《动能定理》练习题
动能定理专项训练(含解析)

动能定理专项训练一、选择题1.有两个物体甲、乙,它们在同一直线上运动,两物体的质量均为m ,甲速度为v ,动能为E k ;乙速度为-v ,动能为E k ′,那么( )(A )E k ′=-E k(B )E k ′=E k(C )E k ′<E k(D )E k ′>E k2.甲、乙两个物体的质量分别为甲m 和乙m ,并且甲m =2 乙,它们与水平桌面的动摩擦因数相同,当它们以相同的初动能在桌面上滑动时,它们滑行的最大距离之比为( ). (A )1:1(B )2:1(C )1:2(D )2:13.两个物体a 和b ,其质量分别为m a 和m b ,且m a >m b ,它们的初动能相同.若它们分别受到不同的阻力F a 和F b 的作用,经过相等的时间停下来,它们的位移分别为s a 和s b ,则( ). (A )F a >F b ,s a >s b(B )F a >F b ,s a <s b (C )F a <F b ,s a >s b(D )F a <F b ,s a <s b4.一个小球从高处自由落下,则球在下落过程中的动能( ). (A )与它下落的距离成正比 (B )与它下落距离的平方成正比 (C )与它运动的时间成正比(D )与它运动的时间平方成正比5.质量为2kg 的物体以50J 的初动能在粗糙的水平面上滑行,其动能的变化与位移的关系如图所示,则物体在水平面上滑行的时间为( ). A 、5s B 、4s C 、s 22 D 、2s6.以速度v 飞行的子弹先后穿透两块由同种材料制成的平行放置的固定金属板,若子弹穿透两块金属板后的速度分别变为0.8v 和0.6v ,则两块金属板的厚度之比为( ). (A )1:1(B )9:7(C )8:6(D )16:97.质点只受的力F 作用,F 随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上.已知t =0时质点的速度为零.在右图所示的t 1、t 2、t 3和t 4各时刻中,质点动能最大的时刻是( ). (A )t 1(B )t 2(C )t 3(D )t 48.在平直公路上,汽车由静止开始作匀加速运动,当速度达到某一值时,立即关闭发动机后滑行至停止,其v -t 图像如图5—22所示.汽车牵引力为F ,运动过程中所受的摩擦阻力恒为f ,全过程中牵引力所做的功为W 1,克服摩擦阻力所做的功为W 2,则下列关系中正确的是().(A )F :f =1:3 (B )F :f =4:1(C )W 1:W 2=1:1(D )W 1:W 2=1:39.一个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v ,克服摩擦阻力做功为2E .若小物块冲上斜面的初动能变为2E ,则有( ). (A )返回斜面底端时的动能为E(B )返回斜面底端时的动能为23E(C )返回斜面底端时的速度大小为2v (D )克服摩擦阻力做的功仍为2E10.质量为m 的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内作半径为R 的圆周运动.运动过程中,小球受到空气阻力的作用,在某一时刻小球通过轨道最低点时绳子的拉力为7mg ,此后小球继续作圆周运动,转过半个圆周恰好通过最高点,则此过程中小球克服阻力所做的功为( ).(A )mgR (B )2mgR (C )3mgR (D )4mgR11.一小球用轻绳悬挂在某固定点,现将轻绳水平拉直,然后由静止开始释放小球,考虑小球由静止开始运动到最低位置的过程().(A )小球在水平方向的速度逐渐增大 (B )小球在竖直方向的速度逐渐增大 (C )到达最低位置时小球线速度最大(D )到达最低位置时绳中的拉力等于小球重力12.如图所示,板长为L ,板的B 端静止放有质量为m 的小物体,物体与板的动摩擦因数为μ.开始时板水平,在缓慢转过一个小角度α的过程中,小物体保持与板相对静止,则在这个过程中().(A )摩擦力对小物体做功为μmgLcosα(1-cosα) (B )摩擦力对小物体做功为mgLsinα(1-cosα) (C )弹力对小物体做功为mgLcosαsinα (D )板对小物体做功为mgLsinα13.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( )(A )sLsin θ(B )θssin L (C )sLtan θ(D )θstan L二、填空题14.一个质量是2kg 的物体以3m /s 的速度匀速运动,动能等于______J .15.火车的质量是飞机质量的110倍,而飞机的速度是火车速度的12倍,动能较大的是______. 16.两个物体的质量之比为100:1,速度之比为1:100,这两个物体的动能之比为______.17.一个物体的速度从0增加到v ,再从v 增加到2v ,前后两种情况下,物体动能的增加量之比为______. 18.甲、乙两物体的质量之比为2:1m :m =乙甲,它们分别在相同力的作用下沿光滑水平面从静止开始作匀加速直线运动,当两个物体通过的路程相等时,则甲、乙两物体动能之比为______.19.自由下落的物体,下落1m 和2m 时,物体的动能之比是______;下落1s 和2s 后物体的动能之比是______.20.甲、乙两物体的质量比m 1:m 2=2:1,速度比v 1:v 2=1:2,在相同的阻力作用下滑行至停止时通过的位移大小之比为_____.21.一颗质量为10g 的子弹,射入土墙后停留在0.5m 深处,若子弹在土墙中受到的平均阻力是6400N .子弹射入土墙前的动能是______J ,它的速度是______m /s .22.质量为m 的物体,作加速度为a 的匀加速直线运动,在运动中连续通过A 、B 、C 三点,如果物体通过AB 段所用时间和通过BC 段所用的时间相等,均为T ,那么物体在BC 段的动能增量和在AB 段的动能增量之差为______.23.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______m /s .24.乌鲁木齐市达坂城地区风力发电网每台风力发电机4张叶片总共的有效迎风面积为s ,空气密度为ρ、平均风速为v .设风力发电机的效率(风的动能转化为电能的百分比)为η,则每台风力发电机的平均功率P =______.25.一人坐在雪橇上,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______J (g 取10m /s 2) 三、应用题26.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.27.一颗质量m=10g的子弹,以速度v=600m/s从枪口飞出,子弹飞出枪口时的动能为多大?若测得枪膛长s=0.6m,则火药引爆后产生的高温高压气体在枪膛内对子弹的平均推力多大?28.一辆汽车质量为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v.设汽max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.29.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s30.在光滑水平面上有一静止的物体,现以水平恒力F1推这一物体,作用一段时间后,换成相反方向的水平恒力F2推这一物体.当F2作用时间与F1的作用时间相同时,物体恰好回到出发点,此时物体的动能为32J.求运动过程中F1和F2所做的功.参考答案1、B解析:动能是标量,由可得答案为B。
动能定理功能关系练习题142题含答案
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动能定理练习稳固根底一、不定项选择题〔每题至少有一个选项〕1.以下关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系,以下说法中正确的选项是〔〕A.如果物体所受合外力为零,那么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,那么合外力一定为零;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.以下说法正确的选项是〔〕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一样的动能,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场做直线运动,那么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∶1,二者动能一样,它们和水平桌面的动摩擦因数一样,那么二者在桌面上滑行到停顿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∶47.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.8.一个人站在阳台上,从阳台边缘以一样的速率v0,分别把三个质量一样的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出,不计空气阻力,那么比拟三球落地时的动能〔〕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v0,当它落到地面时速度为v,用g表示重力加速度,那么此过程中物块克制空气阻力所做的功等于〔 〕A .2022121mv mv mgh --B .mgh mv mv --2022121 C .2202121mv mv mgh -+ D .2022121mv mv mgh -- 10.水平抛出一物体,物体落地时速度的方向与水平面的夹角为θ,取地面为参考平面,那么物体刚被抛出时,其重力势能与动能之比为〔 〕A .sin 2θB .cos 2θC .tan 2θD .cot 2θ11.将质量为1kg 的物体以20m/s 的速度竖直向上抛出。
(完整版)动能定理习题(附答案)
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1、 一质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提高 (1)物体克服重力做功• (2)合外力对物体做功.解:⑴ m 由 A 到 B :W Gmgh 10J克服重力做功10W 克G W G 10J C12⑵m 由A 到B ,根据动能定理11: W -mv2⑶ m 由 A 到 B : W W G W FW F 12J2、 一个人站在距地面高 h = 15m 处,将一个质量为 上抛出• (1)若不计空气阻力,求石块落地时的速度 ⑵若石块落地时速度的大小为v t = 19m/s ,求石块克服空气阻力做的功W.1 2 解:(1) m 由A 到B :根据动能定理: mgh mv⑵m 由A 到B ,根据动能定理12:1 2 1 2 mgh Wmv t mv oW 1.95J2 23a 、运动员踢球的平均作用力为200N ,把一个静止的质量为在水平面上运动 60m 后停下.求运动员对球做的功? 3b 、如果运动员踢球时球以10m/s 迎面飞来,踢出速度仍为10m/s ,则运动员对球做功为多少? 解:(3a)球由O 到A ,根据动能定理13:1 2 W mv 0 0 50J 2(3b)球在运动员踢球的过程中,根据动能定理14W 】mv 2-mv 22 210不能写成:W G mgh 10J .在没有特别说明的情况下,临 默认解释为重力所做的功,而在这个过程中重力所做的功为负. 11也可以简写成:“m : A B : Q W EJ',其中 W E k 表示动能定理. 12此处写 W 的原因是题目已明确说明 W 是克服空气阻力所做的功. 13踢球过程很短,位移也很小,运动员踢球的力又远大于各种阻力,因此忽略阻力功 14结果为0,并不是说小球整个过程中动能保持不变,而是动能先转化为了其他形式的能(主要是弹性势能, 然后其他形式的能又转化为动能,而前后动能相等(3)手对物体做功.B m0 2J* N hA±+ mgm = 100g 的石块以v o = 10m/s 的速度斜向 V.1kg 的球以10m/s 的速度踢出,v 0 0 v ; v 0m_O A Bmg mg1m ,这时物体的速度是 2m/s ,求:4、在距离地面高为 H 处,将质量为 m 的小钢球以初速度 v o 竖直下抛,落地后,小钢球陷入泥 土中的深度为h 求:(2)泥土对小钢球的阻力是恒力还是变力 (4)求泥土对小钢球的平均阻力大小 .解:(1) m 由A 到B :根据动能定理:(2) m 由1状态到3状态15 16:根据动能定理:Fs 1 cos0omgscos180° 0 0s 100m15也可以用第二段来算s 2,然后将两段位移加起来.计算过程如下: m 由2状态到3状态:根据动能定理:o12mgs 2 cos180 0 mv s 70m则总位移s s, s?100m .(1)求钢球落地时的速度大小v.(3)求泥土阻力对小钢球所做的功 mgmgH12 12 mv mv 0 2 2(2)变力 6.(3) m 由B 到C ,根据动能定理: mgh W1 2 mv 2W f1 2mv 0 mg v tW f2 mv 02mg Hcos180°2h5、在水平的冰面上,以大小为 F=20N 冰车受到的摩擦力是它对冰面压力的 进了一段距离后停止.取g = 10m/s 2. (1)撤去推力F 时的速度大小. I 程s. I 的水平推力,推着质量 0. 01倍,当冰车前进了 .求:(2)冰车运动的总路m=60kg S 1=30m 的冰车, 后,撤去推力F ,冰车又前 由静止开始运动•解:(1) m 由1状态到2状态:根据动能定理7 F& cos0oo1 2mgs cos180 — mv 014m/s 3.74m/sv6、如图所示,光滑1/4圆弧半径为0.8m,有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到B 点,然后沿水平面前进4m,到达C点停止.求:(1) 在物体沿水平运动中摩擦力做的功(2) 物体与水平面间的动摩擦因数.解:⑴m由A到C9:根据动能定理:mgR W f 0 0W f mgR 8J⑵ m 由 B 到C: W f mg x cos180°0.27、粗糙的1/4圆弧的半径为0.45m,有一质量为0.2kg的物体自最高点A从静止开始下滑到圆弧最低点B时,然后沿水平面前进0.4m到达C点停止.设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5 (g =10m/s 2),求:(1) 物体到达B点时的速度大小•(2) 物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功.解:⑴m由B到C :根据动能定理:mg I cos180°v B 2m/s1 2⑵ m由A到B:根据动能定理:mgR W f mv(3 02克服摩擦力做功W克f W f 0.5J8、质量为m的物体从高为h的斜面上由静止开始下滑,经过一段水平距离后停止,测得始点与终点的水平距离为s,物体跟斜面和水平面间的动摩擦因数相同,求:摩擦因数证:设斜面长为I,斜面倾角为,物体在斜面上运动的水平位移为s,,在水平面上运动的位移为S2,如图所示10.m由A到B :根据动能定理:mgh mg cos I cos180o mgs2 cos180°0 0又Q I cos s i、s S1 S2h则: h s 0即:ss9也可以分段计算,计算过程略10、汽车质量为 m = 2 x 103kg ,沿平直的路面以恒定功率 达到最大速度20m/s.设汽车受到的阻力恒定.求:证毕•9、质量为m 的物体从高为h 的斜面顶端自静止开始滑下,最后停在平面上的 从斜面的顶端以初速度 v o 沿斜面滑下,则停在平面上的 C 点•已知AB = BC 克服摩擦力做的功• ° A 故功 解:设斜面长为I , AB 和BC 之间的距离均为s ,物体在斜面上摩擦力 O 到B :根据动能定理: mgh W f 2 s cos180o 0 0 O 到C :根据动能定理: mgh W f 2 2s cos180° 1 2mv 2mgB 点•若该物体 ,求物体在斜面上N i厂ABN 2W f-mv 2 mgh 2克服摩擦力做功W 克 f W fmgh 1 2mv o2(1)阻力的大小. ⑵这一过程牵引力所做的功 (3)这一过程汽车行驶的距离解12 : (1)汽车速度v 达最大v m 时,有F f ,故:P F v m f v mf 1000N(2)汽车由静止到达最大速度的过程中: 6 g Pt 1.2 10 J (2)汽车由静止到达最大速度的过程中,由动能定理: mg mg l cos180o 1 2mv m 2l 800m 11. AB 是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端 A 点起由静止开始沿轨道下滑。
动能定理练习题(附答案)

mgs2 cos180o 0 1 mv2 2
s2 70m 则总位移 s s1 s2 100m .
. 计算过程如下:
(2) 冰车运动的总路程 s.
解: (1) m 由 1 状态到 2 状态:根据动能定理 7:
Fs1 cos0o
mgs1 cos180o 1 mv2 0 2
v 14m/s 3.74m/s (2) m 由 1 状态到 3 状态 8:根据动能定理:
Fs1 cos0o mgs cos180o 0 0
s 100m
5、在水平的冰面上 ,以大小为 F =20N 的水平推力, 推着质量 m=60kg 的冰车, 由静止开始运动 .
冰车受到的摩擦力是它对冰面压力的
0. 01 倍 ,当冰车前进了 s1=30m 后 ,撤去推力 F ,冰车又前
进了一段距离后停止 . 取 g = 10m/s2. 求:
(1) 撤去推力 F 时的速度大小 .
动能定理练习题
1、 一质量为 1kg 的物体被人用手由静止向上提高 1m ,这时物体的速度是
(1) 物体克服重力做功 . (2)合外力对物体做功 . 解: (1) m 由 A 到 B: WG mgh 10J
克服重力做功 1 W克G WG 10J
(3)手对物体做功 .
(2) m 由 A 到 B,根据动能定理 2:
N
N
1 f
m
F
f2
v
mg
s1 mg
3 s2
6 此处无法证明,但可以从以下角度理解:小球刚接触泥土时,泥土对小球的力为
0,当小球在泥土中减速时,
泥土对小球的力必大于重力 mg,而当小球在泥土中静止时, 泥土对小球的力又恰等于重力 mg. 因此可以推知,
动能定理练习题(附答案)
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动能定理练习题(附答案)2012年3月1、一质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提高1m ,这时物体的速度是2m/s ,求: (1)物体克服重力做功. (2)合外力对物体做功. (3)手对物体做功. 解:(1) m 由A 到B :G 10J W mgh =-=-克服重力做功1G G 10J W W ==克(2) m 由A 到B ,根据动能定理2:2102J 2W mv ∑=-=(3) m 由A 到B : G F W W W ∑=+F 12J W ∴=2、一个人站在距地面高h = 15m 处,将一个质量为m = 100g 的石块以v 0 = 10m/s 的速度斜向上抛出.(1)若不计空气阻力,求石块落地时的速度v .(2)若石块落地时速度的大小为v t = 19m/s ,求石块克服空气阻力做的功W . 解:(1) m 由A 到B :根据动能定理: 221122mgh mv mv =-20m/s v ∴=(2) m 由A 到B ,根据动能定理3:1不能写成:G 10J W mgh ==. 在没有特别说明的情况下,G W 默认解释为重力所做的功,而在这个过程中重力所做的功为负.2也可以简写成:“m :A B →:k W E ∑=∆”,其中k W E ∑=∆表示动能定理.A22t 01122mgh W mv mv -=-1.95J W ∴=3a 、运动员踢球的平均作用力为200N ,把一个静止的质量为1kg 的球以10m/s 的速度踢出,在水平面上运动60m 后停下. 求运动员对球做的功?3b 、如果运动员踢球时球以10m/s 迎面飞来,踢出速度仍为10m/s ,则运动员对球做功为多少? 解:(3a)球由O 到A ,根据动能定理4:201050J 2W mv =-=(3b)球在运动员踢球的过程中,根据动能定理5:2211022W mv mv =-=4、在距离地面高为H 处,将质量为m 的小钢球以初速度v 0竖直下抛,落地后,小钢球陷入泥土中的深度为h 求:(1)求钢球落地时的速度大小v .(2)泥土对小钢球的阻力是恒力还是变力? (3)求泥土阻力对小钢球所做的功. (4)求泥土对小钢球的平均阻力大小. 解:(1) m 由A 到B :根据动能定理: 221122mgH mv mv =-v ∴(2)变力6.(3) m 由B 到C ,根据动能定理:4 踢球过程很短,位移也很小,运动员踢球的力又远大于各种阻力,因此忽略阻力功.5结果为0,并不是说小球整个过程中动能保持不变,而是动能先转化为了其他形式的能(主要是弹性势能,然后其他形式的能又转化为动能,而前后动能相等. 6此处无法证明,但可以从以下角度理解:小球刚接触泥土时,泥土对小球的力为0,当小球在泥土中减速时,泥土对小球的力必大于重力mg ,而当小球在泥土中静止时,泥土对小球的力又恰等于重力mg . 因此可以推知,泥土对小球的力为变力.v m0v 'O A →A B→v t v2f 102mgh W mv +=-()2f 012W mv mg H h ∴=--+(3) m 由B 到C : f cos180W f h =⋅⋅()2022mv mg H h f h++∴=5、在水平的冰面上,以大小为F =20N 的水平推力,推着质量m =60kg 的冰车,由静止开始运动. 冰车受到的摩擦力是它对冰面压力的0. 01倍,当冰车前进了s 1=30m 后,撤去推力F ,冰车又前进了一段距离后停止. 取g = 10m/s 2. 求: (1)撤去推力F 时的速度大小. (2)冰车运动的总路程s . 解:(1) m 由1状态到2状态:根据动能定理7: 2111cos0cos18002Fs mgs mv μ+=-3.74m/s v ∴=(2) m 由1状态到3状态8:根据动能定理: 1cos0cos18000Fs mgs μ+=-100m s ∴=6、如图所示,光滑1/4圆弧半径为0.8m ,有一质量为1.0kg 的物体自A 点从静止开始下滑到B 点,然后沿水平面前进4m ,到达C 点停止. 求: (1)在物体沿水平运动中摩擦力做的功. (2)物体与水平面间的动摩擦因数. 解:78也可以用第二段来算2s ,然后将两段位移加起来. 计算过程如下:m 由2状态到3状态:根据动能定理: 221cos18002mgs mv μ=-270m s ∴=则总位移12100m s s s =+=.fA(1) m 由A 到C 9:根据动能定理: f 00mgR W +=-f 8J W mgR ∴=-=-(2) m 由B 到C : f cos180W mg x μ=⋅⋅0.2μ∴=7、粗糙的1/4圆弧的半径为0.45m ,有一质量为0.2kg 的物体自最高点A 从静止开始下滑到圆弧最低点B 时,然后沿水平面前进0.4m 到达C 点停止. 设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5 (g = 10m/s 2),求:(1)物体到达B 点时的速度大小.(2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功. 解:(1) m 由B 到C :根据动能定理: 2B1cos18002mg l mv μ⋅⋅=-B 2m/s v ∴=(2) m 由A 到B :根据动能定理: 2f B 102mgR W mv +=-f 0.5J W ∴=-克服摩擦力做功f 0.5J W W ==克f8、质量为m 的物体从高为h 的斜面上由静止开始下滑,经过一段水平距离后停止,测得始点与终点的水平距离为s ,物体跟斜面和水平面间的动摩擦因数相同,求证:hsμ=. 证:设斜面长为l ,斜面倾角为θ,物体在斜面上运动的水平位移为1s ,在水平面上运动的位移为2s ,如图所示10.m 由A 到B :根据动能定理:2cos cos180cos18000mgh mg l mgs μθμ+⋅⋅+⋅=-9 也可以分段计算,计算过程略.10A又1cos l s θ=、12s s s =+ 则11:0h s μ-=即:hsμ=证毕.9、质量为m 的物体从高为h 的斜面顶端自静止开始滑下,最后停在平面上的B 点. 若该物体从斜面的顶端以初速度v 0沿斜面滑下,则停在平面上的C 点. 已知AB = BC ,求物体在斜面上克服摩擦力做的功. 解:设斜面长为l ,AB 和BC 之间的距离均为s ,物体在斜面上摩擦力做功为f W . m 由O 到B :根据动能定理:f 2cos18000mgh W f s ++⋅⋅=-m 由O 到C :根据动能定理:2f 2012cos18002mgh W f s mv ++⋅⋅=- 2f 012W mv mgh ∴=-克服摩擦力做功2f 012W W mgh mv ==-克f10、汽车质量为m = 2×103kg ,沿平直的路面以恒定功率20kW 由静止出发,经过60s ,汽车达到最大速度20m/s. 设汽车受到的阻力恒定. 求: (1)阻力的大小.(2)这一过程牵引力所做的功.11具体计算过程如下:由1cos l s θ=,得:12cos180cos18000mgh mg s mgs μμ+⋅⋅+⋅=-()120mgh mg s s μ-⋅+=由12s s s =+,得:0mgh mgs μ-=即:0h s μ-=(3)这一过程汽车行驶的距离. 解12:(1)汽车速度v 达最大m v 时,有F f =,故: m m P F v f v =⋅=⋅1000N f ∴=(2)汽车由静止到达最大速度的过程中:6F 1.210J W P t =⋅=⨯(2)汽车由静止到达最大速度的过程中,由动能定理:2F m 1cos18002W f l mv +⋅⋅=-800m l ∴=11.AB 是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B 与水平直轨道相切,如图所示。
动能定理练习题
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动能定理练习题动能定理练习题动能定理是物理学中一个重要的定理,它描述了物体的动能与物体所受外力之间的关系。
在学习动能定理时,通过练习题的形式可以更好地理解和应用这个定理。
下面将给出一些动能定理的练习题,帮助读者加深对该定理的理解。
练习题一:小球的运动假设有一个小球以速度v从高度h自由落下,忽略空气阻力。
求小球落地时的速度。
解析:根据动能定理,能量守恒,小球在高度h处的总机械能等于小球在地面上的总机械能。
在高度h处,小球的机械能为mgh,其中m为小球质量,g为重力加速度,h为高度。
在地面上,小球的机械能为(1/2)mv^2,其中v为小球落地时的速度。
由此可得:mgh = (1/2)mv^2化简后得:v = sqrt(2gh)练习题二:汽车的制动距离一辆汽车以速度v行驶,在制动力的作用下停下来。
求汽车停下来时的制动距离。
解析:根据动能定理,汽车在行驶过程中的动能减少等于制动力所做的功。
动能减少的大小为(1/2)mv^2,其中m为汽车的质量,v为汽车的速度。
制动力所做的功为F*d,其中F为制动力,d为制动距离。
由此可得:(1/2)mv^2 = F*d化简后得:d = (1/2mv^2) / F练习题三:弹簧的弹性势能一个质量为m的物体挂在一个弹簧上,弹簧的劲度系数为k。
物体从平衡位置偏离x的距离,求物体的弹性势能。
解析:根据动能定理,物体的弹性势能等于物体的动能。
物体的动能为(1/2)mv^2,其中v为物体的速度。
由于物体在弹簧上振动,速度的大小与位移的大小有关。
根据胡克定律,弹簧的力与位移成正比。
设物体的速度为v,则有F = -kx,其中F为弹簧对物体的力,k为弹簧的劲度系数,x为物体的位移。
根据牛顿第二定律,F = ma,其中a为物体的加速度。
将F = -kx代入牛顿第二定律,可得:ma = -kx化简后得:a = -(k/m)x将加速度a与速度v之间的关系代入物体的动能公式,可得:(1/2)mv^2 = (1/2)kx^2练习题四:滑雪者的速度一个滑雪者从山坡上滑下,滑到平地时的速度为v。
(完整版)动能定理专项练习(带答案)
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动能定理专项训练1. 下列说法正确的是()A.物体所受合力为0,物体动能可能改变B.物体所受合力不为0,动能一定改变C.物体的动能不变,它所受合力一定为0 D.物体的动能改变,它所受合力一定不为2. 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() 3. 汽车在平直公路上行驶,在它的速度从零增至的速度从v 增大至2v 的过程中,汽车所做的功为 v 的过程中,汽车发动机做的功为 W,在它 W2,设汽车在行驶过程中发动机的牵引力和所受阻力不变,则有( )A . W =2WB . W =3WC 4 •如图所示,DC 是水平面,AB 是斜面,初速为 v o 的物体从D 点出发沿DBA #到A 点且速度刚好为零。
如果斜面改为 AC 让该物体从D 点出发沿DCA t 到A 点且速度 刚好为零,则物体具有初速度(已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为 零)( ) A .大于v o B •等于v o C •小于v o D •取决于斜面的倾角5 .假设汽车紧急刹车制动后所受阻力的大小与汽车所受重力的大小差不多, 当汽车以20m/s 的速度行驶时,突然制动。
它还能继续滑行的距离约为( )6 •质量为m 的小球用长度为 L 的轻绳系住,在竖直平面内做圆周运动,运动过程中小球受空 气阻力作用•已知小球经过最低点时轻绳受的拉力为 7ng ,经过半周小球恰好能通过最高点, 则 此过程中小球克服空气阻力做的功为( A . ng L /4 B . m g L /3 C . m g L /2 D 8 .将小球以初速度 V 。
竖直上抛,在不计空气阻力的理想状况下, 由于有空气阻力,小球实际上升的最大高度只有该理想高度的 小球落回抛出点时的速度大小v 。
9 .如图所示,质量为 m 的钢珠从高出地面 h 处由静止自由下落,落到地面进入沙坑 h /10 停止,则1)钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍?(2)若让钢珠进入沙坑 h /8 ,则钢珠在h 处的动能应为多少?设钢珠在沙坑中所受平均阻 力大小不随深度改变。
动能定理练习题(附答案)
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动能定理练习题(附答案)2012年3月1、一质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提高1m ,这时物体的速度是2m/s ,求: (1)物体克服重力做功. (2)合外力对物体做功. (3)手对物体做功. 解:(1) m 由A 到B :G 10J W mgh =-=-克服重力做功1G G 10J W W ==克(2) m 由A 到B ,根据动能定理2:2102J 2W mv ∑=-=(3) m 由A 到B : G F W W W ∑=+F 12J W ∴=2、一个人站在距地面高h = 15m 处,将一个质量为m = 100g 的石块以v 0 = 10m/s 的速度斜向上抛出.(1)若不计空气阻力,求石块落地时的速度v .(2)若石块落地时速度的大小为v t = 19m/s ,求石块克服空气阻力做的功W . 解:(1) m 由A 到B :根据动能定理: 221122mgh mv mv =-20m/s v ∴=(2) m 由A 到B ,根据动能定理3:1不能写成:G 10J W mgh ==. 在没有特别说明的情况下,G W 默认解释为重力所做的功,而在这个过程中重力所做的功为负.2也可以简写成:“m :A B →:k W E ∑=∆”,其中k W E ∑=∆表示动能定理.A22t 01122mgh W mv mv -=-1.95J W ∴=3a 、运动员踢球的平均作用力为200N ,把一个静止的质量为1kg 的球以10m/s 的速度踢出,在水平面上运动60m 后停下. 求运动员对球做的功?3b 、如果运动员踢球时球以10m/s 迎面飞来,踢出速度仍为10m/s ,则运动员对球做功为多少? 解:(3a)球由O 到A ,根据动能定理4:201050J 2W mv =-=(3b)球在运动员踢球的过程中,根据动能定理5:2211022W mv mv =-=4、在距离地面高为H 处,将质量为m 的小钢球以初速度v 0竖直下抛,落地后,小钢球陷入泥土中的深度为h 求:(1)求钢球落地时的速度大小v .(2)泥土对小钢球的阻力是恒力还是变力? (3)求泥土阻力对小钢球所做的功. (4)求泥土对小钢球的平均阻力大小. 解:(1) m 由A 到B :根据动能定理: 221122mgH mv mv =-v ∴(2)变力6.(3) m 由B 到C ,根据动能定理:4 踢球过程很短,位移也很小,运动员踢球的力又远大于各种阻力,因此忽略阻力功.5结果为0,并不是说小球整个过程中动能保持不变,而是动能先转化为了其他形式的能(主要是弹性势能,然后其他形式的能又转化为动能,而前后动能相等. 6此处无法证明,但可以从以下角度理解:小球刚接触泥土时,泥土对小球的力为0,当小球在泥土中减速时,泥土对小球的力必大于重力mg ,而当小球在泥土中静止时,泥土对小球的力又恰等于重力mg . 因此可以推知,泥土对小球的力为变力.v m0v 'O A →A B→v t v2f 102mgh W mv +=-()2f 012W mv mg H h ∴=--+(3) m 由B 到C : f cos180W f h =⋅⋅()2022mv mg H h f h++∴=5、在水平的冰面上,以大小为F =20N 的水平推力,推着质量m =60kg 的冰车,由静止开始运动. 冰车受到的摩擦力是它对冰面压力的0. 01倍,当冰车前进了s 1=30m 后,撤去推力F ,冰车又前进了一段距离后停止. 取g = 10m/s 2. 求: (1)撤去推力F 时的速度大小. (2)冰车运动的总路程s . 解:(1) m 由1状态到2状态:根据动能定理7: 2111cos0cos18002Fs mgs mv μ+=-3.74m/s v ∴=(2) m 由1状态到3状态8:根据动能定理: 1cos0cos18000Fs mgs μ+=-100m s ∴=6、如图所示,光滑1/4圆弧半径为0.8m ,有一质量为1.0kg 的物体自A 点从静止开始下滑到B 点,然后沿水平面前进4m ,到达C 点停止. 求: (1)在物体沿水平运动中摩擦力做的功. (2)物体与水平面间的动摩擦因数. 解:78也可以用第二段来算2s ,然后将两段位移加起来. 计算过程如下:m 由2状态到3状态:根据动能定理: 221cos18002mgs mv μ=-270m s ∴=则总位移12100m s s s =+=.fA(1) m 由A 到C 9:根据动能定理: f 00mgR W +=-f 8J W mgR ∴=-=-(2) m 由B 到C : f cos180W mg x μ=⋅⋅0.2μ∴=7、粗糙的1/4圆弧的半径为0.45m ,有一质量为0.2kg 的物体自最高点A 从静止开始下滑到圆弧最低点B 时,然后沿水平面前进0.4m 到达C 点停止. 设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5 (g = 10m/s 2),求:(1)物体到达B 点时的速度大小.(2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功. 解:(1) m 由B 到C :根据动能定理: 2B1cos18002mg l mv μ⋅⋅=-B 2m/s v ∴=(2) m 由A 到B :根据动能定理: 2f B 102mgR W mv +=-f 0.5J W ∴=-克服摩擦力做功f 0.5J W W ==克f8、质量为m 的物体从高为h 的斜面上由静止开始下滑,经过一段水平距离后停止,测得始点与终点的水平距离为s ,物体跟斜面和水平面间的动摩擦因数相同,求证:hsμ=. 证:设斜面长为l ,斜面倾角为θ,物体在斜面上运动的水平位移为1s ,在水平面上运动的位移为2s ,如图所示10.m 由A 到B :根据动能定理:2cos cos180cos18000mgh mg l mgs μθμ+⋅⋅+⋅=-9 也可以分段计算,计算过程略.10A又1cos l s θ=、12s s s =+ 则11:0h s μ-=即:hsμ=证毕.9、质量为m 的物体从高为h 的斜面顶端自静止开始滑下,最后停在平面上的B 点. 若该物体从斜面的顶端以初速度v 0沿斜面滑下,则停在平面上的C 点. 已知AB = BC ,求物体在斜面上克服摩擦力做的功. 解:设斜面长为l ,AB 和BC 之间的距离均为s ,物体在斜面上摩擦力做功为f W . m 由O 到B :根据动能定理:f 2cos18000mgh W f s ++⋅⋅=-m 由O 到C :根据动能定理:2f 2012cos18002mgh W f s mv ++⋅⋅=- 2f 012W mv mgh ∴=-克服摩擦力做功2f 012W W mgh mv ==-克f10、汽车质量为m = 2×103kg ,沿平直的路面以恒定功率20kW 由静止出发,经过60s ,汽车达到最大速度20m/s. 设汽车受到的阻力恒定. 求: (1)阻力的大小.(2)这一过程牵引力所做的功.11具体计算过程如下:由1cos l s θ=,得:12cos180cos18000mgh mg s mgs μμ+⋅⋅+⋅=-()120mgh mg s s μ-⋅+=由12s s s =+,得:0mgh mgs μ-=即:0h s μ-=(3)这一过程汽车行驶的距离. 解12:(1)汽车速度v 达最大m v 时,有F f =,故: m m P F v f v =⋅=⋅1000N f ∴=(2)汽车由静止到达最大速度的过程中:6F 1.210J W P t =⋅=⨯(2)汽车由静止到达最大速度的过程中,由动能定理:2F m 1cos18002W f l mv +⋅⋅=-800m l ∴=11.AB 是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B 与水平直轨道相切,如图所示。
动能定理练习题(计算题)
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动能定理综合练习题(一)1、如图所示,竖直固定放置的斜面DE 与一光滑的圆弧轨道ABC 相连,C 为切点,圆弧轨道的半径为R ,斜面的倾角为θ.现有一质量为m 的滑块从D 点无初速下滑,滑块可在斜面和圆弧轨道之间做往复运动,已知圆弧轨道的圆心O 与A 、D 在同一水平面上,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,求:(1)滑块第一次至左侧AC 弧上时距A 点的最小高度差h . (2)滑块在斜面上能通过的最大路程s .2、如图所示,质量为m 的物体从倾角为θ的斜面上的A 点以速度v 0 沿斜面上滑,由于μmg cos θ<mg sin θ,所以它滑到最高点后又滑下来,当它下滑到B 点时,速度大小恰好也是v 0,设物体与斜面间的动摩擦因数为μ,求AB 间的距离. 3、一劲度系数k =800 N/m 的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12 kg 的物体A 、B ,将它们竖直静止放在水平面上,如图14所示.现将一竖直向上的变力F 作用在A 上,使A 开始向上做匀加速运动,经0.40 s 物体B 刚要离开地面.g =10.0 m/s 2,试求:(1)物体B 刚要离开地面时,A 物体的速度v A ; (2)物体A 重力势能的改变量;(3)弹簧的弹性势能公式:E p =12kx 2,x 为弹簧的形变量,则此过程中拉力F 做的功为多少?4、如图所示,粗糙斜面AB 与竖直平面内的光滑圆弧轨道BCD 相切于B 点,圆弧轨道的半径为R ,C 点在圆心O 的正下方,D 点与圆心O 在同一水平线上,∠COB =θ。
现有质量为m 的物块从D 点无初速释放,物块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g 。
求: (1)物块第一次通过C 点时对轨道压力的大小; (2)物块在斜面上运动离B 点的最远距离。
5、如图所示装置由AB 、BC 、CD 三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道AB 、CD 段是光滑的,水平轨道BC 的长度s =5m ,轨道CD 足够长且倾角θ=37°,A 、D 两点离轨道BC 的高度分别为=1h 4.30m 、=2h 1.35m 。
物理动能与动能定理题20套(带答案)
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向上:
,解得
(2)小滑块在最低点时速度为 vC 由机械能牛顿第三定律得:
,方向竖直向
下 (3)从 D 到最低点过程中,设 DB 过程中克服摩擦力做功 W1,由动能定理
h=3R
【点睛】 对滑块进行运动过程分析,要求滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小,我们要 知道滑块运动到圆环最低点时的速度大小,小滑块从圆环最高点 C 水平飞出,恰好击中导 轨上与圆心 O 等高的 P 点,运用平抛运动规律结合几何关系求出最低点时速度.在对最低 点运用牛顿第二定律求解.
(1).滑块运动至 C 点时的速度 vC 大小; (2).滑块由 A 到 B 运动过程中克服摩擦力做的功 Wf; (3).滑块在传送带上运动时与传送带摩擦产生的热量 Q. 【答案】(1)2.5 m/s (2)1 J (3)32 J 【解析】本题考查运动的合成与分解、动能定理及传送带上物体的运动规律等知识。
【解析】
【详解】
(1)由 y 5 x2 得:A 点坐标(1.20m,0.80m) 9
由平抛运动规律得:xA=v0t,yA 1 gt 2 2
代入数据,求得 t=0.4s,v0=3m/s; (2)由速度关系,可得 θ=53° 求得 AB、BC 圆弧的半径 R=0.5m OE 过程由动能定理得:
mgyA﹣mgR(1﹣cos53°)
vy 2gR 2100.45 m/s=3m/s
vy tan53° 4
vD
3
所以:vD=2.25m/s
(2)物块在内轨道做圆周运动,在最高点有临界速度,则
mg=m v2 , R
解得:v gR 3 2 m/s 2
物块到达 P 的速度:
vP vD2 vy2 32 2.252 m/s=3.75m/s
动能定理练习

1.如图所示,质量为m的物体从静止开始由A点滑经C点,到达B点停止运动,求由A到B克服摩擦力做的功?若用外力将物体从B点拉至A后静止,则此外力对物体做的功应为多少.2.一小球从H = 2m 高处由静止下落,与地面碰后又弹起.如球与地面碰撞时无机械能损失,球在下落和上升过程中所受空气阻力都是球重的0.2倍.那么球由开始下落到最后静止总共通过的路程S为多少?.3.一颗子弹的速度为v时,刚好能打穿一块钢板,若速度为2v,能打穿几块同样的钢板,若要打穿n块同样的钢板,则子弹的速度应为多少?.4.质量为4kg的铅球从离沙坑面2m的高处自由落下,若铅球落入沙坑后陷进沙里0.2m深后停住,则沙坑对铅球的平均阻力为(g取10m/s2)5.一颗子弹速度为V0,当它射穿两块相同的固定木板时,速度恰好减为0,那么当它刚射穿第一块板时,速度为多少?.6.质量m=1kg的物体沿x轴作直线运动, 其v-t图如图所示, 在t=4s内作用于物体上的力对物体作的总功为______J.7.如图所示, 质量为1kg的小物体M在一个始终与路面保持平行的力F作用下沿着路径ABC跨过一个小山, 被输送到另一端. M通过整段路程速率保持一定.物体与路面摩擦力是2.60N, 则力F把M由A经过B送到C所做功大小是多少?8.质量为m的跳水运动员,从高为H的跳台上,以速率v1起跳,落水时速率为v2,那么起跳时,运动员所做的功是多少,在空气中克服空气阻力所做的功是_多少?9.物体A从高h的斜面顶端以初速度v0下滑到底端时,速度恰好变为零,重力加速度为g.那'为多少滑动,才能到达顶端.么物体A由这个斜面底端至少应以初速度v10.物体在光滑弧形轨道上的A点开始无初始速度下滑, 过B点后在粗糙平面上继续滑行到C 点停住. 如图所示. 当物体以7.0m/s的初速度从C点开始向左滑行时,恰好又能经B点滑到A点停住(继而再滑下). 则A点所在高度h=是多少(取g=9.8m/s2,保留两位小数)11.人骑自行车上坡,坡长200m,坡底时自行车速为10m/s,到坡顶时,车速减少到4m/s,人蹬车的牵引力为100N, 人和车的总质量为100kg(g取10m/s2), 试求(1)上坡过程中,人克服阻力做_功?(2)人若不蹬车,以10m/s的初速度冲上坡,能在坡上行驶____m?(保留一位小数)12.质量为1 kg物体与水平面间摩擦力为5 N,在10 N水平拉力作用下由静止开始前进2 m 后撤去外力,再前进1 m,此时物体仍在运动,其速度为多大?物体最终停止运动,其经过的全部位移为多大?13.水平桌面高h=0.8m,桌面上A点有一木块,有一向右的速度v0=1m/s,当木块滑到桌边B 以后作平抛运动,落到距桌边的水平距离L=0.32m处,如图,若A、B之间的距离为0.9m,g 取10m/s2,求:木块和桌面间的动摩擦力.14.如图所示,小球从h高的光滑斜面上滚下,经有摩擦的水平地面AB后再滑上另一光滑斜面,当它达h/3高时速度为零。
物理动能与动能定理题20套(带答案)及解析
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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,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)23.510B 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: 212h gt =解得:t=0.40s A 离开桌边的速度A sv 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()222B 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22201111()222A A fL mv mv M M v =--+②由①②解得23.510B L -=⨯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s 1,由动能定理:211()02A fs M M v =+-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s 2,由动能定理2221122B A fs Mv Mv =-④ 由②③④解得物块B 到桌边的最小距离为:min 12s s s =+,解得:2min 2.510s m -=⨯考点:平抛运动;动量守恒定律;能量守恒定律.2.某小型设备工厂采用如图所示的传送带传送工件。
物理动能与动能定理题20套(带答案)

(2)若滑块在 A 点以 v0=lm/s 的初速度沿斜面下滑,最终停止于 B 点,求 μ 的取值范围。
【答案】(1) t
3 3
s;(2)
1 32
3 4
或
3
13 16
。
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设滑块从点 A 运动到点 B 的过程中,加速度大小为 a ,运动时间为 t ,则由牛顿第二
定律和运动学公式得
(1)当细线与水平杆的夹角为 β( 90 )时,A 的速度为多大?
(2)从开始运动到 A 获得最大速度的过程中,绳拉力对 A 做了多少功?
【答案】(1) vA
2gh 1 cos2
1
sin
1 sin
;(2)WT
mg
h sin
h
【解析】
【详解】
(2)A、B 的系统机械能守恒
EP减 EK加
(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 gt2 2
x=vBt
解得: vB x
g 4 2h
10 10m / s 2 0.8
mg sin ma
s 1 at2 2
解得 t 3 s 3
(2)滑块最终停在 B 点,有两种可能:
①滑块恰好能从 A 下滑到 B ,设动摩擦因数为 1 ,由动能定律得:
mg sin
s 1mg cos
s
0
1 2
mv02
解得
1
13 16
②滑块在斜面 AB 和水平地面间多次反复运动,最终停止于 B 点,当滑块恰好能返回 A
动能定理精华习题【含答案】

动能定理习题(含答案)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 θB. mgl (1-cos θ)C. Fl cos θD. 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________.2-7-32-7-2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。
动能定理复习作业

动能定理复习作业一、单选题1.如图所示,两根直杆竖直固定,一条长为2L 的轻绳,两端分别拴在杆上的P 、Q 点,在绳的中点O 拴吊一个质量为m 的小球,P 、Q 在同一水平线上,两杆间距离为1.5L ,重力加速度为g ,3L 的距离,此过程中,拉力做功为( ) A 3B 5C 7D .34mgL 2.如图甲所示,水平地面上质量为0.4kg m =的物体在水平向右的力F 作用下由静止开始运动,力F 随物体位移x 的变化关系如图乙所示,当位移10.8m x =时撤去拉力,当位移2 1.0m x =时物体恰好停止运动。
已知物体与地面间的动摩擦因数为0.3,取210m /s g =,忽略空气阻力,则F 与物体运动的过程中速度的最大值分别为( )A .2.5N ,1.5m/sB .2.5N ,1.3m/sC .2.0N ,1.4m/sD .2.0N ,1.2m/s3.一个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v ,克服摩擦阻力做功为2E。
若小物块冲上斜面的初动能变为2E ,则有( ) A .返回斜面底端时的动能为E B .返回斜面底端时的动能为32E C .返回斜面底端时的速度大小为2vD .克服摩擦阻力做的功仍为2E 4.一辆质量为m 的汽车在平直的路面上以恒定功率P 匀速行驶,匀速行驶的速度为0v ,某时刻司机看到路旁减速标志后,没有踩刹车,而是立即松减油门,发动机功率变为原来的13,保持该功率行驶一段时间t 后,汽车又开始匀速运动。
设汽车受到的阻力恒定不变,在松减油门后的t 时间内汽车前进的距离为( ) A .03v tB .3049mv PC .30049v Pt mv P+D .300349v Pt mv P+5.如图所示,将8个质量均为m 的小物块(可视为质点)用轻质的细杆相连静止放在水平面上,相邻小物块间的距离为L 。
已知AB 段光滑,小物块与BC 段间的动摩擦因数均为μ。
物理动能定理训练题
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动能定理练习题1.质量为m的汽车,启动后在发动机的功率保持不变的条件下行驶,经时间t前进距离为s后,速度达量大值v,若行驶中受到的阻力大小不变,求汽车发动机的功率?2.一个质点在一个恒力F作用下由静止开始运动,速度达到V,然后换成一个方向相反大小为3F的恒力作用,经过一段时间后,质点回到出发点,求质点回到原出发点时的速度.3.一个质量为m、且质量分布均匀的长方形木块,放在粗糙的水平地面上,长为2a,宽为a,若要把它从地面上直立起来,外力至少要做多少功?答案:(√5 – 1)mga / 2。
重力做功与路径无关!4、人的心脏每跳一次大约输送8×10-5m3的血液,正常人血压(可看作压送血液的压强)的平均值约为1.5×104Pa,心跳约每分钟70次,据此估测心脏工作的平均功率约为多少?析与解:设血管的横截面积为S,心脏跳动一次使血液流过的距离为d = V/S(血管直径很小,S 可视为均匀不变的),则心跳一次做的功大约为:W = Fd = pSd = pV心脏每分钟跳动70次,故心脏工作的平均功率为:P = 70 W/t = 70 pV/t =70×1.5×104×8×10-5/60W=1.4W5、在离地面一定高度处,以相同的动能向各个方向抛出多个质量相同的小球,这些小球到达地面时,有相同的 A 、动能 B 、速度C 、速率D 、位移v答案:AC6、质量为2kg 的物体,在水平面上以6m/s 的速度匀速向西运动,若有一个方向向北的8N 恒力作用于物体,在2s 内物体的动能增加了A 、28JB 、64JC 、32JD 、36J小结:动能定理不仅适用于直线运动,也适用于曲线运动。
提示:物体作类平抛运动;求动能的增量有两种方法:一是用末动能减去初动能,二是求合外力的功——本题就是此恒力的功。
答案:B7、一辆汽车的质量为m,从静止开始起动,沿水平路面前进了s后,达到了最行驶速度v m,设汽车的牵引功率保持不变,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。
动能定理练习题(附答案)
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动能定理练习题(附答案)2012年3月1、一质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提高1m ,这时物体的速度是2m/s ,求: (1)物体克服重力做功. (2)合外力对物体做功. (3)手对物体做功. 解:(1) m 由A 到B :G 10J W mgh =-=-克服重力做功1G G 10J W W ==克(2) m 由A 到B ,根据动能定理2:2102J 2W mv ∑=-=(3) m 由A 到B : G F W W W ∑=+F 12J W ∴=2、一个人站在距地面高h = 15m 处,将一个质量为m = 100g 的石块以v 0 = 10m/s 的速度斜向上抛出.(1)若不计空气阻力,求石块落地时的速度v .(2)若石块落地时速度的大小为v t = 19m/s ,求石块克服空气阻力做的功W . 解:(1) m 由A 到B :根据动能定理: 221122mgh mv mv =-20m/s v ∴=(2) m 由A 到B ,根据动能定理3:1不能写成:G 10J W mgh ==. 在没有特别说明的情况下,G W 默认解释为重力所做的功,而在这个过程中重力所做的功为负.2也可以简写成:“m :A B →:k W E ∑=∆”,其中k W E ∑=∆表示动能定理.A22t 01122mgh W mv mv -=-1.95J W ∴=3a 、运动员踢球的平均作用力为200N ,把一个静止的质量为1kg 的球以10m/s 的速度踢出,在水平面上运动60m 后停下. 求运动员对球做的功?3b 、如果运动员踢球时球以10m/s 迎面飞来,踢出速度仍为10m/s ,则运动员对球做功为多少? 解:(3a)球由O 到A ,根据动能定理4:201050J 2W mv =-=(3b)球在运动员踢球的过程中,根据动能定理5:2211022W mv mv =-=4、在距离地面高为H 处,将质量为m 的小钢球以初速度v 0竖直下抛,落地后,小钢球陷入泥土中的深度为h 求:(1)求钢球落地时的速度大小v .(2)泥土对小钢球的阻力是恒力还是变力? (3)求泥土阻力对小钢球所做的功. (4)求泥土对小钢球的平均阻力大小. 解:(1) m 由A 到B :根据动能定理: 221122mgH mv mv =-v ∴(2)变力6.(3) m 由B 到C ,根据动能定理:4 踢球过程很短,位移也很小,运动员踢球的力又远大于各种阻力,因此忽略阻力功.5结果为0,并不是说小球整个过程中动能保持不变,而是动能先转化为了其他形式的能(主要是弹性势能,然后其他形式的能又转化为动能,而前后动能相等. 6此处无法证明,但可以从以下角度理解:小球刚接触泥土时,泥土对小球的力为0,当小球在泥土中减速时,泥土对小球的力必大于重力mg ,而当小球在泥土中静止时,泥土对小球的力又恰等于重力mg . 因此可以推知,泥土对小球的力为变力.v m0v 'O A →A B→v t v2f 102mgh W mv +=-()2f 012W mv mg H h ∴=--+(3) m 由B 到C : f cos180W f h =⋅⋅()2022mv mg H h f h++∴=5、在水平的冰面上,以大小为F =20N 的水平推力,推着质量m =60kg 的冰车,由静止开始运动. 冰车受到的摩擦力是它对冰面压力的0. 01倍,当冰车前进了s 1=30m 后,撤去推力F ,冰车又前进了一段距离后停止. 取g = 10m/s 2. 求: (1)撤去推力F 时的速度大小. (2)冰车运动的总路程s . 解:(1) m 由1状态到2状态:根据动能定理7: 2111cos0cos18002Fs mgs mv μ+=-3.74m/s v ∴=(2) m 由1状态到3状态8:根据动能定理: 1cos0cos18000Fs mgs μ+=-100m s ∴=6、如图所示,光滑1/4圆弧半径为0.8m ,有一质量为1.0kg 的物体自A 点从静止开始下滑到B 点,然后沿水平面前进4m ,到达C 点停止. 求: (1)在物体沿水平运动中摩擦力做的功. (2)物体与水平面间的动摩擦因数. 解:78也可以用第二段来算2s ,然后将两段位移加起来. 计算过程如下:m 由2状态到3状态:根据动能定理: 221cos18002mgs mv μ=-270m s ∴=则总位移12100m s s s =+=.fA(1) m 由A 到C 9:根据动能定理: f 00mgR W +=-f 8J W mgR ∴=-=-(2) m 由B 到C : f cos180W mg x μ=⋅⋅0.2μ∴=7、粗糙的1/4圆弧的半径为0.45m ,有一质量为0.2kg 的物体自最高点A 从静止开始下滑到圆弧最低点B 时,然后沿水平面前进0.4m 到达C 点停止. 设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5 (g = 10m/s 2),求:(1)物体到达B 点时的速度大小.(2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功. 解:(1) m 由B 到C :根据动能定理: 2B1cos18002mg l mv μ⋅⋅=-B 2m/s v ∴=(2) m 由A 到B :根据动能定理: 2f B 102mgR W mv +=-f 0.5J W ∴=-克服摩擦力做功f 0.5J W W ==克f8、质量为m 的物体从高为h 的斜面上由静止开始下滑,经过一段水平距离后停止,测得始点与终点的水平距离为s ,物体跟斜面和水平面间的动摩擦因数相同,求证:hsμ=. 证:设斜面长为l ,斜面倾角为θ,物体在斜面上运动的水平位移为1s ,在水平面上运动的位移为2s ,如图所示10.m 由A 到B :根据动能定理:2cos cos180cos18000mgh mg l mgs μθμ+⋅⋅+⋅=-9 也可以分段计算,计算过程略.10A又1cos l s θ=、12s s s =+ 则11:0h s μ-=即:hsμ=证毕.9、质量为m 的物体从高为h 的斜面顶端自静止开始滑下,最后停在平面上的B 点. 若该物体从斜面的顶端以初速度v 0沿斜面滑下,则停在平面上的C 点. 已知AB = BC ,求物体在斜面上克服摩擦力做的功. 解:设斜面长为l ,AB 和BC 之间的距离均为s ,物体在斜面上摩擦力做功为f W . m 由O 到B :根据动能定理:f 2cos18000mgh W f s ++⋅⋅=-m 由O 到C :根据动能定理:2f 2012cos18002mgh W f s mv ++⋅⋅=- 2f 012W mv mgh ∴=-克服摩擦力做功2f 012W W mgh mv ==-克f10、汽车质量为m = 2×103kg ,沿平直的路面以恒定功率20kW 由静止出发,经过60s ,汽车达到最大速度20m/s. 设汽车受到的阻力恒定. 求: (1)阻力的大小.(2)这一过程牵引力所做的功.11具体计算过程如下:由1cos l s θ=,得:12cos180cos18000mgh mg s mgs μμ+⋅⋅+⋅=-()120mgh mg s s μ-⋅+=由12s s s =+,得:0mgh mgs μ-=即:0h s μ-=(3)这一过程汽车行驶的距离. 解12:(1)汽车速度v 达最大m v 时,有F f =,故: m m P F v f v =⋅=⋅1000N f ∴=(2)汽车由静止到达最大速度的过程中:6F 1.210J W P t =⋅=⨯(2)汽车由静止到达最大速度的过程中,由动能定理:2F m 1cos18002W f l mv +⋅⋅=-800m l ∴=11.AB 是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B 与水平直轨道相切,如图所示。
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第四节实验(1)探究动能定理
随堂巩固演练
1.关于探究功与物体速度变化的关系的实验,下列叙述正确的是( )
A.可不必算出橡皮筋每次对小车做功的具体数值
B.实验时,橡皮筋每次拉伸的长度必须保持一致
C.将放小车的长木板倾斜的目的是让小车松手后运动得更快些
D.要使橡皮筋对小车做不同的功是靠改变并系在小车上的橡皮筋的根数来达到的
解析:实验中,相同的橡皮筋每次拉伸的长度相同,对小车做的功就相同,不需要算出橡皮筋每次对小车做功的具体数值,A、B对;将放小车的长木板倾斜的目的是让小车重力沿斜面向下的分力与小车所受摩擦力平衡,只有橡皮筋拉力做功,C错;改变橡皮筋对小车做功的方法是改变系在小车上的橡皮筋的根数,D对.
答案:ABD
2.关于”探究动能定理”的实验中,下列叙述正确的是( )
A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C.放小车的长木板应该尽量使其水平
D.先接通打点计时器电源,再让小车在橡皮筋的作用下 弹出
解析:本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳,只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了,A错;每次实验橡皮筋伸长的长度必须保持一致,只有这样才能保证以后各次实验时,橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍,B错;小车运动中会受到阻力,只有使木板倾斜到一定程度,才能减小误差,C错;实验时,应该先接通电源,让打点计时器开始工作,然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出,D正确.
答案:D
3.在”探究功与速度变化的关系”的实验中,某同学是用下面的方法和器材进行实验的:放在长木
板上的小车由静止开始在几条完全相同的橡皮筋的作用下沿木板运动,小车拉动固定在它上面的纸带,纸带穿过打点计时器.关于这一实验,下列说法中不正确的是( )
A.长木板要适当倾斜,以平衡小车运动中受到的阻力
B.重复实验时,虽然用到橡皮筋的条数不同,但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同
C.利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点最密集的部分进行计算
D.利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算
解析:在本题的实验中,由于小车在运动中受到阻力(摩擦力和纸带的阻力),所以要使长木板适当倾斜,以平衡小车运动过程中受到的阻力,重复实验时,为了使橡皮筋对小车所做的功与它的条数成正比,所以用到橡皮筋的条数虽然不同,但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同,利用纸带上的点计算小车的速度时,由于要计算的是小车脱离橡皮筋后匀速运动的速度,所以应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算,故A、B、D选项是正确的.
答案:C
W、v、2v的数据已填在表格中,试
4.小车的质量为m,使用橡皮筋6根,每次增加一根,实验中
在图中作出图象.
解析:将表中的数据分别描在题图的两个坐标系中,然后在图a 中用平滑曲线连接,在图b 中用
倾斜直线连接,并且使尽可能多的点分布在曲线上,或对称分布在直线两侧.
答案:
5.探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验装置如图所示,实验主要过程
如下:
(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W 、2W 、3W……
(2)分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度1v 、2v 、3v ……
(3)作出W-v草图;
∝ ;如果不是直线,可考虑是否存在(4)分析W-v图像.如果Wv图像是一条直线,表明 W v
2
∝、W.
W v
W v
∝、3
以下关于该实验的说法中有一项不正确,它是.
A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W……所采用的方法是选用同样的橡皮
筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致.当用1条橡皮筋进行实验时,橡皮筋对小车做的功为W,用2条、3条……橡皮筋并在一起进行第2次、第3 次…… 实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2W、 3W……
B.小车运动中会受到阻力,补偿的方法,可以使木板适当倾斜
C.某同学在一次实验中,得到一条记录纸带.纸带上打出的点,两端密、中间疏.出现这种情况的原
因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小
D.根据记录纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来
进行 计算
解析:本实验的目的是探究橡皮筋做的功与物体获得速度的关系.这个速度是指橡皮绳做功完毕时的速度,而不是整个过程的平均速度,所以D选项是错误的.
答案:D
实验(2)验证机械能守恒定律
随堂巩固演练
1.关于验证机械能守恒定律实验的下列说法中,哪些是正确的 ( )
A.选用重物时,重的比轻的好
B.选用重物时,体积小的比体积大的好
C.选取重物后,要称出它的质量
D.重物所受的重力,应远大于它所受的空气阻力和纸带受到打点计时器的阻力 解析:在选取重物时,由于有空气阻力和摩擦阻力的存在,因此,应该选取质量比较大、体积比较小的重物,这样可以使重物的重力远大于它所受的空气阻力和纸带受到的打点计时器的摩擦 阻力. 答案:ABD
2.某位同学做”验证机械能守恒定律”的实验,下列操作步骤中错误的是( )
A.把打点计时器固定在铁架台上,用导线连接到低压交流电源
B.将连有重物的纸带穿过限位孔,将纸带和重物提升到一定高度
C.先释放纸带,再接通电源
D.更换纸带,重复实验,根据记录处理数据
解析:在做”验证机械能守恒定律”的实验中,应先接通电源,后释放纸带,以保证打第一点时纸带的初速度为零.
答案:C
3.在做验证机械能守恒定律实验时,发现重物减少的势能总是大于重物增加的动能,造成这种现象的原因是 … ( )
A.选用的重物质量过大
B.选用的重物质量过小
C.空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力
D.实验时操作不太仔细,实验数据测量不准确
解析:由212
mgh mv 得验证过程与m 无关,主要是存在阻力,减少的重力势能除转化为动能外,还有一部分转化为内能.故选C.
答案:C
4.在”验证机械能守恒定律”的实验中,下列物理量中需要用工具测量的有( ),通过计算得到的有( )
A.重物的质量
B.重力加速度
C.重物下落的高度
D.与重物下落高度对应的重物瞬时速度
解析:通过实验原理可知,重物下落高度要用毫米刻度尺直接量出,下落这一高度时对应的瞬时速度用平均速度求出,故需用工具测量的是C,通过计算得到的是D.
答案:C D
5.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1.00 kg 的 重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点.如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O 为第一个点,A 、B 、C 为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).已知打点计时器每隔0.02 s 打一次点,当地的重力加速度g=9.80 m/2
s .那么:
(1)纸带的 端(选填”左”或”右”)与重物 相连;
(2)根据图上所得的数据,应取图中O 点和 点来验证机械能守恒定律;
(3)从O 点到所取点,重物重力势能减少量∆p E = J,动能增加量∆k E = J;(结果取三位有效数字)
(4)实验的结论是 .
解析:重物在下落过程中做加速运动,纸带上相邻两点间的距离增大,故纸带左端与重物相连;重物做匀变速直线运动,在某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,故可计算纸带上B 点对应的重物的瞬时速度,应取图中的O 点和B 点来验证机械能守恒定律.从O 到B,重物的重力势能减少∆P E 1B mgh =≈.88 J,B 点对应的速度02323
0155522002
AC
h B t v .-.⨯.== m/s ≈1.92 m/s ,物体动能的增加量∆k E k 2121
B mv =≈.84 J.可得出结论:在误差允许的范围内,重物下落过程中机械能守恒.
答案:(1)左 (2)B (3)1.88 1.84 (4)在误差允许的范围内,重物下落过程中机械能 守恒
6.用如图实验装置验证1m 、2m 组成的系统机械能守恒.2m 从高处由静止开始下落1m ,上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知150m = g 、2150m = g,则(g 取10 m/s 2
,结果保留两位有效数字)
(1)在纸带上打下记数点5时的速度v= m/s;
(2)在打点0 5过程中系统动能的增量∆k E = J,系统势能的减少量∆p E = J,
由此得出的结论是 ;
(3)若某同学作出212
v h 图象如图,则当地的实际重力加速度g= m/s 2.
答案:(1)2.4 (2)0.58 0.60 在误差允许的范围内1m ,、2m 组成的系统机械能守恒 (3)9.7。