1)8m/s ;(2)4.8N ;(3)2m 【解析】 【分析】 【详解】(1)通过P 点时,由几何关系可知,速度方向与水平方向夹角为60o ,则22y v gh =o sin 60y v v=整理可得,物块通过P 点的速度8m/s v =(2)从P 到M 点的过程中,机械能守恒2211=(1cos60)+22o M mv mgR mv + 在最高点时根据牛顿第二定律2MN mv F mg R+= 整理得4.8N N F =根据牛顿第三定律可知,物块对轨道的压力大小为4.8N(3)从D 到P 物块做平抛运动,因此o cos 604m/s D v v ==从C 到D 的过程中,根据能量守恒定律212p D E mgx mv μ=+C 、D 两点间的距离2m x =2.如图所示,不可伸长的细线跨过同一高度处的两个光滑定滑轮连接着两个物体A 和B ,A 、B 质量均为m 。
A 套在光滑水平杆上,定滑轮离水平杆的高度为h 。
开始时让连着A 的细线与水平杆的夹角α。
现将A 由静止释放(设B 不会碰到水平杆,A 、B 均可视为质点;重力加速度为g )求:(1)当细线与水平杆的夹角为β(90αβ<<︒)时,A 的速度为多大? (2)从开始运动到A 获得最大速度的过程中,绳拉力对A 做了多少功?【答案】(1)22111cos sin sin A gh v ααβ⎛⎫=-⎪+⎝⎭(2)T sin h W mg h α⎛⎫=- ⎪⎝⎭ 【解析】 【详解】(2)A 、B 的系统机械能守恒P K E E ∆=∆减加2211sin sin 22A B h h mg mv mv αβ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭cos A B v v α=解得22111cos sin sin A gh v ααβ⎛⎫=-⎪+⎝⎭(2)当A 速度最大时,B 的速度为零,由机械能守恒定律得P K E E ∆=∆减加21sin 2Am h mg h mv α⎛⎫-= ⎪⎝⎭ 对A 列动能定理方程2T 12Am W mv =联立解得T sin h W mg h α⎛⎫=- ⎪⎝⎭3.儿童乐园里的弹珠游戏不仅具有娱乐性还可以锻炼儿童的眼手合一能力。
【例题2】人骑自行车上坡,坡长为200m ,坡高为10m 。
人和车的质量共100kg ,人蹬车的牵引力为100N ,若在坡底时自行车速度为10m/s ,到坡顶时速度为4m/s ,(1) 则上坡过程中人克服阻力做功为多少?(2) 人若不蹬车,以10m/s 的速度冲上坡,能在坡上行驶的距离为?(保留两位数字)解:(1)Fs -mgs·sinθ-W f =21222121mv mv -, 即100×200-100×10×10-W f =21×100(42-102),解得W f =1.42×104J , (2)由于W f =fs ,∴f =0021042.14N =71N ,人若不蹬车,设在坡上运动的距离为S′, 则由动能定理,-fs′-Gs′·sinθ=0-2121mv ,代入数据f =71N , sinθ=20010=0.05,G =100×10N ,m =100kg ,v 1=10m/s , ∴s′≈41.3m 。
【课后规范练习T10】【课后规范练习T11】如图所示的装置中,轻绳将A.B 相连,B 置于光滑水平面上,拉力F 使B 以1m/s 匀速的由P 运动到Q,Q.P 处绳与竖直方向的夹角分别为a 1=37°,a 2=60°。
滑轮离光滑水平面高度h=2m ,已知m A =10kg,m B =20kg,不计滑轮质量和摩擦,求在此过程中拉力F 做的功。
V B =1m/s 分解,V 绳p =0.6m/s ,V 绳Q =2 m/s 代值可求A 的动能增量。
△E=P 11-=1.95J 22Q mv mv 绳绳第三步:根据动能定理,列出方程。
W 总= -m A g △h + =△E ,其中W F 为F 做的功 。
第四步:求解。
W F =△E + -m A g △h=150J+1.95J=151.95J 。
动能定理运用1.质量m =10kg 的物体静止在光滑水平面上,先在水平推力F 1=40N 的作用下移动距离s 1=5m ,然后再给物体加上与F 1反向、大小为F 2=10N 的水平阻力,物体继续向前移动s 2=4m ,此时物体的速度大小为______m /s .2.把完全相同的三个木板固定叠放在一起,子弹以0v 的速度垂直射向木板,刚好能打穿这三块木板,如果让子弹仍以0v 速度垂直射向其中一块固定木板,子弹穿过木板时的速度是______ 3.一个物体从斜面上高h 处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,测得停止处与开始运动处的水平距离为s ,如图所示,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同,动摩擦因数μ=________.4.在平直的公路上汽车由静止开始做加速运动,当速度达v 1后立即关闭发动机让其滑行,直至停止, 其v -t 图像如图所示,设运动的全过程中汽车 牵引力做的功为W 1,克服摩擦力做的功为W 2,那么W 1:W 2应为 ( )A .1:1B .1:2C .1:3D .1:45.如图所示,电梯质量为M ,地板上放置一质量为m 的物体,钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动,当上升高度为H 时,速度达到v ,则( )A .地板对物体的支持力做的功等于221mv B .地板对物体的支持力做的功等于mgHC .钢索的拉力做的功等于MgH Mv +221D .合力对电梯M 做的功等于221Mv6.质量为1kg 的物体以某一初速度在水平面上滑行,由于摩擦阻力的作用,v其动能随位移变化的图线如图所示,g 取10m/s 2,则以下说法中正确的是 ( )A .物体与水平面间的动摩擦因数为0.5B .物体与水平面间的动摩擦因数为0.2C .物体滑行的总时间为4sD .物体滑行的总时间为2.5s7.质量为m 的物体,以初速度0v 做竖直上抛运动,在整个运动过程中,所受阻力恒为f ,则物体落回原处的速度大小为( )A.0vB.20v C.f mg f mg v +-0 D.0v fmg f mg +- 8.如图所示,用同样材料制成的一个轨道,AB 段为41圆弧,半径为R ,水平放置的BC 段长度为R.一小物块质量为m ,与轨道间动摩擦因数为μ,当它从轨道顶端A 由静止下滑时,恰好运动到C 点静止.那么物体在AB 段克服摩擦力做的功为( )A.μmgRB.mgR(1-μ)C.μmgR/2D.mgR/29.如图所示,物体在离斜面底端4 m 处由静止滑下,若斜面及平面的动摩擦因数均为0.5,斜面倾角为37°,斜面与平面间由一小段圆弧连接,求物体能在水平面上滑行多远?-动能定理运用参考答案1答案:82【解析】设木板对子弹的阻力为f F ,子弹的质量为m ,每块木板厚为d ,则子弹穿过三块木板过程中,对子弹由动能定理:202103mv d F f -=⋅- 子弹穿过一块木板过程中,对子弹由动能定理:2022121mv mv d F f -=⋅- 解得:036v v =3 解:设斜面长为L ,全过程用动能定理,)cos (cos =---θμθμL s mg mgL mgh 解得sh =μ.4汽车运动的全过程中应用动能定理,有0=-f F W W ,得,1:1:=f F W W . 5 【解析】设地板对物体的支持力做的功为N W ,对物体由动能定理:221mv mgH W N =-,所以mgH mv W N +=221;设钢索的拉力做的功为T W ,对电梯和物体由动能定理:2)(21)(v m M gH m M W T +=+-,所以:2)(21)(v m M gH m M W T +++=;由动能定理得合力对电梯M 做的功等于电梯动能的增量,即等于221Mv6.【解析】对物体由动能定理:00K E mgx -=-μ,所以:25.02010150000=⨯⨯--=--=mgx E K μ 对物体由牛顿第二定律:ma mg =μ 由运动学公式:at v =0,又20021mv E K =,可得:s t 4= 7. 【解析】设物体上升的最大高度为h ,在上升阶段由动能定理:20210mv fh mgh -=-- 在下落阶段由动能定理:221mv fh mgh =-解以上两式得fmg f mg v v +-=08.解析:设在AB 段物体克服摩擦力做的功为W ,则物体由A 到B 利用动能定理可得mgR-W=21mv b 2-0 .物体由B 到C 运用动能定理列式可得-μmgR=0-21mv b 2 两式结合,整理可得W=mgR(1-μ),故本题选B. 9解析:物体在斜面上受重力mg 、支持力N 1,摩擦力f 1的作用,沿斜面加速下滑(μ=0.5<tanθ=0.75),到水平面后,在摩擦力f 2作用下做减速运动,直至停止.方法一:对物体在斜面上和平面上时进行受力分析,如图所示.下滑阶段:f 1=μN 1=μmgcos37°由动能定理有: mgsin37°·s 1-μmgcos37°·s 1=21mv 12-0① 在水平运动过程中f 2=μN 2=μmg 由动能定理有:-μmg·s=0-21mv 12② 联立①②式可得 s=5.08.05.06.037cos 37sin 1⨯-=︒-︒s μμ×4 m=1.6 m.方法二:物体受力分析同上.物体运动的全过程中,初、末状态速度均为零,对全过程应用动能定理mgsin37°·s 1-μmgcos37°·s 1-μmg·s=0. 可解得:s=5.08.05.06.037cos 37sin 1⨯-=︒-︒s μμ×4 m=1.6 m.。
动能定理练习题(附答案) - 1 - 动能定理练习题(附答案)
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下为动能定理练习题(附答案)的全部内容。 动能定理练习题(附答案)
- 2 - 动能定理练习题
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:
克服重力做功1
(2) m由A到B,根据动能定理2: (3) m由A到B:
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: (2) m由A到B,根据动能定理3:
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:
(3b)球在运动员踢球的过程中,根据动能定理5:
1 不能写成:. 在没有特别说明的情况下,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::”,其中表示动能定理.
3 此处写的原因是题目已明确说明W是克服空气阻力所做的功.
4 踢球过程很短,位移也很小,运动员踢球的力又远大于各种阻力,因此忽略阻力功.
5 结果为0,并不是说小球整个过程中动能保持不变,而是动能先转化为了其他形式的能(主要是弹性势能,然后其他形式的能又
转化为动能,而前后动能相等.
G10JWmghGG10JWW克
2102J2Wmv
GFWWWF12JW
220
11
22mghmvmv20m/sv
22t0
11
22mghWmvmv1.95JW
20
1050J2Wmv
2211022Wmvmv动能定理练习题(附答案)
- 3 - 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,小钢球陷入泥土
中的深度为h求: (1)求钢球落地时的速度大小v. (2)泥土对小钢球的阻力是恒力还是变力? (3)求泥土阻力对小钢球所做的功. (4)求泥土对小钢球的平均阻力大小。 解:(1) m由A到B:根据动能定理:
(2)变力6。 (3) m由B到C,根据动能定理:
(3) m由B到C: 5、在水平的冰面上,以大小为F=20N的水平推力,推着质量m=60kg的冰车,由静止开始运动。 冰车受到的摩擦力是它对冰面压力的0。 01倍,当冰车前进了s1=30m后,撤去推力F,冰车又前进了一段距离后停止. 取g = 10m/s2. 求: (1)撤去推力F时的速度大小. (2)冰车运动的总路程s。 解: (1) m由1状态到2状态:根据动能定理7:
(2) m由1状态到3状态8:根据动能定理:
6、如图所示,光滑1/4圆弧半径为0.8m,有一质量为1。0kg的物体自A点从静止开始下滑到B点,然后沿水平面前进4m,到达C点停止. 求:
6 此处无法证明,但可以从以下角度理解:小球刚接触泥土时,泥土对小球的力为0,当小球在泥土中减速时,泥土对小球的力必
大于重力mg,而当小球在泥土中静止时,泥土对小球的力又恰等于重力mg. 因此可以推知,泥土对小球的力为变力.
8 也可以用第二段来算,然后将两段位移加起来. 计算过程如下:
m由2状态到3状态:根据动能定理:
则总位移.
220
11
22mgHmvmv2
02vgHv
2f
102mghWmv
2
f0
1
2WmvmgHh
fcos180Wfh2
022mvmgHhfh
211
1cos0cos18002Fsmgsmv
14m/s3.74m/sv
1cos0cos18000Fsmgs100ms动能定理练习题(附答案)
- 4 - (1)在物体沿水平运动中摩擦力做的功.
(2)物体与水平面间的动摩擦因数。 解:(1) m由A到C9:根据动能定理:
(2) m由B到C: 7、粗糙的1/4圆弧的半径为0。45m,有一质量为0.2kg的物体自最高点A从静止开始下滑到圆弧最低点B时,然后沿水平面前进0。4m到达C点停止. 设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5 (g = 10m/s2),求: (1)物体到达B点时的速度大小. (2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功.
解:(1) m由B到C:根据动能定理:
(2) m由A到B:根据动能定理: 克服摩擦力做功 8、质量为m的物体从高为h的斜面上由静止开始下滑,经过一段水平距离后停止,测得始点与终点的水平距离为s,物体跟斜面和水平面间的动摩擦因数相同,求:摩擦因数 证:设斜面长为l,斜面倾角为,物体在斜面上运动的水平位移为,在水平面上运动的位移为,如图所示10.m由A到B:根据动能定理:
又、 则11: 即: 证毕。
9、质量为m的物体从高为h的斜面顶端自静止开始滑下,最后停在平面上的B点。 若该物体从斜面的顶端以初速度v0沿斜面滑下,则停在平面上的C点。 已知AB = BC,求物体在斜面上克服摩擦力做的功。
9 也可以分段计算,计算过程略.
10 题目里没有提到或给出,而在计算过程中需要用到的物理量,应在解题之前给出解释。
11 具体计算过程如下:由,得:
由,得: 即:
f00mgRWf8JWmgRfcos180Wmgx
0.2
2B
1cos18002mglmv
B2m/sv2fB
102mgRWmv
f0.5JW
f0.5JWW克f
1s
2s
2coscos180cos18000mghmglmgs1cosls12sss
0hshs动能定理练习题(附答案)
- 5 - 解:设斜面长为l,AB和BC之间的距离均为s,物体在斜面上摩擦力做功为.
m由O到B:根据动能定理:
m由O到C:根据动能定理:
克服摩擦力做功 10、汽车质量为m = 2×103kg,沿平直的路面以恒定功率20kW由静止出发,经过60s,汽车达到最大速度20m/s。 设汽车受到的阻力恒定。 求: (1)阻力的大小。 (2)这一过程牵引力所做的功. (3)这一过程汽车行驶的距离。 解12:(1)汽车速度v达最大时,有,故:
(2)汽车由静止到达最大速度的过程中:
(2)汽车由静止到达最大速度的过程中,由动能定理:
11.AB是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B与水平直轨道相切,如图所示。一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑。已知圆轨道半径为R,小球的质量为m,不计各处摩擦。求 (1)小球运动到B点时的动能; (2)小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力NB、NC各是多大?
(3)小球下滑到距水平轨道的高度为时速度的大小和方向; 解:(1)m:A→B过程:∵动能定理 ① (2) m:在圆弧B点:∵牛二律 ② 将①代入,解得 NB=3mg 在C点:NC =mg
(3) m:A→D:∵动能定理 ,方向沿圆弧切线向下,与竖直
方向成。
12.固定的轨道ABC如图所示,其中水平轨道AB与半径为R/4的光滑圆弧轨道BC相连接,AB与圆弧相切于B点。质量为m的小物块静止在水一平轨道上的P点,它与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0。25,PB=2R。用大小等于2mg的水平恒力推动小物块,当小物块运动到B点时,
12 由于种种原因,此题给出的数据并不合适,但并不妨碍使用动能定理对其进行求解.
fWf2cos18000mghWfs2f20
12cos18002mghWfsmv
2f0
1
2Wmvmgh
2f0
1
2WWmghmv克f
mvFf
mmPFvfv1000Nf
6F1.210JWPt
2Fm
1cos18002Wflmv800ml
R2
1
2B
102mgRmv
2KBB
1
2EmvmgR
2BB
vNmgmR
211022DmgRmv
DvgR
30