动能定理与功能关系专题.
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动能定理与功能关系专题
复习目标:
1.多过程运动中动能定理的应用; 2.变力做功过程中的能量分析;
3.复合场中带电粒子的运动的能量分析。 专题训练:
1.滑块以速率1v 靠惯性沿固定斜面由底端向上运动,当它回到出发点时速度变为2v ,且12v v <,若滑块向上运动的位移中点为A ,取斜面底端重力势能为零,则 ( ) (A ) 上升时机械能减小,下降时机械能增大。 (B ) 上升时机械能减小,下降时机械能减小。
(C ) 上升过程中动能和势能相等的位置在A 点上方 (D ) 上升过程中动能和势能相等的位置在A 点下方
2.半圆形光滑轨道固定在水平地面上,并使其轨道平面与地面垂直,物体m 1,m 2同时由轨道左右两端最高点释放,二者碰后粘在一起运动,最高能上升至轨道的M 点,如图所示,已知OM 与竖直方向夹角为0
60,则物体的质量
2
1
m m =( ) A . (2+ 1 ) ∶(2— 1) C .2 ∶1 B .(2— 1) ∶ (2+ 1 ) D .1 ∶2
3.如图所示,DO 是水平面,初速为v 0的物体从D 点出发沿DBA 滑动到顶点A 时速度刚好为零。如果斜面改为AC ,让该物体从D 点出发沿DCA 滑动到A 点且速度刚好为零,则物体具有的初速度
( )
(已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且为零。) A .大于 v 0 B .等于v 0 C .小于v 0 D .取决于斜面的倾角
4.光滑水平面上有一边长为l 的正方形区域处在场强为E 的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行。一质量为m 、带电量为q 的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速0v 进入该正方形区域。当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为:( )
(A )0 (B )
qEl mv 212120+ (C )202
1mv (D )qEl mv 32212
0+
5.在光滑绝缘平面上有A .B 两带同种电荷、大小可忽略的小球。开始时它们相距很远,A 的质量为4m ,处于静止状态,B 的质量为m ,以速度v 正对着A 运动,若开始时系统具有的电势能为零,则:当B 的速度减小为零时,系统的电势能为 ,系统可能具有的最大电势能为 。
6.如图所示,质量为m ,带电量为q 的离子以v 0速度,沿与电场垂直的方向从A 点飞进匀强电场,并且从另一端B 点沿与场强方向成1500角飞出,A 、B 两点间的电势差为 ,且ΦA ΦB (填大于或
小于)。
7.如图所示,竖直向下的匀强电场场强为E ,垂直纸面向里的匀强磁场磁感强度为B ,电量为q ,质量为m 的带正电粒子,以初速率为v 0沿水平方向进入两场,离开时侧向移动了d ,这时粒子的速率v 为 (不计重力)。
A
B C D
E
8.1914年,弗兰克和赫兹在实验中用电子碰撞静止的原子的方法,使原子从基态跃迁到激发态,证明了玻意尔提出的原子能级存在的假设,设电子的质量为m ,原子的质量为M ,基态和激发态的能量差为ΔE ,试求入射电子的最小初动能。
9.如图所示,斜面倾角为θ,质量为m 的滑块距挡板P 为s 0,以初速度v 0。沿斜面上滑。滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面的下滑力。若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失。问滑块经过的路程有多大?
10.图中,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B 相连,B 静止在水平直导轨上,弹簧处在原长状态。另一质量与B 相同的滑块A ,从导轨上的P 点以某一初速度向B 滑行。当A 滑过距离1l 时,与B 相碰,碰撞时间极短,碰后A 、B 紧贴在一起运动,但互不粘连。已知最后A 恰好返回到出发点P 并停止。滑块A 和B 与导轨的滑动摩擦因数都为μ,运动过程中弹簧最大形变量为2l ,重力加速度为g 。求A 从P 点出发时的初速度0v 。
11.图示装置中,质量为m 的小球的直径与玻璃管内径接近,封闭玻璃管内装满了液体,液体的密度是小球的2倍,玻璃管两端在同一水平线上,顶端弯成一小段圆弧。玻璃管的高度为H ,球与玻璃管的动摩擦因素为μ(μ<t g 370=
4
3
,小球由左管底端由静止释放,试求:
(1)小球第一次到达右管多高处速度为零? (2)小球经历多长路程才能处于平衡状态?
12.在水平向右的匀强电场中,有一质量为m .带正电的小球,用长为l 的绝缘细线悬挂于O 点,当小球静止时细线与竖直方向夹角为θ,现给小球一个垂直悬线的初速度,使小球恰 能在竖直平面内做圆周运动。试问(1)小球在做圆周运动的过程中,在那一个位置的速度最小?速度最小值是多少?(2)小球在B 点的初速度是多大?
13.如图,长木板ab 的b 端固定一挡板,木板连同挡板的质量为M =4.0kg ,a 、b 间距离s =2.0m 。木板位于光滑水平面上。在木板a 端有一小物块,其质量m =1.0kg ,小物块与木板间的动摩擦因数 =0.10,它们都处于静止状态。现令小物块以初速0v =
4.0m/s
2 沿木板向前滑动,直到和挡板相碰。碰撞后,小物块恰好回到a 端而不脱离木板。求碰撞过程中损失的机械能。
14.如图所示,一块质量为M 长为L 的均质板放在很长的光滑水平桌面上,板的左端有一质量为m 的物块,物块上连接一根很长的细绳,细绳跨过位于桌面的定滑轮,某人以恒定的速率v 向下拉绳,物块最多只能到达板的中央,而此时的右端尚未到桌边定滑轮,试求
(1)物块与板的动摩擦因数及物体刚到达板的中点时板的位移
(2)若板与桌面之间有摩擦,为使物体能达到板的右端,板与桌面间的动摩擦因数范围 (3)若板与桌面之间的动摩擦因数取( 2 )问中的最小值,在物体从板的左端运动到 板的右端的过程中,人拉绳的力所做的功(其它阻力不计)
15.滑雪者从A 点由静止沿斜面滑下,经一平台后水平飞离B 点,地面上紧靠平台有一个水平台阶,空间几何尺度如图所示。斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为 。假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动,且速度大小不变。求: (1)滑雪者离开B
(2)滑雪者从B
16.如图所示,一质量为M ,长为l 的长方形木板B 放在光滑的水平面上,其右端放一质量为m 的小物体A (m <M )。现以地面为参照系,给A 和B 以大小相等,方向相反的初速度使
A 开始向左运动,
B 开始向右运动,但最后A 刚好没有滑离B 板。(1)若已知A 和B 的初速度大小为v 0,求它们最后的速度大小和方向;(2)若初速度的大小未知,求小木块A 向左运动到达最远处(从地面上看)离出发点的距离。
17.如图所示,摆球质量为m ,摆线长为l ,若将小球拉至摆线与水平方向夹300角的P 点处,然后自由释放,试计算摆球到达最低点时的速度和摆线中的张力大小。
专项预测:
18.如图所示,AB 是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为h ,末端B 处的切线方向水平。一
个质量为m 的小物体P 从轨道顶端A 处由静止释放,滑到B 端后飞出,落到地面上的C 点,轨迹如图中虚线BC 所示,已知它落地时相对于B 点的水平位移OC = l 。现在轨道下方紧贴B 点安装一
水平传送带,传送带的右端与B 的距离为l /2。当传送带静止时,让 P 再次从A 点由静止释放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出,仍然落在地面的C 点,当驱动轮转动带动传送带以速度v 匀速向右运动时(其他条件不变),P 的落地点为 D 。不计空气阻力。
a )求P 滑到B 点时的速度大小
b )求P 与传送带之间的摩擦因数
c )求出O .D 间的距离s 随速度v 变化的函数关系式。
19. 如图所示,A 、B 是静止在水平地面上完全相同的两块长木板。A 的左端和B 的右端相接触。两板的质量皆为M =2.0kg ,长度l =1.0m 。C 是一质量为m =1.0kg 的小物块。现给它一初速度0v =2.0m/s ,使它从B 板的左端开始向右滑动。已知地面是光滑的,而C 与A 、B 之间的动摩擦因数皆为μ=0.10。求最后A 、B 、C 各以多大的速度做匀速运动(重力加速度g 取102/s m )
参考答案:
1.BC 2.B 3.B
4.ABC 5.2252,83mv mv 6.,232
0q
mv 小于 7.m qEd v 22
0-
8.E M m
M ?+ 9.θμ
θμtg s g v +cos 22
0 10.
)1610(21L L g +μ
11.(1)
H 3
48+μμ
,(2)μ45H 12.(1)A 点是速度最小θ
cos min gl
v =
13.2.4J 14.(1)2l ,m gl Mv 2 (2)gl
m M Mv )(22+≥μ (3)2
2Mv
15.(1))(2L h H g μ-- (2))(2,21L h H h S h L H μμ--=<-;
)(2,22L h H h S h L H μμ--=>-
16.(1)gh 2,(2)l h 23(3)???
????????
≥
+??+
≤=)2
7)(71(2
)2722)(221(2
)2
2()(gh
v l gh v gh gh v l
gh
l l v S
17.A 球从P 点做自由落体运动至B 点,速度为gl v B 2=
,方向竖直向下
在B 点,由于绳绷紧,小球速度为'
B v ,方向垂直于OB ,则B B B v v v 2
330cos 0'
=
= 小球从B 点沿圆弧运动至最低点C ,则2'20
2
121)60cos 1(B C mv mv mgl -=
- gl gl gl gl v v B
C 2
5
212243)60cos 1(202
'2
=?+?=
-+= 则gl v C 5.2= 在C 点mg l
gl
m
mg T l
mv mg T 5.35.22
=+==
-
18.(1)
0v m
M m
M +- 方向向右
(2)在(1)中:A 与B 相对静止,A .B 的对地位移大小分别为S A ,S B ,则S A +S B =l
则2022
022
1212121Mv Mv mgS mv mv mgS B A -=
--=
-μμ 得2
20)(2
1)(21v m M v m M mgl +-+=μ
设A 向左运动最大位移为S A ‘
,则20'
2
10mv mgS A -
=-μ M m
M m
M m M m
M m
v v v m M m l S A 4)
(1122
2020'
+=
+--?+=-?+=∴ 所以l M
m
M S A 4'
+=
19. s m v A /563.0= , s m v B /155.0= , s m v c /563.0=
功的计算与动能定理、功能关系经典题
3.足球运动员用力踢质量为0.3 kg的静止足球,使足球以10 m/s的 速度飞出,假定脚踢足球时对足球的平均作用力为400 N,球在水平 面上运动了20 m后停止,那么人对足球做的功为(选C ) A.8 000 J B.4 000 J C.15 J D.无法确定 4.某人用手将一质量为1 kg的物体由静止向上提升1 m,这时物体的 速度为2 m/s,则下列说法中错误的是(g取10 m/s2)(选B ) A.手对物体做功12 J B.合外力对物体做功12 J C.合外力对物体做功2 J D.物体克服重力做功10 J 9、距沙坑高7m处,以v0=10m/s的初速度竖直向上抛出一个重力为5N的物体,物体落到沙坑并陷入沙坑0.4m深处停下.不计空气阻力,g=10m/s2.求: (1)物体上升到最高点时离抛出点的高度; (2)物体在沙坑中受到的平均阻力大小是多少? 四、动能定理分析连结体问题 4、如图所示,m A=4kg,m B=1kg,A与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,B与地面间的距离s=0.8m,A、B间绳子足够长,A、B原来静止,求:(1)B落到地面时的速度为多大; (2)B落地后,A在桌面上能继续滑行多远才能静止下来。(g取10m/s2) 1.关于功的判断,下列说法正确的是() A.功的大小只由力和位移决定 B.力和位移都是矢量,所以功也是矢量 C.因为功有正功和负功,所以功是矢量 D.因为功只有大小而没有方向,所以功是标量 解析:选D.由功的公式W=Fx cosα可知做功的多少不仅与力和位 移有关,同时还与F和x正方向之间的夹角有关,故A错;功是标量没 有方向,但有正负,正、负不表示大小,也不表示方向,只表示是动力做功还是阻力做功,故B、C错误,D项正确. 2.人以20 N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5.0 m,人放手后,小车还前进了2.0 m才停下来,则小车在运动过程中,人的推力所做的功为() A.100 J B.140 J C.60 J D.无法确定 解析:选A.人的推力作用在小车上的过程中,小车发生的位移是5.0 m,故该力做功为W=Fx cosα=20×5.0×cos0° J=100 J. 4.如图4-1-17所示,B物体在拉力F的作用下向左运动,在运动的过程中,A、B 之间有相互的力,则对各力做功的情况,下列说法中正确的是(地面光滑,A、B物体粗糙)() A.A、B都克服摩擦力做功 B.A、B间弹力对A、B都不做功 C.摩擦力对B做负功,对A不做功
动能定理与功能关系专题.
动能定理与功能关系专题 复习目标: 1.多过程运动中动能定理的应用; 2.变力做功过程中的能量分析; 3.复合场中带电粒子的运动的能量分析。 专题训练: 1.滑块以速率1v 靠惯性沿固定斜面由底端向上运动,当它回到出发点时速度变为2v ,且12v v <,若滑块向上运动的位移中点为A ,取斜面底端重力势能为零,则 ( ) (A ) 上升时机械能减小,下降时机械能增大。 (B ) 上升时机械能减小,下降时机械能减小。 (C ) 上升过程中动能和势能相等的位置在A 点上方 (D ) 上升过程中动能和势能相等的位置在A 点下方 2.半圆形光滑轨道固定在水平地面上,并使其轨道平面与地面垂直,物体m 1,m 2同时由轨道左右两端最高点释放,二者碰后粘在一起运动,最高能上升至轨道的M 点,如图所示,已知OM 与竖直方向夹角为0 60,则物体的质量 2 1 m m =( ) A . (2+ 1 ) ∶(2— 1) C .2 ∶1 B .(2— 1) ∶ (2+ 1 ) D .1 ∶2 3.如图所示,DO 是水平面,初速为v 0的物体从D 点出发沿DBA 滑动到顶点A 时速度刚好为零。如果斜面改为AC ,让该物体从D 点出发沿DCA 滑动到A 点且速度刚好为零,则物体具有的初速度 ( ) (已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且为零。) A .大于 v 0 B .等于v 0 C .小于v 0 D .取决于斜面的倾角 4.光滑水平面上有一边长为l 的正方形区域处在场强为E 的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行。一质量为m 、带电量为q 的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速0v 进入该正方形区域。当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为:( ) (A )0 (B ) qEl mv 212120+ (C )202 1mv (D )qEl mv 32212 0+ 5.在光滑绝缘平面上有A .B 两带同种电荷、大小可忽略的小球。开始时它们相距很远,A 的质量为4m ,处于静止状态,B 的质量为m ,以速度v 正对着A 运动,若开始时系统具有的电势能为零,则:当B 的速度减小为零时,系统的电势能为 ,系统可能具有的最大电势能为 。 6.如图所示,质量为m ,带电量为q 的离子以v 0速度,沿与电场垂直的方向从A 点飞进匀强电场,并且从另一端B 点沿与场强方向成1500角飞出,A 、B 两点间的电势差为 ,且ΦA ΦB (填大于或 小于)。 7.如图所示,竖直向下的匀强电场场强为E ,垂直纸面向里的匀强磁场磁感强度为B ,电量为q ,质量为m 的带正电粒子,以初速率为v 0沿水平方向进入两场,离开时侧向移动了d ,这时粒子的速率v 为 (不计重力)。 A B C D
【物理】物理专题汇编物理动能与动能定理(一)含解析
【物理】物理专题汇编物理动能与动能定理(一)含解析 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1.某小型设备工厂采用如图所示的传送带传送工件。传送带由电动机带动,以2m/s v =的速度顺时针匀速转动,倾角37θ=?。工人将工件轻放至传送带最低点A ,由传送带传送至最高点B 后再由另一工人运走,工件与传送带间的动摩擦因数为7 8 μ= ,所运送的每个工件完全相同且质量2kg m =。传送带长度为6m =L ,不计空气阻力。(工件可视为质点, sin370.6?=,cos370.8?=,210m /s g =)求: (1)若工人某次只把一个工件轻放至A 点,则传送带将其由最低点A 传至B 点电动机需额外多输出多少电能? (2)若工人每隔1秒将一个工件轻放至A 点,在传送带长时间连续工作的过程中,电动机额外做功的平均功率是多少? 【答案】(1)104J ;(2)104W 【解析】 【详解】 (1)对工件 cos sin mg mg ma μθθ-= 22v ax = 1v at = 12s t = 得 2m x = 12x vt x ==带 2m x x x =-=相带 由能量守恒定律 p k E Q E E =+?+?电 即 21 cos sin 2 E mg x mgL mv μθθ=?++电相 代入数据得
104J E =电 (2)由题意判断,每1s 放一个工件,传送带上共两个工件匀加速,每个工件先匀加速后匀速运动,与带共速后工件可与传送带相对静止一起匀速运动。匀速运动的相邻的两个工件间距为 2m x v t ?=?= L x n x -=? 得 2n = 所以,传送带上总有两个工件匀加速,两个工件匀速 则传送带所受摩擦力为 2cos 2sin f mg mg μθθ=+ 电动机因传送工件额外做功功率为 104W P fv == 2.如图,在竖直平面内,半径R =0.5m 的光滑圆弧轨道ABC 与粗糙的足够长斜面CD 相切于C 点,CD 与水平面的夹角θ=37°,B 是轨道最低点,其最大承受力F m =21N ,过A 点的切线沿竖直方向。现有一质量m =0.1kg 的小物块,从A 点正上方的P 点由静止落下。已知物块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.5.取sin37°=0.6.co37°=0.8,g=10m/s 2,不计空气阻力。 (1)为保证轨道不会被破坏,求P 、A 间的最大高度差H 及物块能沿斜面上滑的最大距离L ; (2)若P 、A 间的高度差h =3.6m ,求系统最终因摩擦所产生的总热量Q 。 【答案】(1) 4.5m ,4.9m ;(2) 4J 【解析】 【详解】 (1)设物块在B 点的最大速度为v B ,由牛顿第二定律得: 2B m v F mg m R -= 从P 到B,由动能定理得 2 1()02 B mg H R mv += - 解得 H =4.5m 物块从B 点运动到斜面最高处的过程中,根据动能定理得:
动能定理和功能原理
动能定理和功能原理 抛砖引玉指点迷津思维基础学法指要思维体操心中有数动脑动手创新园地 一.教法建议 【】抛砖引玉在经典力学中,“动能定理”是“牛顿运动定律”的推论和发展,“功能原理”也是“牛顿运动定律”的进一步推导的结果。因此我们建议:教师不要把本单元的内容当作新知识灌输给学生,而是引导学生运用“牛顿运动定律”对下述的这个匀加速运动问题进行分析和推导,使学生自己获得新知识──“动能定理”和“功能原理”。 具体的教学过程请参考下列四个步骤: 第三步:运用牛顿第二定律和①、②两式导出“动能定理”。. m、所受之合外力为产生之加速度若已知物体的质量为、a为。则根据牛顿第二定律可以写出:③ 将①、②两式代入③式: 导出:④ 若以W表示外力对物体所做的总功⑤ EEBA处时的动能若以表示物体通过处时的动能,以表示物体通过ktko则:⑥ ⑦ 将⑤、⑥、⑦三式代入④式,就导出了课本中的“动能定理”的数学表达形式:WEE =-kokt EEE-若以△表示动能的变化kokkt则可写出“动能定理”的一种简单表达形式: E W=△k它的文字表述是:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。这个结论叫做“动能定理”。 第四步:在“动能定理”的基础上推导出“功能原理”。 在推导“动能定理”的过程中,我们曾经写出过④式,现抄列如下: ④ FS为了导出“功能原理”我们需要对其中的下滑分力做功项进行分析推导。1.θFmg的关系如下:时,下滑分力和重力我们知道,当斜面的底角为1 将⑩式代入④式后进行推导: 若以代入⑾式,就导出了一种“功能原理”的数学表达形式: FsfsEE-=△+△PK Fsfs之差(不包括重力做的功它的物理意义是:动力对物体做功与物体克服阻力做功),等于物体动能的变化量与势能的变化量之和。 若在⑾式基础上进行移项变化可导出下式:
高中物理功能关系知识点和习题总结
高中物理功能关系 专题定位本专题主要用功能的观点解决物体的运动和带电体、带电粒子、导体棒在电场或磁场中的运动问题.考查的重点有以下几方面:①重力、摩擦力、静电力和洛伦兹力的做功特点和求解;②与功、功率相关的分析与计算;③几个重要的功能关系的应用;④动能定理的综合应用;⑤综合应用机械能守恒定律和能量守恒定律分析问题.本专题是高考的重点和热点,命题情景新,联系实际密切,综合性强,侧重在计算题中命题,是高考的压轴题. 应考策略深刻理解功能关系,抓住两种命题情景搞突破:一是综合应用动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律,结合动力学方法解决多运动过程问题;二是运用动能定理和能量守恒定律解决电场、磁场带电粒子运动或电磁感应问题. 1.常见的几种力做功的特点 (1)重力、弹簧弹力、静电力做功与路径无关.
(2)摩擦力做功的特点 ①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功,也可以做负功,还可以不做功. ②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零,在静摩擦力做功的过程中,只有 机械能的转移,没有机械能转化为其他形式的能;相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零,且总为负值.在一对滑动摩擦力做功的过程中,不仅有相互摩擦物体间机械能的转移,还有部分机械能转化为能.转化为能的量等于系统机械能的减少量,等于滑动摩擦力与相对位移的乘积. ③摩擦生热是指滑动摩擦生热,静摩擦不会生热. 2.几个重要的功能关系 (1)重力的功等于重力势能的变化,即W G=-ΔE p. (2)弹力的功等于弹性势能的变化,即W弹=-ΔE p. (3)合力的功等于动能的变化,即W=ΔE k. (4)重力(或弹簧弹力)之外的其他力的功等于机械能的变化,即W其他=ΔE. (5)一对滑动摩擦力做的功等于系统中能的变化,即Q=F f·l相对. 1.动能定理的应用 (1)动能定理的适用情况:解决单个物体(或可看成单个物体的物体系统)受力与位移、 速率关系的问题.动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功,也适用于变力做功,力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分段作用. (2)应用动能定理解题的基本思路 ①选取研究对象,明确它的运动过程. ②分析研究对象的受力情况和各力做功情况,然后求各个外力做功的代数和. ③明确物体在运动过程始、末状态的动能E k1和E k2.
高中物理动能与动能定理题20套(带答案)
高中物理动能与动能定理题20套(带答案) 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1.如图所示,圆弧轨道AB是在竖直平面内的1 4 圆周,B点离地面的高度h=0.8m,该处切 线是水平的,一质量为m=200g的小球(可视为质点)自A点由静止开始沿轨道下滑(不计小球与轨道间的摩擦及空气阻力),小球从B点水平飞出,最后落到水平地面上的D 点.已知小物块落地点D到C点的距离为x=4m,重力加速度为g=10m/s2.求: (1)圆弧轨道的半径 (2)小球滑到B点时对轨道的压力. 【答案】(1)圆弧轨道的半径是5m. (2)小球滑到B点时对轨道的压力为6N,方向竖直向下. 【解析】 (1)小球由B到D做平抛运动,有:h=1 2 gt2 x=v B t 解得: 10 410/ 220.8 B g v x m s h ==?= ? A到B过程,由动能定理得:mgR=1 2 mv B2-0 解得轨道半径R=5m (2)在B点,由向心力公式得: 2 B v N mg m R -= 解得:N=6N 根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力N=N=6N,方向竖直向下 点睛:解决本题的关键要分析小球的运动过程,把握每个过程和状态的物理规律,掌握圆周运动靠径向的合力提供向心力,运用运动的分解法进行研究平抛运动. 2.某校兴趣小组制作了一个游戏装置,其简化模型如图所示,在A点用一弹射装置可将静止的小滑块以v0水平速度弹射出去,沿水平直线轨道运动到B点后,进入半径R=0.3m 的光滑竖直圆形轨道,运行一周后自 B点向C点运动,C点右侧有一陷阱,C、D两点的竖直高度差h=0.2m,水平距离s=0.6m,水平轨道AB长为L1=1m,BC长为 L2 =2.6m,
动能定理功能关系练习题题含答案
动能定理练习 巩固基础 一、不定项选择题(每小题至少有一个选项) 1.下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系,下列说法中正确的是() A.如果物体所受合外力为零,则合外力对物体所的功一定为零; 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,所受合力一定为零。 2.下列说法正确的是() A.某过程中外力的总功等于各力做功的代数之和; B.外力对物体做的总功等于物体动能的变化; C.在物体动能不变的过程中,动能定理不适用; D.动能定理只适用于物体受恒力作用而做加速运动的过程。3.在光滑的地板上,用水平拉力分别使两个物体由静止获得相同的动能,那么可以肯定() A.水平拉力相等B.两物块质量相等 C.两物块速度变化相等D.水平拉力对两物块做功相等 4.质点在恒力作用下从静止开始做直线运动,则此质点任一时刻的动能() A.与它通过的位移s成正比 B.与它通过的位移s的平方成正比
C.与它运动的时间t成正比 D.与它运动的时间的平方成正比 5.一子弹以水平速度v射入一树干中,射入深度为s,设子弹在树中运动所受的摩擦阻力是恒定的,那么子弹以v/2的速度射入此树干中,射入深度为() A.s B.s/2 C.2 /s D.s/4 6.两个物体A、B的质量之比m A∶m B=2∶1,二者动能相同,它们和水平桌面的动摩擦因数相同,则二者在桌面上滑行到停止所经过的距离之比为() A.s A∶s B=2∶1 B.s A∶s B=1∶2 C.s A∶s B=4∶1 D.s A∶s B=1∶4 7.质量为m的金属块,当初速度为v0时,在水平桌面上滑行的最大距离为L,如果将金属块的质量增加到2m,初速度增大到2v0,在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为() A.L B.2L C.4L D.0.5L 8.一个人站在阳台上,从阳台边缘以相同的速率v0,分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出,不计空气阻力,则比较三球落地时的动能() A.上抛球最大B.下抛球最大C.平抛球最大D.三球一样大 9.在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块,抛出时的速度为
(物理)物理动能与动能定理练习题20篇
(物理)物理动能与动能定理练习题20篇 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1.如图所示,质量m =3kg 的小物块以初速度秽v 0=4m/s 水平向右抛出,恰好从A 点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道。圆弧轨道的半径为R = 3.75m ,B 点是圆弧轨道的最低点,圆弧轨道与水平轨道BD 平滑连接,A 与圆心D 的连线与竖直方向成37?角,MN 是一段粗糙的水平轨道,小物块与MN 间的动摩擦因数μ=0.1,轨道其他部分光滑。最右侧是一个半径为r =0.4m 的半圆弧轨道,C 点是圆弧轨道的最高点,半圆弧轨道与水平轨道BD 在D 点平滑连接。已知重力加速度g =10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。 (1)求小物块经过B 点时对轨道的压力大小; (2)若MN 的长度为L 0=6m ,求小物块通过C 点时对轨道的压力大小; (3)若小物块恰好能通过C 点,求MN 的长度L 。 【答案】(1)62N (2)60N (3)10m 【解析】 【详解】 (1)物块做平抛运动到A 点时,根据平抛运动的规律有:0cos37A v v ==? 解得:04 m /5m /cos370.8 A v v s s = ==? 小物块经过A 点运动到B 点,根据机械能守恒定律有: ()2211cos3722 A B mv mg R R mv +-?= 小物块经过B 点时,有:2 B NB v F mg m R -= 解得:()232cos3762N B NB v F mg m R =-?+= 根据牛顿第三定律,小物块对轨道的压力大小是62N (2)小物块由B 点运动到C 点,根据动能定理有: 22011222 C B mgL mg r mv mv μ--?= - 在C 点,由牛顿第二定律得:2 C NC v F mg m r += 代入数据解得:60N NC F = 根据牛顿第三定律,小物块通过C 点时对轨道的压力大小是60N
2019版高考物理大二轮复习考前基础回扣练7动能定理功能关系
回扣练7:动能定理 功能关系 1.在光滑的水平面上有一静止的物体,现以水平恒力F 1推这一物体,作用一段时间后换成相反方向的水平恒力F 2推这一物体,当恒力F 2作用的时间与恒力F 1作用的时间相等时,物体恰好回到原处,此时物体的动能为32 J ,则在整个过程中,恒力F 1、F 2做的功分别为( ) A .16 J 、16 J B .8 J 、24 J C .32 J 、0 J D .48 J 、-16 J 解析:选B.设加速的末速度为v 1,匀变速的末速度为v 2,由于加速过程和匀变速过程的位移相反,又由于恒力F 2作用的时间与恒力F 1作用的时间相等,根据平均速度公式有v 1 2= - v 1+v 2 2 ,解得v 2=-2v 1,根据动能定理,加速过程W 1=12mv 21,匀变速过程W 2=12mv 22-12 mv 2 1根据题意12 mv 2 2=32 J ,故W 1=8 J ,W 2=24 J ,故选B. 2.如图甲所示,一次训练中,运动员腰部系着不可伸长的绳,拖着质量m =11 kg 的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道加速奔跑,绳与水平跑道的夹角是37°,5 s 后拖绳从轮胎上脱落.轮胎运动的v -t 图象如图乙所示,不计空气阻力,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g 取10 m/s 2 .则下列说法正确的是( ) A .轮胎与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2 B .拉力F 的大小为55 N C .在0~5 s 内,轮胎克服摩擦力做功为1 375 J D .在6 s 末,摩擦力的瞬时功率大小为275 W 解析:选D.撤去F 后,轮胎的受力分析如图1所示,由速度图象得5 s ~7 s 内的加速度a 2=-5 m/s 2 ,根据牛顿运动定律有N 2-mg =0,-f 2=ma 2,又因为f 2=μN 2,代入数据解得μ=0.5,故A 错误; 力F 拉动轮胎的过程中,轮胎的受力情况如图2所示,根据牛顿运动定律有F cos 37°-f 1=ma 1,mg -F sin 37°-N 1=0, 又因为f 1=μN 1,由速度图象得此过程的加速度a 1=2 m/s 2 ,联立解得:F =70 N ,B 错误;在0 s ~5 s 内,轮胎克服摩擦力做功为0.5×68×25 J=850 J ,C 错误;因6 s 末轮胎的速度为5 m/s ,所以在6 s 时,
动能和动能定理复习_专题训练
动能定理专题 题型1:弄清求变力做功的几种方法 等值法 1.如图所示,定滑轮至滑块的高度为h,已知细绳的拉力为F(恒定),滑块沿水平面由A点前进S至B点,滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α和β。求滑块由A点运动到B点过程中,绳的拉力对滑块所做的功。
微元法(不推荐,但希望同学们知道这种方法) 2.如图所示,某力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向始终保持与作用点的切线方向一致,则转动一周这个力F做的总功应为 ( ) A、 0J B、20πJ C 、10J D、20J. 平均力法 3.一辆汽车质量为105kg,从静止开始运动,其阻力为车重的0.05倍。其牵引力的大小与车前进的距离变化关系为F=103x+f0,f0是车所受的阻力。当车前进100m时,牵引力做的功是多少? 动能定理求变力做功法 4.如图所示,AB为1/4圆弧轨道,半径为0.8m,BC是水平轨道,长 L=3m,BC处的摩擦系数为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。
机械能守恒定律求变力做功法 5.如图所示,质量m=2kg的物体,从光滑斜面的顶端A点以V0=5m/s的初速度滑下,在D点与弹簧接触并将弹簧压缩到B点时的速度为零,已知从A到B的竖直高度h=5m,求弹簧的弹力对物体所做的功。 题型2:弄清滑轮系统拉力做功的计算方法 图8 F1 F2 6.如图所示,在倾角为30°的斜面上,一条轻绳的一端固定在斜面上,绳子跨过连在滑块上的定滑轮,绳子另一端受到一个方向总是竖直向上,大小恒为F=100N的拉力,使物块沿斜面向上滑行1m(滑轮右边的绳子始终与斜面平行)的过程中,拉力F做的功是( ) A.100J B.150J C.200J D.条件不足,无法确定 V0 S0 α P 图11 题型3:应用动能定理简解多过程题型。 7.如图11所示,斜面足够长,其倾角为α,质量为m的滑块,距挡板P 为S0,以初速度V0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块
高三一轮-功能关系----动能定理
一、功能关系----动能定理 斜面模型 1. 已知物体与轨道之间的滑动摩擦因数相同,轨道两端的宽度相等,且轨道两端位于同一水平面上。问质量不同的物体,以相同的初速度沿着如图4所示的不同运行轨道运动时,末速度的大小关系( C ) A . B . C . D . 2. (多选)在滑沙场有两个坡度不同的滑道AB 和(均可看作斜面).甲、乙两名旅游者分别乘两个相同完全的滑沙撬从A 点由静止开始分别沿AB 和滑下,最后都停在水平沙面BC 上,如图所示.设滑沙撬和沙面间的动摩擦因数处处相同,斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的,滑沙者保持一定姿势坐在滑沙撬上不动.则下列说法中正确的是( AB ) A .甲在B 点的速率一定大于乙在点的速率 B .甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程 C .甲全部滑行的水平位移一定大于乙全部滑行的水平位移 D .甲在B 点的动能一定大于乙在点的动能 3. 如图所示,一质量为m 的物块以一定的初速度0v 从斜面底端沿斜面向上运动,恰能滑行到斜面顶端.设物块和斜面的动摩擦因数一定,斜面的高度h 和底边长度x 可独立调节(斜边长随之改变),下列说法错误.. 的是( B ) A .若仅增大m ,物块仍能滑到斜面顶端 B .若再施加一个水平向右的恒力,物块一定从斜面顶端滑出 C .若仅增大h ,物块不能滑到斜面顶端,但上滑最大高度一定增大 D .若仅增大x ,物块不能滑到斜面顶端,但滑行水平距离一定增大 4. 如图示,一个小滑块由左边斜面上1A 点由静止开始下滑,又在水平面上滑行,接着滑上右边的斜面,滑到1D 速度减为零,假设全过程中轨道与滑块间的动摩擦因素不变,不计滑块在转弯处受到撞击的影响,测得1A 、1D 两点连线与水平方向的夹角为1θ,若将物体从2A 静止释放,滑块到2D 点速度减为零,22A D 连线与水平面夹角为2θ,则( C ) A .21θθ< B .21θθ> C .21θθ= D .无法确定 21v v >41v v <32v v =4 3v v >AB 'AB 'B 'B 'm m m m 图4 m 1 m 2 m 3 m 4 v 1 v 3 v 2 v 4
动能定理与功能关系专题
专题七 动能定理与功能关系专题 复习目标: 1多过程运动中动能定理的应用; 2?变力做功过程中的能量分析; 3. 复合场中带电粒子的运动的能量分析。 专题训练: 1滑块以速率V i 靠惯性沿固定斜面由底端向上运动,当它回到出发点时速度变为 V 2,且 V2 ::: Vi ,若滑块向上运动的位移中点为 A ,取斜面底端重力势能为零,则 ( ) (A )上升时机械能减小,下降时机械能增大。 (B) 上升时机械能减小,下降时机械能减小。 (C) 上升过程中动能和势能相等的位置在 A 点上方 (D) 上升过程中动能和势能相等的位置在 A 点下方 2?半圆形光滑轨道固定在水平地面上,并使其轨道平面与地面垂直,物体 m i ,m 2同时由 4. 光滑水平面上有一边长为 I 的正方形区域处在场强为 E 的匀强电场中,电场方向与正方 形一边平行。一质量为 m 、带电量为q 的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速 v 0进入该正方形区域。当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为: 轨道左右两端最高点释放, 二者碰后粘在一起运动,最高能上升至轨道的 M 点,如图所示, 已知0M 与竖直方向夹角为 60°,则物体的质量 m i =( m 2 A ? ( 2 + 1 ) : ( 2 — 1) C . 2 : 1 B . ( . 2 — 1) : ( ■ 2 + 1 ) D . 1 : .2 3.如图所示,DO 是水平面,初速为v °的物体从D 点出发沿DBA 滑动到顶点A 时速度刚好为零。如果斜面改为 AC ,让该物体从 D 点出发沿DCA 滑动到A 点且速度刚好为零,则物体具有的初 速度 ( ) (已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且为零。 ) A .大于v o B .等于v ° C ?小于v ° D .取决于斜面的倾角
高中物理动能与动能定理题20套(带答案)及解析
高中物理动能与动能定理题20套(带答案)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,斜面ABC 下端与光滑的圆弧轨道CDE 相切于C ,整个装置竖直固定,D 是最低点,圆心角∠DOC =37°,E 、B 与圆心O 等高,圆弧轨道半径R =0.30m ,斜面长L =1.90m ,AB 部分光滑,BC 部分粗糙.现有一个质量m =0.10kg 的小物块P 从斜面上端A 点无初速下滑,物块P 与斜面BC 部分之间的动摩擦因数μ=0.75.取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g =10m/s 2,忽略空气阻力.求: (1)物块第一次通过C 点时的速度大小v C . (2)物块第一次通过D 点时受到轨道的支持力大小F D . (3)物块最终所处的位置. 【答案】(1)32m/s (2)7.4N (3)0.35m 【解析】 【分析】 由题中“斜面ABC 下端与光滑的圆弧轨道CDE 相切于C”可知,本题考查动能定理、圆周运动和机械能守恒,根据过程分析,运用动能定理、机械能守恒和牛顿第二定律可以解答. 【详解】 (1)BC 长度tan 530.4m l R ==o ,由动能定理可得 21 ()sin 372 B mg L l mv -=o 代入数据的 32m/s B v = 物块在BC 部分所受的摩擦力大小为 cos370.60N f mg μ==o 所受合力为 sin 370F mg f =-=o 故 32m/s C B v v == (2)设物块第一次通过D 点的速度为D v ,由动能定理得 2211 (1cos37)22 D C mgR mv mv -= -o
功能关系-动能定理(有答案)
功能关系练习题(重点为动能定理) 动能定理: 1.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) 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 2.原来静止在水平面上的物体,受到恒力F作用开始运动,通过的位移为S,则(D)A.当有摩擦时,力F对物体做功多 B.当无摩擦时,力F对物体做功多 C.当有摩擦时,物体获得的动能大 D.当无摩擦时,物体获得的动能大 3、A、B两物体放在光滑的水平面上,分别在相同的水平恒力作用下,由静止开始通过相同的位移,若A的质量大于B的质量,则在这一过程中( C ) A、A获得的动能大 B、B获得的动能大 C、A、B获得的动能一样大 D、无法比较谁获得的动能大 4.关于做功和物体动能变化的关系,正确的是( C ) A.只要动力对物体做功,物体的动能就增加 B.只要物体克服阻力做功,它的动能就减少 C.外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差 D.动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化 5.一物体速度由0增加到v,再从v增加到2v,外力做功分别为W1和W2,则W1和W2关系正确的( C ) A.W1=W2 B.W2=2W1 C.W2=3W1 D.W2=4W1 6.一质量为2 kg的滑块,以4 m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行,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4 m/s,在这段时间里水平力做的功为( A ) A.0 B.8 J C.16 J D.32 J 7.a、b、c三个物体质量分别为m、2m、3m,它们在水平路面上某时刻运动的动能相等。当每个物 体受到大小相同的制动力时,它们的制动距离之比是( C ) A.1∶2∶3 B.12∶22∶32 C.1∶1∶1 D.3∶2∶1 8.质量为m,速度为υ的子弹,能射入固定的木板L深。设阻力不变,要使子弹射入木板3L深, 子弹的速度应变为原来的( D) A.3倍 B.6倍 C.3/2倍 D .3倍 9.粗细均匀,长为5m,质量为60kg的电线杆横放在水平地面上,如果要把它竖直立起,至少 要做______ _J的功(g=10m/s2)1500J 10.如图所示,在高为H的平台上以v0抛出球,不计空气阻力,当它到达离抛出点的竖 直距离为h的B点时,小球的动能增量为( D ) A.mv02/2 B.mv o2/2 +mgh C.mgH-mgh D.mgh 11、以10m/s的初速度竖直向上抛出一个质量为0.5kg的物体,它上升的最大高度为4m,设空气 对物体的阻力大小不变,求物体落回抛出点时的动能。15J 12、如图,物体置于倾角为370的斜面底端,在恒定的沿斜面向上的拉力F作用下, 由静止开始沿斜面向上运动。F大小为物重的2倍,斜面与物体间的动摩擦因数为 0.5,求物体运动5m时的速度大小。(g取10m/s2)10m/s
高中物理动能与动能定理练习题及答案
高中物理动能与动能定理练习题及答案一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1.如图所示,圆弧轨道AB是在竖直平面内的1 4 圆周,B点离地面的高度h=0.8m,该处切 线是水平的,一质量为m=200g的小球(可视为质点)自A点由静止开始沿轨道下滑(不计小球与轨道间的摩擦及空气阻力),小球从B点水平飞出,最后落到水平地面上的D 点.已知小物块落地点D到C点的距离为x=4m,重力加速度为g=10m/s2.求: (1)圆弧轨道的半径 (2)小球滑到B点时对轨道的压力. 【答案】(1)圆弧轨道的半径是5m. (2)小球滑到B点时对轨道的压力为6N,方向竖直向下. 【解析】 (1)小球由B到D做平抛运动,有:h=1 2 gt2 x=v B t 解得: 10 410/ 220.8 B g v x m s h ==?= ? A到B过程,由动能定理得:mgR=1 2 mv B2-0 解得轨道半径R=5m (2)在B点,由向心力公式得: 2 B v N mg m R -= 解得:N=6N 根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力N=N=6N,方向竖直向下 点睛:解决本题的关键要分析小球的运动过程,把握每个过程和状态的物理规律,掌握圆周运动靠径向的合力提供向心力,运用运动的分解法进行研究平抛运动. 2.如图所示,在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段长度为,上面铺设特殊材料,小物块与其动摩擦因数为,轨道其它部分摩擦不计。水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于原长状态。可视为质点的质量的小物块从轨道右侧A点以初速度冲上轨道,通过圆形轨道,水平轨道
后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回,取,求: (1)弹簧获得的最大弹性势能; (2)小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能; (3)当R满足什么条件时,小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。 【答案】(1)10.5J(2)3J(3)0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m 【解析】 【详解】 (1)当弹簧被压缩到最短时,其弹性势能最大。从A到压缩弹簧至最短的过程中,由动 能定理得:?μmgl+W弹=0?m v02 由功能关系:W弹=-△E p=-E p 解得 E p=10.5J; (2)小物块从开始运动到第一次被弹回圆形轨道最低点的过程中,由动能定理得 ?2μmgl=E k?m v02 解得 E k=3J; (3)小物块第一次返回后进入圆形轨道的运动,有以下两种情况: ①小球能够绕圆轨道做完整的圆周运动,此时设小球最高点速度为v2,由动能定理得 ?2mgR=m v22?E k 小物块能够经过最高点的条件m≥mg,解得R≤0.12m ②小物块不能够绕圆轨道做圆周运动,为了不让其脱离轨道,小物块至多只能到达与圆心 等高的位置,即m v12≤mgR,解得R≥0.3m; 设第一次自A点经过圆形轨道最高点时,速度为v1,由动能定理得: ?2mgR=m v12-m v02 且需要满足m≥mg,解得R≤0.72m, 综合以上考虑,R需要满足的条件为:0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m。 【点睛】 解决本题的关键是分析清楚小物块的运动情况,把握隐含的临界条件,运用动能定理时要注意灵活选择研究的过程。
曲线运动第12讲 功能关系(动能定理及其应用篇)
功能关系(动能定理及其应用) 知识点梳理 1.动能:物体由于运动而具有的能量。 影响因素:<1>质量 <2>速度 表达式:E k =22 1mv 单位:J 2、动能定理 <1>定义:物体动能的变化量等于合外力做功。 <2>表达式:△E k =W F 合 3、W 的求法 动能定理中的W 表示的是合外力的功,可以应用W =F 合·lc os α(仅适用于恒定的合外力)计算,还可以先求各个力的功再求其代数和,W =W 1+W 2+…(多适用于分段运动过程)。 4.适用范围 动能定理应用广泛,直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、同时做功、分段做功等各种情况均适用。 5.动能定理的应用 (1)选取研究对象,明确它的运动过程; (2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况: 受哪些力→各力是否做功→做正功还是负功→做多少功→各力做功的代数和 (3)明确研究对象在过程的始末状态的动能E k 1和E k 2;
母本身含有负号。 方法突破之典型例题 题型一对动能定理的理解 1.一个人用手把一个质量为m=1kg的物体由静止向上提起2m,这时物体的速度为2m/s,则下列说法中正确的是() A.合外力对物体所做的功为12J B.合外力对物体所做的功为2J C.手对物体所做的功为22J D.物体克服重力所做的功为20J 2.关于对动能的理解,下列说法不正确的是() A.凡是运动的物体都具有动能 B.动能总是正值 C.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化 D.一定质量的物体,速度变化时,动能一定变化 光说不练,等于白干 1、若物体在运动过程中所受的合外力不为零,则() A.物体的动能不可能总是不变的B.物体的动量不可能总是不变的 C.物体的加速度一定变化D.物体的速度方向一定变化 2、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,合外力总是做正功 C.在1~2s内,合外力不做功 D.在0~3s内,合外力总是做正功 3、物体沿直线运动的v-t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4W B.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W C.从第5秒末到第7秒末合外力做功为W D.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W 4、美国的NBA篮球赛非常精彩,吸引了众多观众.经常有这样的场面:在临终场0.1s的时候,运动员把球投出且准确命中,获得比赛的胜利.如果运动员投篮过程中对篮球做功为W,出手高度为h1,篮筐距地面高度为h2,球的质量为m,空气阻力不计,则篮球进筐时的动能表达正确的是() A.mgh1+mgh2-W B.mgh2-mgh1-W C.W+mgh1-mgh2 D.W+mgh2-mgh1
高中物理动能与动能定理专项训练100(附答案)
高中物理动能与动能定理专项训练100(附答案) 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1.如图所示,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
2019届高考物理二轮复习力学考点集训专题10动能定理与功能关系
考点10动能定理与功能关系 1、如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度,木箱 获得的动能一定() A. 小于拉力所做的功 B. 等于拉力所做的功 C. 等于克服摩擦力所做的功 D. 大于克服摩擦力所做的功 2、如图所示,桌面高度为h,质量为m的小球,从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力,假设 桌面处的重力势能为零,关于重力势能的说法正确的是() A. 重力势能是矢量,有正负之分 B. 刚开始下落时的重力势能为mg(H+h) C?落地时的重力势能为零 D.落地时的重力势能为一mgh 3、如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连?弹簧处于自然长度时物 块位于0点(图中未标出).物块的质量为m, AB a,物块与桌面间的动摩擦因数为?现用水平向右的力将物块从0点拉至A点,拉力做的功为W.撤去拉力后物块由静止向左运 动,经0点到达B点时速度为零?重力加速度为g.则上述过程中() 1 A.物块在A点时,弹簧的弹性势能等于W - mga
B. 物块在B点时,弹簧的弹性势能小于W 3 mga C. 经0点时,物块的动能小于W mga D. 物块动能最大时,弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能 4、如图所示,一物体从长为L、高为h的光滑斜面顶端A由静止开始下滑,则该物体滑到斜面底端B 时的速度大小为() B. 2gL c. :gL D. 5、如图所示,在地面上以速度v o抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上.若以地面为零势能面,不计空气阻力,则下列说法中正确的是() A. 物体上升到最高点时的重力势能为-mv02 2 B. 物体落到海平面时的重力势能为-mgh C. 物体在海平面上的动能为mv02-mgh 2 D. 物体在海平面上的机械能为 2 6、如图所示,光滑水平平台上有一个质量为m的物块,站在地面上的人用跨过定滑轮的绳子向右拉动物块,不计绳和滑轮的质量及滑轮的摩擦,且平台边缘离人手作用点竖直高度始终 为h.当人以速度v从平台的边缘处向右匀速前进位移x时,则()
高中物理专题汇编物理动能与动能定理(一)
高中物理专题汇编物理动能与动能定理(一) 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1.如图所示,质量m =3kg 的小物块以初速度秽v 0=4m/s 水平向右抛出,恰好从A 点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道。圆弧轨道的半径为R = 3.75m ,B 点是圆弧轨道的最低点,圆弧轨道与水平轨道BD 平滑连接,A 与圆心D 的连线与竖直方向成37?角,MN 是一段粗糙的水平轨道,小物块与MN 间的动摩擦因数μ=0.1,轨道其他部分光滑。最右侧是一个半径为r =0.4m 的半圆弧轨道,C 点是圆弧轨道的最高点,半圆弧轨道与水平轨道BD 在D 点平滑连接。已知重力加速度g =10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。 (1)求小物块经过B 点时对轨道的压力大小; (2)若MN 的长度为L 0=6m ,求小物块通过C 点时对轨道的压力大小; (3)若小物块恰好能通过C 点,求MN 的长度L 。 【答案】(1)62N (2)60N (3)10m 【解析】 【详解】 (1)物块做平抛运动到A 点时,根据平抛运动的规律有:0cos37A v v ==? 解得:04 m /5m /cos370.8 A v v s s = ==? 小物块经过A 点运动到B 点,根据机械能守恒定律有: ()2211cos3722 A B mv mg R R mv +-?= 小物块经过B 点时,有:2 B NB v F mg m R -= 解得:()232cos3762N B NB v F mg m R =-?+= 根据牛顿第三定律,小物块对轨道的压力大小是62N (2)小物块由B 点运动到C 点,根据动能定理有: 22011222 C B mgL mg r mv mv μ--?= - 在C 点,由牛顿第二定律得:2 C NC v F mg m r += 代入数据解得:60N NC F = 根据牛顿第三定律,小物块通过C 点时对轨道的压力大小是60N