动能定理练习题

动能定理练习题
动能定理练习题

动能定理A组

1、一质量为0.3㎏的弹性小球,在光滑的水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上,,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前速度的大小相同,则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为()

A 、Δv=0 B、Δv=12m/s C、W=0 D、W=10.8J

2、车作匀加速运动,速度从零增加到V的过程中发动机做功W1,从V增加到2V的过程中发动机做功W2,设牵引力和阻力恒定,则有()

A、W2=2W1

B、W2=3W1

C、W2=4W1

D、仅能判断W2>W1

3、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.200J B.16J C.2000J D.无法确定

4、如图所示,DO是水平面,AB是斜面,初速度为

v0,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v0

B. 等于v0

C. 小于v0

D. 取决于斜面的倾角

5、一个物体A在光滑的水平面上匀速滑行,则( )

A.这个物体没有能B.这个物体的能量不发生变化

C.这个物体没有动能D.以上均不正确

如果这个物体在粗糙的水平面上匀速滑行,则结论为:()

6、质量不等,但具有相同初动能的两个物体,在摩擦系数相同的水平地面上滑行,直到停止,则()

A、质量大的物体滑行的距离大

B、质量小的物体滑行的距离大

C、它们滑行的距离一样大

D、它们克服摩擦力所做的功一样多

7、有两个物体其质量M1>M2它们初动能一样,若两物体受到不变的阻力F1和F2作用经过相同的时间停下,它们的位移分别为S1和S2,则()

A.F1>F2,且S1<S2B.F1>F2,且S1>S2

C.F1<F2,且S1<S2 D.F1>F2,且S1>S2

8、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、mgh

B、2mgh

C、3mgh

D、4mgh

9、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,运动过程中小球小球受到空气的阻力作用,设在某一时刻小球通过轨道

的最低点。此时绳子的拉力为7mg ,此后小球继续做圆周运动,恰好到达最高点,在这过 程中小球克服空气阻力作的功为( )

A. 41mgR

B. 31mgR

C. 21mgR

D.mgR

10、静止在光滑水平面上的物体,在水平力F 的作用下产生位移s 而获得速度 v ,若水平

面不光滑,物体运动时受到摩擦力为n

F (n 是大于1的常数),仍要使物体由静止出发通过位移s 而获得速度v ,则水平力为 ( )

A . F n n 1+

B .F n

n 1- C .nF D .F n )1(+ 动能定理B 组

1、一子弹以水平速度v 射入一块固定的木块中,射入深度为S ,设子弹在木块中运动时受

到的阻力是恒定的,那么当子弹以V/2的速度水平射入此木块时,射入深度为 ( )

A .S

B .2s

C .s 2

D .4

s 2、下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系正确的是 ( )

A .如果物体所受的合外力为零,那么,合外力对物体做的功一定为零

B .如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零

C .物体在合外力作用下作变速运动,动能一定变化

D .物体的动能不变,所受的合外力必定为零

3、若物体在运动过程中受到的合外力不为零,则( )

A .物体的动能不可能总是不变的

B .物体的加速度一定变化

C .物体的速度方向一定变化

D .物体所受合外力做的功可能为零

4、如图所示,ABCD 是一条长轨道,其中AB 段是倾角为θ的斜面,CD 段是水平的,BC

是与AB 和CD 都相切的一小段圆弧,其长度可略去不计.一质量为m 的小滑块在A 点从静止状态释放,沿轨道滑下,最后停在D

点.现用一沿着轨道方向的力推滑块,使它缓缓

地由D 点推回到A 点时停下.设滑块与轨道间

的动摩擦因数为μ,则推力对滑块做的功等于

A .mgh

B .2mgh

C .μmg (s +θ

sin h ) D .μmgs +μmgh cot θ 5、(较难)一质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提升1m ,这时物体的速度2 m/s ,则

下列说法正确的是 ( )

A 、手对物体做功12J

B 、合外力对物体做功12J

C、合外力对物体做功2J

D、物体克服重力做功10 J

6、在水平面上的平铺着n块相同的砖,每块砖的质量都为m,厚度为s.若将这n块砖一块一块地叠放起来,至少需要做多少功?

7、汽车在平直的公路上由静止开始做匀加速运动,当速

度达到v1后立即关闭发动机让其滑行,直至停止.其v-t

图象如图所示.设在运动的全过程中汽车的牵引力做功

W1,克服摩擦力做功W2,那么W1∶W2是多少?

8、如图所示,物体沿一曲面从A点无初速度滑下,滑至曲

面最低点B时,下滑的高度为5m.若物体的质量为1㎏,到B点的速度为6m/s,则在下滑过程中客服阻力所做的功是多少?

9、如图所示,光滑的水平面AB与光滑的半圆形轨道相接触,直径BC竖直,圆轨道半径为R一个质量为m的物体放在A处,AB=2R,物体在水平恒力F的作用下由静止开始运动,当物体运动到B点时撤去水平外力之后,物体恰好从圆轨道的定点C水平抛出,求水平力

10、(较难题)m从高为H,长为s的斜面顶端以加速度a由静止起滑到底端时的速度为v,斜面倾角为θ,动摩擦因数为μ,则下滑过程克服摩擦力做功为()

A.mgH-mv2/2 B.(mgsinθ-ma)s

C.μmgs cosθD.mgH

11、(难题)子弹以水平速度V射入静止在光滑水平面上的木块M,

并留在其中,则()

A.子弹克服阻力做功与木块获得的动能相等

B.阻力对子弹做功小于子弹动能的减少

C.子弹克服阻力做功与子弹对木块做功相等

D.子弹克阻力做功大于子弹对木块做功

12、如图所示,A、B两球质量相等,系在细线的两端,把细线拉直,细线长为L,水平桌

面高为h,且L>h,B与桌面的动摩擦因数为μ,A球由桌边从静止开始竖直下落,落地后不再反弹,求:桌高h满足什么条件,B球不滑离桌边?(其它摩擦不计)

高中物理动能与动能定理的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)含解析

高中物理动能与动能定理的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)含解析 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)2 3.510B 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: 2 12 h gt = 解得:t=0.40s A 离开桌边的速度A s v 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()222 B 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 222 01111()222 A A fL mv mv M M v =--+②

(word完整版)高中物理动能定理经典计算题和答案

动能和动能定理经典试题 例1 一架喷气式飞机,质量m =5×103kg ,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s =5.3×102m 时,达到起飞的速度v =60m/s ,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(k =0.02),求飞机受到的牵引力。 例2 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/s 2) 例3 一质量为0.3㎏的弹性小球,在光滑的水平面上以6m/s 的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前速度的大小相同,则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv 和碰撞过程中墙对小球做功的大小W 为( ) A .Δv=0 B. Δv =12m/s C. W=0 D. W=10.8J 例4 在h 高处,以初速度v 0向水平方向抛出一个小球,不计空气阻力,小球着地时速度大小为( ) A. gh v 20+ B. gh v 20- C. gh v 220+ D. gh v 220- 例5 一质量为 m 的小球,用长为l 的轻绳悬挂于O 点。小球在水平拉力F 作用下,从平衡位置P 点很缓慢地移动到Q 点,如图2-7-3所示,则拉力F 所做的功为( ) A. mgl cos θ B. mgl (1-cos θ) C. Fl cos θ D. Flsin θ 例6 如图所示,光滑水平面上,一小球在穿过O 孔的绳子的拉力 作用下沿一圆周匀速运动,当绳的拉力为F 时,圆周半径为R ,当绳的 拉力增大到8F 时,小球恰可沿半径为R /2的圆周匀速运动在上述增大 拉力的过程中,绳的拉力对球做的功为________. 例7 如图2-7-4所示,绷紧的传送带在电动机带动下,始终保持 v 0=2m/s 的速度匀速运行,传送带与水平地面的夹角θ=30°,现把一质量m =l0kg 的工件2-7-3 θ F O P Q l h H 2-7-2

高一物理动能、动能定理练习题

动能、动能定理练习 1、下列关于动能的说法中,正确的是( )A、动能的大小由物体的质量和速率决定,与物体的运动方向无关 B、物体以相同的速率分别做匀速直线运动和匀速圆周运动时,其动能不同.因为它在这两种情况下所受的合力不同、运动性质也不同 C、物体做平抛运动时,其动能在水平方向的分量不变,在竖直方向的分量增大 D、物体所受的合外力越大,其动能就越大 2、一质量为2kg的滑块,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行,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4m/s.在这段时间里水平力做的功为( ) A、0 B、8J C、16J D、32J 3、质量不等但有相同动能的两物体,在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止,则( ) A、质量大的物体滑行距离小 B、它们滑行的距离一样大 C、质量大的物体滑行时间短 D、它们克服摩擦力所做的功一样多 4、一辆汽车从静止开始做加速直线运动,运动过程中汽车牵引力的功率保持恒定,所受的阻力不变,行驶2min速度达到10m/s.那么该列车在这段时间内行的距离( ) A、一定大于600m B、一定小于600m C、一定等于600m D、可能等于1200m 5、质量为1.0kg的物体,以某初速度在水平面上滑行,由于摩擦阻力的作用,其动能随位移变化的情况如下图所示,则下列判断正确的是(g=10m/s2)( ) A、物体与水平面间的动摩擦因数为0.30 B、物体与水平面间的动摩擦因数为0.25 C、物体滑行的总时间是2.0s D、物体滑行的总时间是4.0s 6、一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后,返回到斜面底端,已知小物块的初动能为E,它返回斜面底端的速度大小为υ,克服摩擦阻力做功为E/2.若小物块冲上斜面的初动能变为2E,则有( ) A、返回斜面底端的动能为E B、返回斜面底端时的动能为3E/2 C、返回斜面底端的速度大小为2υ D、返回斜面底端的速度大小为2υ 7、以初速度v0急速竖直上抛一个质量为m的小球,小球运动过程中所受阻力f大小不变,上升最大高度为h,则抛出过程中,人手对小球做的功() A. 1 20 2 mv B. mgh C. 1 20 2 mv mgh + D. mgh fh + 8、如图所示,AB为1/4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. 1 2 μmgR B. 1 2 mgR C. mgR D. () 1-μmgR 9、质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上,若物体受水平力F的作用从静止起通过位移s时的动能为 E1,当物体受水平力2F作用,从静止开始通过相同位移s,它的动能为E2,则: A、E2=E1 B、E2=2E1 C、E2>2E1 D、E1<E2<2E1 10.质量为m,速度为V的子弹射入木块,能进入S米。若要射进3S深,子弹的初速度应为原来的(设子弹在木块中的阻力不变)( ) h/2 h 图5-17

高中物理动能定理典型练习题含答案.doc

动能定理典型练习题 典型例题讲解 1.下列说法正确的是( ) A 做直线运动的物体动能不变,做曲线运动的物体动能变化 B 物体的速度变化越大,物体的动能变化也越大 C 物体的速度变化越快,物体的动能变化也越快 D 物体的速率变化越大,物体的动能变化也越大 【解析】 对于给定的物体来说,只有在速度的大小(速率)发生变化时它的动能才改变,速度的变化是矢量,它完全可以只是由于速度方向的变化而引起.例如匀速圆周运动.速度变化的快慢是指加速度,加速度大小与速度大小之间无必然的联系. 【答案】D 2.物体由高出地面H 高处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落至沙坑表面进入沙坑h 停止(如图5-3-4所示).求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力 的多少倍? 【解析】 选物体为研究对象, 先研究自由落体过程,只有重力做功,设物体质量为m ,落到沙坑表面时速 度为v ,根据动能定理有 02 12 -= mv mgH ① 再研究物体在沙坑中的运动过程,重力做正功,阻做负功,根据动能定理有 22 1 0mv Fh mgh -=- ② 由①②两式解得 h h H mg F += 另解:研究物体运动的全过程,根据动能定理有 000)(=-=-+Fh h H mg 解得h h H mg F += 3.如图5-3-5所示,物体沿一曲面从A 点无初速度滑下,滑至曲面的最低点B 时,下滑高度为5m ,若物体的质量为lkg ,到B 点时的速度为6m/s ,则在下滑过程中,物体克服阻力所做的功为多少?(g 取10m/s 2) 【解析】设物体克服摩擦力 图5-3-5 H h 图5-3-4

图5-3-6 图5-3-7 所做的功为W ,对物体由A 运动到B 用动能定理得 22 1mv W mgh = - J mv mgh W 32612 1 51012122=??-??=-= 即物体克服阻力所做的功为32J. 课后创新演练 1.一质量为1.0kg 的滑块,以4m/s 的初速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起一向右水平力作用于滑块,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s ,则在这段时间内水平力所做的功为( A ) A .0 B .8J C .16J D .32J 2.两物体质量之比为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( C ) A .1:3 B .3:1 C .1:9 D .9:1 3.一个物体由静止沿长为L 的光滑斜面下滑当物体的速度达到末速度一半时,物体沿斜面下滑了( A ) A .4L B .L )12(- C .2L D .2 L 4.如图5-3-6所示,质量为M 的木块放在光滑的水平面上,质量为m 的子弹以速度v 0沿水平射中木块,并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动.已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离L ,子弹进入木块的深度为s .若木块对子弹的阻力f 视为恒定,则下列关系式中正确的是( ACD ) A .fL =21Mv 2 B .f s =2 1mv 2 C .f s =21mv 02-21(M +m )v 2 D .f (L +s )=21mv 02-2 1mv 2 5.如图5-3-7所示,质量为m 的物体静放在水平光滑平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度v 0向右匀速走动的人拉着,设人从地面上且从平台的 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( D ) A .mv 02/2 B .mv 02

物理动能与动能定理练习题含答案及解析

物理动能与动能定理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.某游乐场拟推出一个新型滑草娱乐项目,简化模型如图所示。游客乘坐的滑草车(两者的总质量为60kg ),从倾角为53θ=?的光滑直轨道AC 上的B 点由静止开始下滑,到达 C 点后进入半径为5m R =,圆心角为53θ=?的圆弧形光滑轨道C D ,过D 点后滑入倾 角为α(α可以在075α?剟 范围内调节)、动摩擦因数为 3 μ=的足够长的草地轨道DE 。已知D 点处有一小段光滑圆弧与其相连,不计滑草车在D 处的能量损失,B 点到 C 点的距离为0=10m L ,10m/s g =。求: (1)滑草车经过轨道D 点时对轨道D 点的压力大小; (2)滑草车第一次沿草地轨道DE 向上滑行的时间与α的关系式; (3)α取不同值时,写出滑草车在斜面上克服摩擦所做的功与tan α的关系式。 【答案】(1)3000N ;(2) 3sin cos 32 t αα= ??+ ? ?? ;(3)见解析 【解析】 【分析】 【详解】 (1)根据几何关系可知CD 间的高度差 ()CD 1cos532m H R =-?= 从B 到D 点,由动能定理得 ()20CD D 1 sin 5302 mg L H mv ?+=- 解得 D 102m/s v = 对D 点,设滑草车受到的支持力D F ,由牛顿第二定律 2 D D v F mg m R -= 解得

D 3000N F = 由牛顿第三定律得,滑草车对轨道的压力为3000N 。 (2)滑草车在草地轨道DE 向上运动时,受到的合外力为 sin cos F mg mg αμα=+合 由牛顿第二定律得,向上运动的加速度大小为 sin cos F a g g m αμα= =+合 因此滑草车第一次在草地轨道DE 向上运动的时间为 D sin cos v t g g αμα = + 代入数据解得 t = ?? (3)选取小车运动方向为正方向。 ①当0α=时,滑草车沿轨道DE 水平向右运动,对全程使用动能定理可得 []01sin (1cos )+=00f mg L R W θθ+-- 代入数据解得 16000J f W =- 故当0α=时,滑草车在斜面上克服摩擦力做的功为 6000J W =克1 ②当030α<≤?时,则 sin cos g g αμα≤ 滑草车在草地轨道DE 向上运动后最终会静止在DE 轨道上,向上运动的距离为 2D 22(sin cos ) v x g g αμα=+ 摩擦力做功为 22cos f W mg x μα=-? 联立解得 2f W = 故当030α<≤?时,滑草车在斜面上克服摩擦力做的功为 2W = 克 ③当3075α?<≤?时 sin cos g g αμα>

高考物理动能定理的综合应用技巧小结及练习题及解析

高考物理动能定理的综合应用技巧小结及练习题及解析 一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用 1.为了备战2022年北京冬奥会,一名滑雪运动员在倾角θ=30°的山坡滑道上进行训练,运动员及装备的总质量m=70 kg.滑道与水平地面平滑连接,如图所示.他从滑道上由静止开始匀加速下滑,经过t=5s到达坡底,滑下的路程 x=50 m.滑雪运动员到达坡底后又在水平面上滑行了一段距离后静止.运动员视为质点,重力加速度g=10m/s2,求: (1)滑雪运动员沿山坡下滑时的加速度大小a; (2)滑雪运动员沿山坡下滑过程中受到的阻力大小f; (3)滑雪运动员在全过程中克服阻力做的功W f. 【答案】(1)4m/s2(2)f = 70N (3)1.75×104J 【解析】 【分析】 (1)运动员沿山坡下滑时做初速度为零的匀加速直线运动,已知时间和位移,根据匀变速直线运动的位移时间公式求出下滑的加速度. (2)对运动员进行受力分析,根据牛顿第二定律求出下滑过程中受到的阻力大小.(3)对全过程,根据动能定理求滑雪运动员克服阻力做的功. 【详解】 (1)根据匀变速直线运动规律得:x=1 at2 2 解得:a=4m/s2 (2)运动员受力如图,根据牛顿第二定律得:mgsinθ-f=ma 解得:f=70N (3)全程应用动能定理,得:mgxsinθ-W f =0 解得:W f =1.75×104J 【点睛】 解决本题的关键要掌握两种求功的方法,对于恒力可运用功的计算公式求.对于变力可根据动能定理求功. 2.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 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1 m kg

动能 动能定理基础习题归类

动能动能定理基础习题 一、深刻理解动能定理 1.一辆汽车一辆汽车以v1=6m/s的速度沿水平路面行驶时,急刹车后能滑行s1=3.6m,如果汽车以v2=8m/s的速度行驶,在同样路面上急刹车后滑行的距离s2应为() A.6.4m B.5.6m C.7.2m D.10.8m 2.一子弹以水平速度v射入一树干中,射入深度为S. 设子弹在树中运动所受阻力是恒定的,那么子弹以v/2的速度水平射入树干中,射入深度是() A. S B. S/2 C. 2 2S D.S/4 3、关于物体的动能,下列说法中正确的是() A.一个物体的动能可能小于零B.一个物体的动能与参考系的选取无关 C.动能相同的物体速度一定相同D.两质量相同的物体,若动能相同,其速度不一定相同 4、关于公式W=E k2-E k1= E k,下述正确的是() A、功就是动能,动能就是功 B、功可以变为能,能可以变为功 C、动能变化的多少可以用功来量度 D、功是物体能量的量度 5. 光滑水平面上的物体,在水平恒力F作用下,由静止开始运动. 经过路程L1速度达到 v,又经过路程L2速度达到2v,则在L1和L2两段路程中,F对物体所做功之比为() A. 1:1 B. 1:2 C.1:3 D.1:4 6.下列说法中正确的是() A. 物体所受合外力对物体做功多,物体的动能就一定大 B. 物体所受合外力对物体做正功,物体的动能就一定增大 C. 物体所受合外力对物体做正功,物体的动能有可能减小 D. 物体所受合外力对物体做功多,物体的动能的变化量就一定大 7、下列关于运动物体所受合外力和动能变化的关系正确的是() A、如果物体所受合外力为零,则合外力对物体做的功一定为零 B、如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零 C、物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化 D、物体的动能不变,所受合外力一定为零 二、应用动能定理求变力做功 8.如图,物体沿一圆面从A点无初速度的滑下,滑至圆面的最低点B时 速度为6m/s,求这个过程中物体克服阻力做的功。 (已知物体质量m为1kg , 半径为R =5m , g=10m/s2)

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)

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,倾角为37°的粗糙斜面AB 底端与半径R=0.4 m 的光滑半圆轨道BC 平滑相连,O 点为轨道圆心,BC 为圆轨道直径且处于竖直方向,A 、C 两点等高.质量m=1 kg 的滑块从A 点由静止开始下滑,恰能滑到与O 点等高的D 点,g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求: (1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ; (2)要使滑块能到达C 点,求滑块从A 点沿斜面滑下时初速度v 0的最小值; (3)若滑块离开C 点的速度为4 m/s ,求滑块从C 点飞出至落到斜面上所经历的时间. 【答案】(1)0.375(2)3/m s (3)0.2s 【解析】 试题分析:⑴滑块在整个运动过程中,受重力mg 、接触面的弹力N 和斜面的摩擦力f 作用,弹力始终不做功,因此在滑块由A 运动至D 的过程中,根据动能定理有:mgR - μmgcos37° 2sin 37R ? =0-0 解得:μ=0.375 ⑵滑块要能通过最高点C ,则在C 点所受圆轨道的弹力N 需满足:N≥0 ① 在C 点时,根据牛顿第二定律有:mg +N =2C v m R ② 在滑块由A 运动至C 的过程中,根据动能定理有:-μmgcos37° 2sin 37R ?=2 12 C mv - 2 012 mv ③ 由①②③式联立解得滑块从A 点沿斜面滑下时的初速度v 0需满足:v 03gR =23 即v 0的最小值为:v 0min =3 ⑶滑块从C 点离开后将做平抛运动,根据平抛运动规律可知,在水平方向上的位移为:x =vt ④ 在竖直方向的位移为:y = 2 12 gt ⑤ 根据图中几何关系有:tan37°= 2R y x -⑥ 由④⑤⑥式联立解得:t =0.2s 考点:本题主要考查了牛顿第二定律、平抛运动规律、动能定理的应用问题,属于中档题.

高中物理动能定理的综合应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

高中物理动能定理的综合应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案) 一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用 1.为了研究过山车的原理,某物理小组提出了下列设想:取一个与水平方向夹角为θ=60°、长为L 1=23m 的倾斜轨道AB ,通过微小圆弧与长为L 2= 3 2 m 的水平轨道BC 相连,然后在C 处设计一个竖直完整的光滑圆轨道,出口为水平轨道上D 处,如图所示.现将一个小球从距A 点高为h =0.9m 的水平台面上以一定的初速度v 0水平弹出,到A 点时小球的速度方向恰沿AB 方向,并沿倾斜轨道滑下.已知小球与AB 和BC 间的动摩擦因数均为μ= 3 ,g 取10m/s 2. (1)求小球初速度v 0的大小; (2)求小球滑过C 点时的速率v C ; (3)要使小球不离开轨道,则竖直圆弧轨道的半径R 应该满足什么条件? 【答案】(16m/s (2)6m/s (3)0

高中物理动能与动能定理解题技巧及经典题型及练习题(含答案).docx

高中物理动能与动能定理解题技巧及经典题型及练习题( 含答案 ) 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 v y22gh sin 60o v y v 整理可得,物块通过P 点的速度 v8m/s (2)从 P 到 M 点的过程中,机械能守恒 1mv2 =mgR(1cos60o )+1mv M2 22 在最高点时根据牛顿第二定律 mv M2 F N mg R 整理得 F N4.8N 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 v D v cos60o4m/s 从 C 到 D 的过程中,根据能量守恒定律 E p mgx 1 mv D2 2 C、D 两点间的距离 x 2m 2.如图所示,在倾角为θ=37°的斜面底端有一个固定挡板D,处于自然长度的轻质弹簧一 端固定在挡板上,另一端在O 点,已知斜面OD 部分光滑,PO 部分粗糙且长度L=8m。质量 m=1kg 的物块(可视为质点)从P 点静止开始下滑,已知物块与斜面 数μ=0.25, g 取 10m/s 2, sin37 =0°.6, cos37°=0.8。求: PO 间的动摩擦因(1)物块第一次接触弹簧时速度的大小 (2)若弹簧的最大压缩量 d=0.5m,求弹簧的最大弹性势能 (3)物块与弹簧接触多少次,反弹后从O 点沿斜面上升的最大距离第一次小于0.5m 【答案】( 1) 8m/s (2) 35J(3)5 次 【解析】 【详解】 (1)物块在 PO 过程中受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的弹力、和沿斜面向上的摩擦 力,此过程应用动能定理得: mgL sin mgL cos 1 mv2 2 解得物块第一次接触弹簧时物体的速度的大小为: v2gL sin cos8 m/s (2)物块由O 到将弹簧压缩至最短的过程中,重力势能和动能减少、弹簧的弹性势能增 加,由能量守恒定律可得弹簧的最大弹性势能E p E p 1 mv2mgd sin35 J 2 (3)物块第一次接触弹簧后,物体从O 点沿斜面上升的最大距离s1,由动能定理得: mgs1mgs1 cos0 1 mv2 2 解得: s14m

2021年高中物理动能定理经典计算题和答案

动能和动能定理经典试题 欧阳光明(2021.03.07) 例 1 一架喷气式飞机,质量m =5×103kg ,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s =5.3×102m 时,达到起飞的速度v =60m/s ,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(k =0.02),求飞机受到的牵引力。 例2 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/s 2) 例3 一质量为0.3㎏的弹性小球,在光滑的水平面上以 6m/s 的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运 动,反弹后的速度大小与碰撞前速度的大小相同,则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv 和碰撞过程中墙对小球做功的大小W 为() A .Δv=0 B. Δv=12m/s C. W=0 D. W=10.8J 例4 在h 高处,以初速度v 0向水平方向抛出一个小球,不计空气阻力,小球着地时速度大小为( ) A. gh v 20+ B. gh v 20- C. gh v 220+ D. gh v 220- 例5 一质量为 m 的小球,用长为l 的轻绳悬挂于O 点。小球在水平拉力F 作用下,从平衡位置P 点很缓慢地移动到Q 点,如图2-7-3所示,则拉力F 所做的功为( ) 2-7-2

A. mgl cos θ B. mgl (1-cos θ) C. Fl cos θ D. Flsin θ 例6 如图所示,光滑水平面上,一小球在穿过 O 孔的绳子的拉力作用下沿一圆周匀速运动,当绳的拉力为F 时,圆周半径为R ,当绳的拉力增大到8F 时,小球恰可沿半径为R /2的圆周匀速运动在上述增大拉力的过程中,绳的拉力对球做的功为________. 例7如图2-7-4所示,绷紧的传送带在电动机带动下,始终保持v 0=2m/s 的速度匀速运行,传送带与水平地面的夹角θ=30°,现把一质量m =l0kg 的工件轻轻地放在传送带底端,由传送带传送至h =2m 的高处。已知工件与传送带间的动摩擦因数23=μ,g 取 10m/s 2。 (1) 试通过计算分析工件在传送带上做怎样的运动? (2) 工件从传送带底端运动至h =2m 高处的过程中摩擦力对工件做了多少功?. 例8如图4所示,AB 为1/4圆弧轨道,半径 为R=0.8m ,BC 是水平轨道,长S=3m ,BC 处 的摩擦系数为μ=1/15,今有质量m=1kg 的物 体,自A 点从静止起下滑到C 点刚好停止。求物体在轨道AB 段所受的阻力对物体做的功。 例9电动机通过一条绳子吊起质量为8kg 的物体。绳的拉力不能超过120N ,电动机的功率不能超过1 200W ,要将此物体由静止 2-7-3 θ F O P Q l 2-7-4

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桑水 高中物理学习材料 桑水制作 物理必修2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/s 2 ) 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 /s 2 ). 3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E k -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102 m s /) 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m ax v .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. h H

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v m s 4 =/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S m 1 12 =.,求物体与桌面间的摩擦系数是多少?(g取102 m s/) 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V B=3m/s,以后沿水平导轨滑行BC=3m而停止.求:(1)在圆弧轨道上克服摩擦力做的功? (2)BC段轨道的动摩擦因数为多少? 9如图所示,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,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并认为斜面与水平面对 物体的动摩擦因数相同,求动摩擦因数μ. 10如图所示,物体自倾角为θ、长为L的斜面顶端由静止开始滑下,到斜面底端时与固定挡板发生碰撞,设碰撞时无机械能损失.碰后物体又沿斜面上升,若到最后停止时,物体总共滑过的路程为s,则物体与斜面间的动摩擦因数为多少。 11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 桑水

高中物理动能定理经典计算题和答案

动能和动能定理经典试题 例1 一架喷气式飞机,质量m =5×103kg ,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s =×102m 时,达到起飞的速度v =60m/s ,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的倍(k =),求飞机受到的牵引力。 例2 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/s 2) | — 例3 一质量为㎏的弹性小球,在光滑的水平面上以6m/s 的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前速度的大小相同,则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv 和碰撞过程中墙对小球做功的大小W 为( ) A .Δv=0 B. Δv=12m/s C. W=0 D. W= 例4 在h 高处,以初速度v 0向水平方向抛出一个小球,不计空气阻力,小球着地时速度大小为( ) A. gh v 20+ B. gh v 20- C. gh v 220+ D. gh v 22 0- 《 例5 一质量为 m 的小球,用长为l 的轻绳悬挂于O 点。小球在水平拉力F 作用下,从平衡位置P 点很缓慢地移动到Q 点,如图2-7-3所示,则拉力F 所做的功为( ) A. mgl cos θ B. mgl (1-cos θ) C. Fl cos θ D. Flsin θ 例6 如图所示,光滑水平面上,一小球在穿过O 孔的绳子的拉力 作用下沿一圆周匀速运动,当绳的拉力为F 时,圆周半径为R ,当绳的拉力增大到8F 时,小球恰可沿半径为R /2的圆周匀速运动在上述增大 2-7-3 θ F O & Q l h H 2-7-2

高考物理动能定理的综合应用解题技巧及练习题含解析

高考物理动能定理的综合应用解题技巧及练习题含解析 一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用 1.一辆汽车发动机的额定功率P =200kW ,若其总质量为m =103kg ,在水平路面上行驶时,汽车以加速度a 1=5m/s 2从静止开始匀加速运动能够持续的最大时间为t 1=4s ,然后保持恒定的功率继续加速t 2=14s 达到最大速度。设汽车行驶过程中受到的阻力恒定,取g =10m/s 2.求: (1)汽车所能达到的最大速度; (2)汽车从启动至到达最大速度的过程中运动的位移。 【答案】(1)40m/s ;(2)480m 【解析】 【分析】 【详解】 (1)汽车匀加速结束时的速度 11120m /s v a t == 由P=Fv 可知,匀加速结束时汽车的牵引力 1 1F P v = =1×104N 由牛顿第二定律得 11F f ma -= 解得 f =5000N 汽车速度最大时做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知, 此时汽车的牵引力 F=f =5000N 由P Fv =可知,汽车的最大速度: v=P P F f ==40m/s (2)汽车匀加速运动的位移 x 1= 1 140m 2 v t = 对汽车,由动能定理得 21121 02 F x Pt fs mv =--+ 解得 s =480m 2.质量 1.5m kg =的物块(可视为质点)在水平恒力F 作用下,从水平面上A 点由静止开始运动,运动一段距离撤去该力,物块继续滑行 2.0t s =停在B 点,已知A 、B 两点间的距

离 5.0s m =,物块与水平面间的动摩擦因数0.20μ=,求恒力F 多大.(2 10/g m s =) 【答案】15N 【解析】 设撤去力 前物块的位移为 ,撤去力 时物块的速度为,物块受到的滑动摩擦力 对撤去力后物块滑动过程应用动量定理得 由运动学公式得 对物块运动的全过程应用动能定理 由以上各式得 代入数据解得 思路分析:撤去F 后物体只受摩擦力作用,做减速运动,根据动量定理分析,然后结合动能定律解题 试题点评:本题结合力的作用综合考查了运动学规律,是一道综合性题目. 3.如图所示,质量m =2.0×10-4 kg 、电荷量q =1.0×10-6 C 的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中.取g =10 m/s 2. (1)求匀强电场的电场强度 E1的大小和方向; (2)在t =0时刻,匀强电场强度大小突然变为E2=4.0×103N/C ,且方向不变.求在t =0.20 s 时间内电场力做的功; (3)在t =0.20 s 时刻突然撤掉第(2)问中的电场,求带电微粒回到出发点时的动能. 【答案】(1)2.0×103N/C ,方向向上 (2)8.0×10-4J (3)8.0×10- 4J 【解析】 【详解】 (1)设电场强度为E ,则:Eq mg =, 代入数据解得:4362.01010 / 2.010/1010 mg E N C N C q --??===??,方向向上 (2)在0t =时刻,电场强度突然变化为:3 2 4.010/E N C =?,设微粒的加速度为a , 在0.20t s =时间内上升高度为h ,电场力做功为W ,则:21qE mg ma -= 解得:2 110/a m s = 根据:2 112 h a t = ,解得:0.20=h m

(物理)物理动能定理的综合应用练习题及解析

(物理)物理动能定理的综合应用练习题及解析 一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用 1.北京老山自行车赛场采用的是250m 椭圆赛道,赛道宽度为7.6m 。赛道形如马鞍形,由直线段、过渡曲线段以及圆弧段组成,圆弧段倾角为45°(可以认为赛道直线段是水平的,圆弧段中线与直线段处于同一高度)。比赛用车采用最新材料制成,质量为9kg 。已知直线段赛道每条长80m ,圆弧段内侧半径为14.4m ,运动员质量为61kg 。求: (1)运动员在圆弧段内侧以12m/s 的速度骑行时,运动员和自行车整体的向心力为多大; (2)运动员在圆弧段内侧骑行时,若自行车所受的侧向摩擦力恰为零,则自行车对赛道的压力多大; (3)若运动员从直线段的中点出发,以恒定的动力92N 向前骑行,并恰好以12m/s 的速度进入圆弧段内侧赛道,求此过程中运动员和自行车克服阻力做的功。(只在赛道直线段给自行车施加动力)。 【答案】(1)700N;(2)2;(3)521J 【解析】 【分析】 【详解】 (1)运动员和自行车整体的向心力 F n =2(m)M v R + 解得 F n =700N (2)自行车所受支持力为 ()cos45N M m g F += ? 解得 F N 2N 根据牛顿第三定律可知 F 压=F N 2N (3)从出发点到进入内侧赛道运用动能定理可得

W F -W f 克+mgh = 212 mv W F =2 FL h = 1 cos 452 d o =1.9m W f 克=521J 2.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 =250 17 N 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 = 17 5 m ,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F N =2.6mg ,然后垂直打在倾角为θ=45°的斜面上(g =10 m/s 2).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:212 B Fx mv 解得:v B =10 m/s (2)在C 点,由牛顿第二定律得mg +F N =2 c v m R 又据题有:F N =2.6mg 解得:v C =6 m/s.

高中物理动能定理的综合应用技巧 阅读训练策略及练习题(含答案)

高中物理动能定理的综合应用技巧 阅读训练策略及练习题(含答案) 一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用 1.小明同学根据上海迪士尼乐园游戏项目“创极速光轮”设计了如图所示的轨道。一条带有竖直圆轨道的长轨道固定在水平面上,底端分别与两侧的直轨道相切,其中轨道AQ 段粗糙、长为L 0=6.0m ,QNP 部分视为光滑,圆轨道半径R =0.2m ,P 点右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为L =0.5m 。一玩具电动小车,通电以后以P =4W 的恒定功率工作,小车通电加速运动一段时间后滑入圆轨道,滑过最高点N ,再沿圆轨道滑出。小车的质量m =0.4kg ,小车在各粗糙段轨道上所受的阻力恒为f =0.5N 。(重力加速度g =10m/s 2;小车视为质点,不计空气阻力)。 (1)若小车恰能通过N 点完成实验,求进入Q 点时速度大小; (2)若小车通电时间t =1.4s ,求滑过N 点时小车对轨道的压力; (3)若小车通电时间t≤2.0s ,求小车可能停在P 点右侧哪几段轨道上。 【答案】(1)22m/s ;(2)6N ,方向竖直向上;(3)第7段和第20段之间 【解析】 【分析】 【详解】 (1)小车恰能过N 点,则0N v =,Q →N 过程根据动能定理 2211222 N mg R mv mv -?= - 代入解得 22m/s v = (2)A →N 过程 2 011202 Pt fL mg R mv --?= - 代入解得 15m/s v = 在N 点时 2 1N mv mg F R += 代入解得 N 6N F = 根据牛顿第三定律可得小汽车对轨道压力大小6N ,方向竖直向上。 (3)设小汽车恰能过最高点,则

最新物理动能定理的综合应用练习题20篇

最新物理动能定理的综合应用练习题20篇 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2 10/.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:2 E 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:

高中物理动能与动能定理解题技巧及练习题(含答案)

高中物理动能与动能定理解题技巧及练习题(含答案) 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1.如图所示,半径R =0.5 m 的光滑圆弧轨道的左端A 与圆心O 等高,B 为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道的右端C 与一倾角θ=37°的粗糙斜面相切。一质量m =1kg 的小滑块从A 点正上方h =1 m 处的P 点由静止自由下落。已知滑块与粗糙斜面间的动摩擦因数μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g =10 m/s 2。 (1)求滑块第一次运动到B 点时对轨道的压力。 (2)求滑块在粗糙斜面上向上滑行的最大距离。 (3)通过计算判断滑块从斜面上返回后能否滑出A 点。 【答案】(1)70N ; (2)1.2m ; (3)能滑出A 【解析】 【分析】 【详解】 (1)滑块从P 到B 的运动过程只有重力做功,故机械能守恒,则有 ()21 2 B mg h R mv += 那么,对滑块在B 点应用牛顿第二定律可得,轨道对滑块的支持力竖直向上,且 ()2 N 270N B mg h R mv F mg mg R R +=+=+= 故由牛顿第三定律可得:滑块第一次运动到B 点时对轨道的压力为70N ,方向竖直向下。 (2)设滑块在粗糙斜面上向上滑行的最大距离为L ,滑块运动过程只有重力、摩擦力做功,故由动能定理可得 cos37sin37cos370mg h R R L mgL μ+-?-?-?=() 所以 1.2m L = (3)对滑块从P 到第二次经过B 点的运动过程应用动能定理可得 ()21 2cos370.542 B mv mg h R mgL mg mgR μ'=+-?=> 所以,由滑块在光滑圆弧上运动机械能守恒可知:滑块从斜面上返回后能滑出A 点。 【点睛】 经典力学问题一般先对物体进行受力分析,求得合外力及运动过程做功情况,然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解。

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