动能定理典型例题附答案

动能定理典型例题附答案
动能定理典型例题附答案

1、如图所示,质量m=0.5kg的小球从距地面高H=5m处自由下落,到达地面恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动,半圆槽半径R=0.4m.小球到达槽最低点时的速率为10m/s,并继续滑槽壁运动直至槽左端边缘飞出,竖直上升,落下后恰好又沿槽壁运动直至从槽右端边缘飞出,竖直上升、落下,如此反复几次.设摩擦力大小恒定不变:(1)求小球第一次离槽上升的高度h.(2)小球最多能飞出槽外几次 (g取10m/s2)

2、如图所示,斜面倾角为θ,滑块质量为m,滑块与斜

面的动摩擦因数为μ,从距挡板为s0的位置以v0的速度

沿斜面向上滑行.设重力沿斜面的分力大于滑动摩擦

力,且每次与P碰撞前后的速度大小保持不变,斜面足

够长.求滑块从开始运动到最后停止滑行的总路程s.

3、有一个竖直放置的圆形轨道,半径为R,由左右两部分组成。如图所示,右半部分AEB是光滑的,左半部分BFA 是粗糙的.现在最低点A给一个质量为m的小球一个水平向右的初速度,使小球沿轨道恰好运动到最高点B,小球在B 点又能沿BFA轨道回到点A,到达A点时对轨道的压力为4mg

1、求小球在A点的速度v0

2、求小球由BFA回到A点克服阻力做的功

*

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v

,发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B.则:(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v0=3gL,则在小球从A到B的过程中克服空气阻力做了多少功v0 E

F…

R

5、如图所示,倾角θ=37°的斜面底端B 平滑连接着半径r =0.40m 的竖直光滑圆轨道。质量m =0.50kg 的小物块,从距地面h =2.7m 处沿斜面由静止开始下滑,小物块与斜面间的动摩擦因数μ=,求:(sin37°=,cos37°=,g =10m/s 2

(1)物块滑到斜面底端B 时的速度大小。

(2)物块运动到圆轨道的最高点A 时,对圆轨道的压力大小。

{

6、质量为m 的小球被系在轻绳一端,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,此后小球继续做圆周运动,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( )

7\如图所示,AB 与CD 为两个对称斜面,其上部都足够长,下部

分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为1200

,半径R=2.0m,一个物体在离弧底E 高度为h=3.0m 处,以初速度V 0=4m/s 沿斜面运动,若物体与两斜面的动摩擦因数均为μ=,则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共能走多少路程

(g=10m/s 2

).

/

8、如图所示,在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a 点,质量为m 的物块(可视为质点)由静止开始下滑,经圆弧最低点b 滑上粗糙水平面,圆弧轨道在b 点与水平轨道平滑相接,物块最终滑至c 点停止.若圆弧轨道半径为R ,物块与水平面间的动摩擦因数为μ,

则:1、物块滑到b 点时的速度为

2、物块滑到b 点时对b 点的压力是

3、c 点与b 点的距离为

θ

A B

O h A B

C

D

O

>

E

h

~

1解析:(1)在小球下落到最低点的过程中,设小球克服摩擦力做功为W f ,由动能定理得:

mg (H +R )-W f =12

mv 2-0

从小球下落到第一次飞出半圆形槽上升到距水平地面h 高度的过程中, 由动能定理得mg (H -h )-2W f =0-0

联立解得:h =v 2g -H -2R =10

2

10

m -5 m -2×0.4 m =4.2 m.

(2)设小球最多能飞出槽外n 次,则由动能定理得:mgH -2nW f =0-0 解得:n =

mgH 2W f =mgH 2?

???

?

?mg (H +R )-12

mv 2=gH 2g (H +R )-v 2= )

故小球最多能飞出槽外6次. 答案:(1)4.2 m (2)6次

2、

3、

4、(1)小球恰能到达最高点 B ,则小球到达B 点时的速率 v =

2

gL ①

(2)由动能定理得:-mg (L +

2L )=22

1mv -2

021mv ,由①②得 v 0=

27gL

(3)由动能定理得:-mg (L +2

L

)-W f =221mv -2021mv ③,由①③得 W f = mgL 411

5、0.6=v

m/s N =20N

6、2

1mgR

7、由动能定理得: mg(h-R/2) -μmgscos600

=0-2021

mV ∴s=280m.

82gR 3mg

R μ

gR

v 50=mgR

W f =

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