高中物理动能与动能定理专项训练100(附答案)

解得：
（3）因为滑上传送带的速度是8m/s大于传送带的速度6m/s，物体在到达A点前速度与传送带相等，最后以 的速度冲上斜面，根据动能定理得：
得：
【点睛】
该题要认真分析物体的受力情况和运动情况，选择恰当的过程，运用机械能守恒和动能定理解题．
6．如图所示，一长度LAB=4．98m，倾角θ=30°的光滑斜面AB和一固定粗糙水平台BC平滑连接，水平台长度LBC=0．4m，离地面高度H=1．4m，在C处有一挡板，小物块与挡板碰撞后原速率反弹，下方有一半球体与水平台相切，整个轨道处于竖直平面内。在斜面顶端A处静止释放质量为m="2kg"的小物块（可视为质点），忽略空气阻力，小物块与BC间的动摩擦因素μ=0．1，g取10m/s2。问：
（2）当物体滑到传送带最左端速度为零时，AB间的距离L最小，根据动能定理列式求解；
（3）物体在到达A点前速度与传送带相等，最后以6m/s的速度冲上斜面时沿斜面上滑达到的高度最大，根据动能定理求解即可中，只有重力做功，机械能守恒，则得：
解得：
（2）当物体滑动到传送带最左端速度为零时，AB间的距离L最小，由动能能力得：
5．如图所示，倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以6m/s的速度运动，运动方向如图所示．一个质量为2kg的物体（物体可以视为质点），从h=3.2m高处由静止沿斜面下滑，物体经过A点时，不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其动能损失．物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g=10m/s2，求：
（3）设传送带速度为 时物块能恰到F点，在F点满足
从B到F过程中由动能定理可知：
解得：
设传送带速度为 时，物块撞挡板后返回能再次上滑恰到E点，
由：
解得：
若物块在传送带上一直加速运动，由
知其到B点的最大速度
综合上述分析可知，只要传送带速度 就满足条件．
【点睛】
本题主要考查了牛顿第二定律、动能定理、圆周运动向心力公式的直接应用，此题难度较大，牵涉的运动模型较多，物体情境复杂，关键是按照运动的过程逐步分析求解．
由②式
由③式
又因 可得
如果卡车滑到故障车前就停止，由 ④
故
这意味着卡车司机在距故障车至少 处紧急刹车，事故就能够免于发生．
8．如图所示，在方向竖直向上、大小为E=1×106V/m的匀强电场中，固定一个穿有A、B两个小球（均视为质点）的光滑绝缘圆环，圆环在竖直平面内，圆心为O、半径为R=0.2m．A、B用一根绝缘轻杆相连，A带的电荷量为q=+7×10﹣7C，B不带电，质量分别为mA=0.01kg、mB=0.08kg．将两小球从圆环上的图示位置（A与圆心O等高，B在圆心O的正下方）由静止释放，两小球开始沿逆时针方向转动．重力加速度大小为g=10m/s2．
（1）设A、B在转动过程中，轻杆对A、B做的功分别为WT和 ，
根据题意有：
设A、B到达圆环最高点的动能分别为EKA、EKB
对A根据动能定理：qER﹣mAgR+WT1=EKA
对B根据动能定理：
联立解得：EKA+EKB=﹣0.04J
由此可知：A在圆环最高点时，系统动能为负值，故A不能到达圆环最高点
（2）设B转过α角时，A、B的速度大小分别为vA、vB，
n=25次
考点：动能定理、平抛运动
【名师点睛】解决本题的关键一是要会根据平抛运动的规律求出落到D时平抛运动的初速度；再一个容易出现错误的是在BC段运动的路程与经过B点次数的关系，需要认真确定。根据功能关系求出在BC段运动的路程。
7．下雪天，卡车在笔直的高速公路上匀速行驶．司机突然发现前方停着一辆故障车，他将刹车踩到底，车轮被抱死，但卡车仍向前滑行，并撞上故障车，且推着它共同滑行了一段距离l后停下．事故发生后，经测量，卡车刹车时与故障车距离为L，撞车后共同滑行的距离 ．假定两车轮胎与雪地之间的动摩擦因数相同．已知卡车质量M为故障车质量m的4倍．
（1）物体第一次到达A点时速度为多大？
（2）要使物体不从传送带上滑落，传送带AB间的距离至少多大？
（3）物体随传送带向右运动，最后沿斜面上滑的最大高度为多少？
【答案】（1）8m/s（2）6.4m（3）1.8m
【解析】
【分析】
（1）本题中物体由光滑斜面下滑的过程，只有重力做功，根据机械能守恒求解物体到斜面末端的速度大小；
①
子弹在物块A中穿行的过程中，由能量守恒
②
由①②解得 m
（3）子弹在物块A中穿行过程中，物块A在水平桌面上的位移为s1，由动能定理：
③
子弹在物块B中穿行过程中，物块B在水平桌面上的位移为s2，由动能定理
④
由②③④解得物块B到桌边的最小距离为： ，
解得：
考点：平抛运动；动量守恒定律；能量守恒定律．
2．如图所示，粗糙水平地面与半径为R=0.4m的粗糙半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上．质量为m=1kg的小物块在水平恒力F=15N的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动，当小物块运动到B点时撤去F，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点，已知A、B间的距离为3m，小物块与地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10m/s2．求：
3．如图所示，半径为 的四分之三圆周轨道固定在竖直平面内， 为圆轨道的圆心， 为圆轨道的最高点，圆轨道内壁光滑，圆轨道右侧的水平面 与圆心等高．质量为 的小球从离 点高度为 处（ ）的 点由静止开始下落，从 点进入圆轨道，重力加速度为 ）．
（1）小球能否到达 点？试通过计算说明；
（2）求小球在最高点对轨道的压力范围；
（1）小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小．
（2）小物块离开D点后落到地面上的点与D点之间的距离
【答案】（1）160N（2）0.8 m
【解析】
【详解】
（1）小物块在水平面上从A运动到B过程中，根据动能定理，有：
（F-μmg）xAB= mvB2-0
在B点，以物块为研究对象，根据牛顿第二定律得：
联立解得小物块运动到B点时轨道对物块的支持力为：N=160N
（1）通过计算判断，小球A能否到达圆环的最高点C？
（2）求小球A的最大速度值．
（3）求小球A从图示位置逆时针转动的过程中，其电势能变化的最大值．
【答案】（1）A不能到达圆环最高点（2） m/s （3）0.1344J
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析：A、B在转动过程中，分别对A、B由动能定理列方程求解速度大小，由此判断A能不能到达圆环最高点；A、B做圆周运动的半径和角速度均相同，对A、B分别由动能定理列方程联立求解最大速度；A、B从图示位置逆时针转动过程中，当两球速度为0时，根据电势能的减少与电场力做功关系求解．
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v0=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/s2．(平抛过程中物块看成质点)求：
由牛顿第三定律可得，小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小为：N′=N=160N
（2）因为小物块恰能通过D点，所以在D点小物块所受的重力等于向心力，即：
可得：vD=2m/s
设小物块落地点距B点之间的距离为x，下落时间为t，根据平抛运动的规律有：
x=vDt，
2R= gt2
解得：x=0.8m
则小物块离开D点后落到地面上的点与D点之间的距离
（1）求右侧圆弧的轨道半径为R;
（2）求小物块最终停下时与C点的距离;
（3）若传送带的速度大小可调，欲使小物块与挡板只碰一次，且碰后不脱离轨道，求传送带速度的可调节范围．
【答案】（1） ；（2） ；（3）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）物块被弹簧弹出，由 ，可知：
因为 ，故物块滑上传送带后先减速物块与传送带相对滑动过程中，
（1）小物块第一次与挡板碰撞前的速度大小；
（2）小物块经过B点多少次停下来，在BC上运动的总路程为多少；
（3）某一次小物块与挡板碰撞反弹后拿走挡板，最后小物块落在D点，已知半球体半径r=0．75m，OD与水平面夹角为α=53°，求小物块与挡板第几次碰撞后拿走挡板？（取 ）
【答案】（1）7 m/s；（2）63次24．9m（3）25次
（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） （3）
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析：(1)子弹射穿物块A后，A以速度vA沿桌面水平向右匀速运动，离开桌面后做平抛运
(1)设卡车与故障车相撞前的速度为v1两车相撞后的速度变为v2，求
(2)卡车司机至少在距故障车多远处采取同样的紧急刹车措施，事故就能免于发生．
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)由碰撞过程动量守恒 则 ①
(2)设卡车刹车前速度为v0，轮胎与雪地之间的动摩擦因数为μ
两车相撞前卡车动能变化 ②
碰撞后两车共同向前滑动，动能变化 ③
【解析】
试题分析：小物块从开始运动到与挡板碰撞，重力、摩擦力做功，运用动能定理。求小物块经过B点多少次停下来，需要根据功能转化或动能定理求出小物块运动的路程，计算出经过B点多少次。小物块经过平抛运动到达D点，可以求出平抛时的初速度，进而求出在BC段上运动的距离以及和当班碰撞的次数。