动能定理经典题型

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动能定理题型及例题讲解

动能定理题型及例题讲解

动能定理题型及例题讲解动能定理是物理学中的一个重要定理,描述了物体的动能与物体受力产生的功之间的关系。

动能定理的数学表达式是:动能的变化量等于物体受力所产生的功。

动能定理可以用来研究运动物体的动能与受到的力与加速度的关系,进而预测物体的行为元素、制造机器等。

动能定理题型:1. 给出物体的初速度和末速度,求物体所受到的力所做的功;2. 给出物体的初速度和末速度,求物体从初速度到末速度所经过的路程;3. 以动能定理为基础,解决与碰撞有关的问题。

例题讲解:【例题1】一个质量为 2kg 的物体,以 10m/s 的速度移动,在 100N 的恒力作用下移动了 5s,这个物体的末速度是多少?解答:根据动能定理,物体动能的变化量等于所受到的力所做的功(KE= W)。

可以用以下公式计算物体末速度:v^2 = v0^2 + 2ad,其中v为物体末速度,v0为物体初速度,d为物体运动路程,a为物体加速度。

由于物体是在恒力的作用下移动了 5s,我们可以计算其加速度:F=ma,a=F/m=100N/2kg=50m/s^2物体的起点速度为 10m/s,这意味着 v0 = 10m/s。

为了计算物体的末速度,我们需要知道物体移动的路程。

d = 1/2at^2 = 1/2* 50m/s^2 * 5s^2 = 125m现在我们可以使用上面的公式计算出物体的末速度:v^2 = v0^2 + 2adv^2 = (10 m/s)^2 + 2*(50 m/s^2)*125 mv^2 = 100 m^2/s^2+ 12500 m^2/s^2v^2 = 12600 m^2/s^2v = √(12600 m^2/s^2) ≈ 112.25 m/s因此,这个物体的末速度约为 112.25 m/s。

【例题2】一颗质量为 500g 的小球位于 500m 高的悬崖上。

该小球自由落体直落地面,那么它击中地面时的速度是多少?解答:这道题可以用动能定理和重力势能来解决。

动能定理典型分类例题经典题型

动能定理典型分类例题经典题型

动能定理典型分类例题经典题型动能定理典型分类例题模型一:水平面问题1.两个质量相同的物体在水平面上以相同的初动能滑动,最终都静止,它们滑行的距离相同。

2.两个质量相同的物体在水平面上以相同的初速度滑动,最终都静止,它们滑行的距离相同。

3.一个质量为1kg的物体在不光滑的水平面上静止,施加水平外力F=2N使其滑行5m,然后撤去外力F,求物体还能滑多远。

答案为1.95m。

4.一个质量为1kg的物体在不光滑的水平面上静止,施加斜向上与水平面成37度的外力F=2N使其滑行5m,然后撤去水平外力F,求物体还能滑多远。

答案为0.98m。

5.一辆汽车在滑动摩擦系数为0.7的路面上行驶,刹车后轮子只滑动不滚动,从刹车开始到汽车停下来,汽车前进12m。

求刹车前汽车的行驶速度。

答案为10.95m/s。

6.一个质量为M的列车沿水平直线轨道以速度V匀速前进,末节车厢质量为m,在中途脱节,司机发觉时,机车已行驶L的距离,于是立即关闭油门,除去牵引力。

设运动的阻力与质量成正比,机车的牵引力是恒定的。

当列车的两部分都停止时,它们的距离为L×m/(M+m)。

模型二:斜面问题基础1.一个质量为2kg的物体在沿斜面方向拉力F=40N的作用下从静止出发沿倾角为37度的斜面上滑,物体与斜面的摩擦系数为0.40,求物体在斜面上滑行5m时的速度。

答案为6.31m/s。

基础2.一个质量为2kg的物体在水平力F=40N的作用下从静止出发沿倾角为37度的斜面上滑,物体与斜面的摩擦系数为0.40,求物体在斜面上滑行5m时的速度。

答案为6.31m/s。

基础3.一个物体以某一速度从斜面底沿斜面上滑,当它滑行4m后速度变为零,然后再下滑到斜面底。

已知斜面长5m,高3m,物体和斜面间的摩擦系数μ=0.25.求物体开始上滑时的速度及物体返回到斜面底时的速度。

答案为3.46m/s和6.71m/s。

典型例题1.一个质量为m的木块以v=10m/s初速度沿倾角为30度的斜面上滑,物体与斜面的摩擦系数为0.2,求物体在斜面上滑行5m时的速度。

(完整版)动能定理经典题型总结,推荐文档

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21222121mv mv W -=动能和动能定理一、知识聚焦1、动能:物体由于运动而具有的能量叫动能. 表达式:Ek = 动能是标量,是状态量 单位:焦耳( J )221mv 2、动能定理内容:合力对物体所做的功等于物体动能的变化。

3、动能定理表达式:二、经典例题例1、(课本例题)一架喷气式飞机,质量m=5×103 kg ,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. 分析: 研究对象:飞机研究过程:从静止→起飞(V=60m/s )适用公式:动能定理:2022121mv mv W -=合 表达式:=-S f F )(221mv得到牵引力:N kmg S mv F 42108.12⨯=+=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/s2)提示 石头的整个下落过程分为两段,如图5—45所示,第一段是空中的自由下落运动,只受重力作用;第二段是在泥潭中的运动,受重力和泥的阻力。

两阶段的联系是,前一段的末速度等于后一段的初速度。

考虑用牛顿第二定律与运动学公式求解,或者由动能定理求解。

解析 这里提供三种解法。

解法一(应用牛顿第二定律与运动学公式求解):石头在空中做自由落体运动,落地速度gH v 2=在泥潭中的运动阶段,设石头做减速运动的加速度的大小为a ,则有v2=2ah ,解得g hH a =由牛顿第二定律,ma mg F =-所以泥对石头的平均阻力N=820N 。

10205.005.02)()(⨯⨯+=⋅+=+=+=mg h h H g h H g m a g m F 例题3、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。

高中物理动能定理经典计算题和答案

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【1】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/s2)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v0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. mglcosθB. mgl(1-cosθ)C. FlcosθD. Flsinθ 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v0=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。

动能定理的典型例题

动能定理的典型例题

“动能定理”的典型例题【例1】质量为m=2kg的物体,在水平面上以v1= 6m/s的速度匀速向西运动,若有一个F=8N、方向向北的恒定力作用于物体,在t=2s内物体的动能增加了[ ]A.28J B.64J C.32J D.36J E.100J【分析】物体原来在平衡力作用下西行,受向北的恒力F作用后将做类似于平抛的曲线运动(见图).物体在向北方向上的加速度2s后在向北方向上的速度分量故2s后物体的合速度所以物体在2s内增加的动能为也可以根据力对物体做动能定理来计算.由于在这个过程中,可以看作物体只受外力F作用,在这个力方向上的位移外力F对物体做的功W =Fs= 8×8J=64J,故物体动能的增加【答】B.【说明】由上述计算可知,动能定理在曲线运动中同样适用,而且十分简捷.有的学生认为,物体在向西方向上不受外力,保持原动运能不变,向北方向上受到外力后,向北方向上的动能增加了即整个物体的动能增加了64J,故选B.必须注意,这种看法是错误的.动能是一个标量(不同于动量),不能分解.外力对物体做功引起物体动能的变化,是对整个物体而言的,它没有分量式(不同于物体在某方向上不受外力,该方向上动量守恒的分量式).上述计算结果的巧合是由于v2与v1互成90°角的缘故.【例2】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,量得停止处对开始运动处的水平距离为s(见图),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,求摩擦因数μ.【分析】以物体为研究对象,它从静止开始运动,最后又静止在平面上,整个过程中物体的动能没有变化,即E k2=E k1=0.可以根据全过程中功与物体动能的变化上找出联系.【解】物体沿斜面下滑时,重力和摩擦力对物体做功(支持力不做功),设斜面倾角为α,斜坡长L,则重力和摩擦力的功分别为W G= mgsinαL,W f1= -μmgcosαL.在平面上滑行时仅有摩擦力做功(重力和支持力不做功),设平面上滑行距离为s2,则W f2= -μmgs2.整个运动过程中所有外力的功为W=W G+W f1+W f2,=mgsinαL - μumgcosαL- μmgs2.根据动能定理,W=E k2-E k1,式中s1为斜面底端与物体初位置间水平距离,故【说明】本题也可运用牛顿第二定律结合运动学公式求解.物体沿斜面下滑时的加速度物体在平面上滑行时的加速度比较这两种解法,可以看到,应用动能定理求解时,只需考虑始末运动状态,无需关注运动过程中的细节变化(如从斜面到平面的运动情况的变化),显得更为简捷.本题也为我们提供了一种测定动摩擦因数的方法.厢所受阻力不变,对车厢的牵引力应增加[ ]A.1×103N B.2×103NC.4×103N D.条件不足,无法判断【分析】矿砂落入车厢后,受到车厢板摩擦力f的作用,使它做加速运动,经时间△t后矿砂的速度达到车厢的速度v=2m/s,这段时间内矿砂的位移因此选△t内落下的矿砂△m为研究对象,以将接角车箱板和达到速度v=2m/s两时刻为始末两状态时,动能增量由功与动能变化的关系得在这过程中,车厢板同时受到矿砂的反作用f′,其大小也为4×103N,方向与原运动方向相反,所以,为保持车厢的匀速运动需增加的牵引力为【答】C.【说明】常有人误认为矿砂落入车厢内,矿砂的位移就是车厢的位移s =v t,于是得车厢应增加的牵引力大小为这是不正确的,因为在矿砂将接触车厢板到两者以共同速度v=2m/s运动的过程中,车厢和矿砂做两种不同的运动,矿砂的速度小于车厢的速度,它们之间才存在着因相对滑动而出现的滑动摩擦力.也正是由于滑动摩擦力的存在,车厢所增加的牵引力做的功并没有完全转化为矿砂的动能,其中有一部分消耗在克服摩擦做功而转化为热能.!iedtxx(`stylebkzd', `1107P02.htm')【例4】一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m为物体,如图a所示.绳的P端拴在车后的挂钩上,Q端拴在物体上.设绳的总长不变、绳的质量、定滑轮的质量和尺寸,滑轮上的摩擦都忽略不计.开始时,车在A点,左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的,左侧绳绳长为H.提升时,车加速向左运动,沿水平方向从A经过B驶向C.设A到B 的距离也为H.车过B点时的速度为v B.求在车由A移到B的过程中,绳Q端的拉力对物体做的功.【分析】汽车从A到B把物体提升的过程中,物体只受到拉力和重力的作用,根据物体速度的变化和上升高度,由动能定理即得.【解】以物体为研究对象,开始时其动能E k1=0.随着车的加速拖动,重物上升,同时速度也不断增加.当车子运动到B点时,重物获得一定的上升速度v Q,这个速度也就是收绳的速度,它等于车速沿绳子方向的一个分量(图b),即于是重物的动能增为在这个提升过程中,重物受到绳中拉力T、重力mg.物体上升的高度和重力的功分别为于是由动能定理得即所以绳子拉力对物体做的功【说明】必须注意,速度分解跟力的分解一样,两个分速度的方向应该根据运动的实际效果确定.车子向左运动时,绳端(P)除了有沿绳子方向的运动趋势外(每一瞬间绳处于张紧的状态),还参予了绕O点的转动运动(绳与竖直方向间夹角不断变化),因此还应该有一个绕O点转动的速度,这个速度垂直于绳长方向.所以车子运动到B点时的速度分解图应如图6所示,由此得拉绳的速度V b1(即提升重物的速度v Q)与车速v B的关系为【例5】在平直公路上,汽车由静止开始作匀速运动,当速度达到v m后立即关闭发动机直到停止,v-t图像如图所示.设汽车的牵引力为F,摩擦力为f,全过程中牵引力做功W1,克服摩擦力做功W2,则[ ]A.F:f = 1:3 B.F:f = 4:1C.W1:W2= 1:1 D.W1:W2 = 1:3【分析】在t = 0~1s内,汽车在牵引力F和摩擦力f共同作用下作匀加速运动,设加速度为a1.由牛顿第二定律F-f = ma1.在t=l~4s内,汽车仅受摩擦力作用作匀减速滑行,设加速度为a2,则-f = ma2.由于两过程中加速度大小之比为在前、后两过程中,根据合力的动能定理可知,∴ W F=W f1+W f2=W f。

动能定理的应用20个经典例题

动能定理的应用20个经典例题

A.动能 B.速度 C.速率 D.重力所做的功
例4、质量为m的物体放在动摩擦因数为 μ的水平面上,在物体上施加水平力F 使物体由静止开始运动,经过位移S后 撤去外力,物体还能运动多远?
F
例5、如图所示,半径为R的光滑半圆轨 道和光滑水平面相连,一物体以某一 初速度在水平面上向左滑行,那么物 体初速度多大时才能通过半圆轨道最 高点?
例7、质量m=2kg的物块位于高h=0.7m的水平桌 面上,物块与桌面之间的动摩擦因数μ=0.2,现用 F=20N的水平推力使物块从静止开始滑动L1=0.5m 后 撤去推力,物块又在桌面上滑动了L2=1.5m后离开桌 面做平抛运动。求: (1)物块离开桌面时的速度 (2)物块落地时的速度(g=10m/s)
例1、一质为2kg的物体做自由落体来自动,经过A 点时的速度为10m/s,到达B点时的速度是 20m/s,求: (1) 经过A、B两点时的动能分别是多少? (2) 从A到B动能变化了多少? (3) 从A到B的过程中重力做了多少功? (4) 从A到B的过程中重力做功与动能的变化 关系如何?
解(1)由
3、动能具有瞬时性,是状态量,v是瞬时速度(注意:v为合 速度或实际速度,一般都以地面为参考系)。
我们对动能定理的理解
1、动能定理的普适性:对任何过程的恒力、变力;匀变速、非匀变速; 直线运动、曲线运动;运动全程、运动过程某一阶段或瞬间过程都能运 用;(只要不涉及加速度和时间,就可考虑用动能定理解决动力学问题)
解法二:对物体运动的前后两段分别用动能定理W合 =△Ek,则有
1 2 Fs1 - fs1 = mv 1 -0 2
1 2 - fs2 = 0 - mv 1 2


将上两式相加,得
Fs1 - fs1 - fs2 = 0 ③

动能定理简单练习题

动能定理简单练习题

动能定理简单练习题动能定理简单练习题动能定理是物理学中的一个基本定理,描述了物体的动能与其速度之间的关系。

它在解决各种物理问题中起着重要的作用。

本文将给出一些简单的练习题,帮助读者更好地理解和应用动能定理。

练习题一:一个质量为1 kg的物体以10 m/s的速度沿着水平方向运动,求它的动能。

解析:根据动能定理,动能等于物体的质量乘以速度的平方的一半。

即动能=1/2 × 1 × (10)^2 = 50 J。

练习题二:一个质量为2 kg的物体以2 m/s的速度运动,当它的速度增加到4m/s时,求它的动能的增加量。

解析:首先求物体在速度从2 m/s增加到4 m/s时的动能。

根据动能定理,动能等于物体的质量乘以速度的平方的一半。

即动能1=1/2 × 2 × (2)^2 = 4 J。

再求物体在速度从0 m/s增加到4 m/s时的动能。

即动能2=1/2 × 2 × (4)^2 = 16 J。

所以动能的增加量=动能2 - 动能1 = 16 J - 4 J = 12 J。

练习题三:一个质量为0.5 kg的物体以20 m/s的速度运动,当它的速度减小到10 m/s时,求它的动能的减小量。

解析:首先求物体在速度从20 m/s减小到10 m/s时的动能。

根据动能定理,动能等于物体的质量乘以速度的平方的一半。

即动能1=1/2 × 0.5 × (20)^2 = 100 J。

再求物体在速度从20 m/s减小到0 m/s时的动能。

即动能2=1/2 × 0.5× (10)^2 = 25 J。

所以动能的减小量=动能1 - 动能2 = 100 J - 25 J = 75 J。

练习题四:一个质量为10 kg的物体以5 m/s的速度运动,撞击到一个质量为5kg的静止物体,两个物体粘在一起后以共同的速度运动,求它们共同的速度。

解析:由于两个物体粘在一起后以共同的速度运动,可以利用动能守恒定理解决这个问题。

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 /s 2)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s 0的位置以v 0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4mg1、求小球在A 点的速度v 02、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 0,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v 0为多少?(3)若初速度v 0=3gL ,则在小球从A 到B 的过程中克服空气阻力做了多少功?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=0.25,求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g =10m/s 2)(1)物块滑到斜面底端B 时的速度大小。

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动能定理经典题型
(原创实用版)
目录
1.动能定理的定义和基本概念
2.动能定理的经典题型及解题方法
3.动能定理在实际问题中的应用
正文
一、动能定理的定义和基本概念
动能定理是物理学中一个非常重要的定理,它主要用于描述物体在运动过程中动能的变化情况。

动能定理的基本概念包括:动能、功、速度、加速度等。

动能是物体由于运动而具有的能量,功是力对物体做的功效,速度是物体在单位时间内通过的距离,加速度是物体在单位时间内速度的变化量。

二、动能定理的经典题型及解题方法
在考试中,动能定理通常会出现在一些经典题型中,例如:求物体在给定条件下的动能、求物体在给定时间内的动能变化量、求物体在给定速度下的动能等。

对于这些题型,解题方法主要有以下几种:
1.直接应用动能定理:对于一些简单的题目,可以直接应用动能定理求解。

例如,求物体在给定条件下的动能,可以直接使用动能定理公式:动能 = 功。

2.结合其他物理定律:对于一些复杂的题目,需要结合其他物理定律进行求解。

例如,求物体在给定时间内的动能变化量,需要结合牛顿第二定律和功的定义进行求解。

3.应用动能定理的推论:对于一些特殊的题目,可以应用动能定理的推论进行求解。

例如,求物体在给定速度下的动能,可以应用动能定理的
推论:动能 = 0.5 * 质量 * 速度的平方。

三、动能定理在实际问题中的应用
动能定理不仅在考试中非常重要,而且在实际问题中也有着广泛的应用。

例如,在研究汽车碰撞问题时,可以使用动能定理来计算碰撞前后汽车的动能变化;在研究物体在空气阻力下的运动问题时,可以使用动能定理来计算物体的动能损失等。

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