动能定理习题课(郭)
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1、子弹的速度为v ,打穿一块固定的木块后速度刚好变为零.若木块对子弹的阻力为恒力,那么当子弹射入木块的深度为其厚度的13时,子弹的速度是()A.13v B.33v C.23v D.63v 2、(多选)物体沿直线运动的vt 关系如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W ,则()A .从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB .从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2WC .从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD .从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W 3、如图所示,在2014世界杯足球比赛时,某方获得一次罚点球机会,该方一名运动员将质量为m 的足球以速度v 0猛地踢出,结果足球以速度v 撞在球门高h 的门梁上而被弹出.现用g 表示当地的重力加速度,则此足球在空中飞往门梁的过程中克服空气阻力所做的功应等于()A .mgh +12mv 2-12mv 02 B.12mv 2-12mv 02-mgh C.12mv 02-12mv 2-mgh D .mgh +12mv 02-12mv 24、(多选)由光滑细管组成的轨道如图所示,其中AB 段和BC 段是半径为R 的四分之一圆弧,轨道固定在竖直平面内.一质量为m 的小球,从距离水平地面高为H 的管口D 处静止释放,最后能够从A 端水平抛出落到地面上.下列说法正确的是()A .小球落到地面时相对于A 点的水平位移值为2RH -2R 2B .小球落到地面时相对于A 点的水平位移值为22RH -4R 2C .小球能从细管A 端水平抛出的条件是H>2RD .小球能从细管A 端水平抛出的最小高度H min =52R 6、如图所示,质量为m 的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k 倍,物块与转轴OO′相距R ,物块随转台由静止开始转动.当转速增加到一定值时,物块即将在转台上滑动,在物块由静止到滑动前的这一过程中,转台对物块的静摩擦力对物块做的功为()A .0B .2πkmgRC .2kmgR D.12kmgR 7、一质量为m 的小球,用长为l 的轻绳悬挂于O 点.小球在水平拉力F 的作用下,从平衡位置P 点很缓慢地移动到Q 点,如图所示,则拉力F 所做的功为()A .mglcos θB .mgl(1-cosθ)C .Flcos θD .Fl θ8、如图所示,质量为m 的物体静止放在水平光滑的平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度v 向右匀速走动的人拉着.设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳和水平方向成30°角处,在此过程中人所做的功为()A.mv 22B .mv 2C.2mv 23 D.3mv 2810、如图所示,AB 为14圆弧轨道,BC 为水平直轨道,圆弧的半径为R ,BC 的长度也是R.一质量为m 的物体,与两个轨道的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A 从静止下滑时,恰好运动到C 处停止,那么物体在AB 段克服摩擦力做的功为()A.12μmgRB.12mgR C .mgR D .(1-μ)mgR5、如图所示,竖直平面内的34圆弧形光滑管道半径略大于小球半径,管道中心线到圆心的距离为R ,A 端与圆心O 等高,AD 为水平面,B 点在O 的正下方,小球自A 点正上方由静止释放,自由下落至A点时进入管道,从上端口飞出后落在C 点,当小球到达B 点时,管壁对小球的弹力大小是小球重力大小的9倍.求:(1)释放点距A 点的竖直高度;(2)落点C 与A 点的水平距离.9、汽车发动机的额定功率为60kW ,汽车的质量为5×103kg ,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车的重力的0.05倍.若汽车始终保持额定的功率不变,g 取10m/s 2,则从静止启动后:(1)汽车所能达到的最大速度是多大?(2)当汽车的加速度为1m/s 2时,速度是多大?(3)如果汽车由启动到速度变为最大值后,马上关闭发动机,测得汽车已通过了624m 的路程,求汽车从启动到停下来一共经过多长时间?。
班级姓名习题课动能定理【例1】如图1所示,物体沿一曲面从A点无初速下滑,当滑至曲面的最低点B时,下滑的竖直高度h=5 m,此时物体的速度v=6 m/s.若物体的质量m=1 kg,g=10 m/s2,求物体在下滑过程中克服阻力所做的功.【例2】质量为m的物体静止在水平桌面上,它与桌面之间的动摩擦因数为μ,物体在水平力F作用下开始运动,发生位移x1时撤去力F,问物体还能运动多远?【例3】如图2所示,ab是水平轨道,bc是位于竖直平面内的半圆形光滑轨道,半径R =0.225 m,在b点与水平面相切,滑块从水平轨道上距离b点1.2 m的a点以初速度v0=6 m/s向右运动,经过水平轨道和半圆轨道后从最高点c飞出,最后刚好落回轨道上的a点,重力加速度g取10 m/s2,求:(1)滑块从c点飞出时速度的大小;(2)水平轨道与滑块间的动摩擦因数.【例4】如图所示,质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点,与O点处于同一水平线上的P点处有一根光滑的细钉,已知OP=L/2,在A点给小球一个水平向左的初速度v0,发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B.求:(1)小球到达B点时的速率;(2)若不计空气阻力,则初速度v0为多少?(3)若初速度变为v0′=3gL,其它条件均不变,则小球从A到B的过程中克服空气阻力做了多少功?巩固练习1.一人用力踢质量为1 kg 的皮球,使球由静止以10 m/s 的速度飞出,假定人踢球瞬间对球平均作用力是200 N ,球在水平方向运动了20 m 停止,那么人对球所做的功为A .50 JB .500 JC .4 000 JD .无法确定2. 如图4所示,假设在某次比赛中他从10 m 高处的跳台跳下,设水的平均阻力约为其体重的3倍,在粗略估算中,把运动员当做质点处理,为了保证运动员的人身安全,池水深度至少为(不计空气阻力) ( )A .5 mB .3 mC .7 mD .1 m3.如图7所示,AB 为14圆弧轨道,BC 为水平直轨道,圆弧的半径为R ,BC 的长度也是R ,一质量为m 的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A 从静止开始下落,恰好运动到C 处停止,那么物体在AB 段克服摩擦力所做的功为( )A.12μmgRB.12mgR C .-mgR D .(1-μ)mgR4.如图8所示,光滑斜面的顶端固定一弹簧,一小球向右滑行,并冲上固定在地面上的斜面.设小球在斜面最低点A 的速度为v ,压缩弹簧至C 点时弹簧最短,C 点距地面高度为h ,则从A 到C 的过程中弹簧弹力做功是( )A .mgh -12mv 2 B.12mv 2-mgh C .-mgh D .-⎝⎛⎭⎪⎫mgh +12mv 2 5.一质量为m 的小球,用长为l 的轻绳悬挂于O 点,小球在水平力F 作用下,从平衡位置P 点缓慢地移动到Q 点,如图9所示,则力F 所做的功为( )A .mgl cos θB .Fl sin θC .mgl (1-cos θ)D .Fl6.如图10所示,质量为m 的小车在水平恒力F 推动下,从山坡底部A 处由静止起运动至高为h 的坡顶B ,获得速度为v ,AB 的水平距离为s .下列说法正确的是( )A .小车克服重力所做的功是mghB .合力对小车做的功是12mv 2 C .推力对小车做的功是Fs -mghD .小车克服阻力做的功是12mv 2+mgh -Fs 7.质量为m 的汽车在平直公路上行驶,发动机的功率P 和汽车受到的阻力f 均恒定不变,在时间t 内,汽车的速度由v 0增加到最大速度v m ,汽车前进的距离为s ,则此段时间内发动机所做的功W 可表示为( )A .W =PtB .W =fsC .W =12mv 2m -12mv 20+fsD .W =12mv 2m +fs8.某消防队员从一平台上跳下,下落2 m后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身的重心又下降了0.5 m,在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为( ) A.自身所受重力的2倍 B.自身所受重力的5倍C.自身所受重力的8倍 D.自身所受重力的10倍9.在平直公路上,汽车由静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v max后,立即关闭发动机直至静止,vt图象如图11所示,设汽车的牵引力为F,受到的摩擦力为F f,全程中牵引力做功为W1,克服摩擦力做功为W2,则( )A.F∶F f=1∶3 B.W1∶W2=1∶1C.F∶F f=4∶1 D.W1∶W2=1∶310.如图所示,质量m=1 kg的木块静止在高h=1.2 m的平台上,木块与平台间的动摩擦因数μ=0.2,用水平推力F=20 N,使木块产生位移l1=3 m时撤去,木块又滑行l2=1 m 后飞出平台,求木块落地时速度的大小.(g取10 m/s2)11.如图所示,水平地面的B点右侧有一圆形挡板.圆的半径R=4 m,B为圆心,BC连线与竖直方向夹角为37°.滑块静止在水平地面上的A点,AB间距L=4.5 m.现用水平拉力F=18 N沿AB方向拉滑块,持续作用一段距离后撤去,滑块恰好落在圆形挡板的C点,已知滑块质量m=2 kg,与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求拉力F作用的距离.12.如图所示,ABCD为一竖直平面内的轨道,其中BC水平,A点比BC高出10 m,BC长1 m,AB和CD轨道光滑.一质量为1 kg的物体,从A点以4 m/s的速度开始运动,经过BC 后滑到高出C点10.3 m的D点速度为零.(g取10 m/s2)求:(1)物体与BC轨道间的动摩擦因数;(2)物体第5次经过B点时的速度;(3)物体最后停止的位置(距B点多少米).13.光滑水平面AB 与一半圆形轨道在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7倍,之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C 点,重力加速度为g .求:(1)弹簧弹力对物块做的功;(2)物块从B 到C 克服阻力的功;(3)物块离开C 点后,再落回到水平面上时的动能.14. 如图所示,由细管道组成的竖直轨道,其圆形部分半径分别是R 和R 2,质量为m 的小球通过这段轨道时,在A 点时刚好对管壁无压力,在B 点时对管内侧壁压力为mg 2.求小球由A 点运动到B 点的过程中摩擦力对小球做的功.15. 如图所示,竖直平面内的3/4圆弧形光滑管道半径略大于小球半径,管道中心线到圆心的距离为R ,A 端与圆心O 等高,AD 为水平面,B 点在O 的正下方,小球自A 点正上方由静止释放,自由下落至A 点时进入管道,从上端口飞出后落在C 点,当小球到达B 点时,管壁对小球的弹力大小是小球重力大小的9倍.求:(1)释放点距A 点的竖直高度;(2)落点C 与A 点的水平距离.。