动能定理 功 功率测试题(答案)
完整版)高中物理功和功率试题有答案
完整版)高中物理功和功率试题有答案1.在足球沿水平地面运动过程中,球克服阻力做了功。
2.对于质量为m的物体在粗糙的水平面上运动,如果物体做加速直线运动,则力F也可能对物体做负功。
3.小球下落过程中重力做功的平均功率是50W。
4.当物体的动能等于势能时,物体所经历的时间为H。
5.作用在小车上的牵引力的功率随时间变化规律如图(乙)所示。
6.若改变物体速度的是摩擦力,物体的机械能可能增加。
7.发动机所做的功为2F1s。
8.合外力对物体做的功为21J。
9.F1和F2分别为W和(2/3)W。
两个人要将1000kg的小车推上一条长5m、高1m的斜坡顶端。
已知无论何时小车所受的摩擦阻力都是其重量的0.12倍,而两个人能够发挥的最大推力各为800N。
在不使用其他工具的情况下,能否将小车刚好推到坡顶?如果可以,应该如何做?额定功率为8W的玩具汽车质量为2kg,在水平桌面上以0.5m/s²的匀加速直线运动,其最大速度可达2m/s。
求:(1)汽车的牵引力是多少?匀加速运动的持续时间是多少?(2)汽车在匀加速运动中,牵引力和摩擦力各做了多少功?mP2Ps根据公式W=mv^2/2,得出物体的动能。
根据公式mgh,得出物体的重力势能。
根据公式W=F*s*cosθ,得出人对物体做的功。
根据动能定理,得出外力对物体做的功。
根据题意可判断答案。
根据功的计算公式W=F*s,解出F1和F2的大小比为3:1.根据牛顿第二定律和机械能守恒原理,求得加速度和两球落地后的水平距离。
绳L对B球做的功等于B球获得的动能。
根据公式mv^2/2=mgh,解出答案。
用心爱心专心根据公式n(n-1)mgh/512.1x10^11,得出答案。
根据公式mg/4gh和gh/2,得出答案。
根据公式m1(m1+m2)g/(k2-k1),得出答案。
计算题根据牛顿第二定律和运动学公式,求出加速度和物体在斜面上的位移。
根据功的公式,求出物体在斜面上受到的摩擦力所做的功。
功,功率试题及答案
(一)功的概念1.下列说法正确的是()A.功是矢量B.速度的变化量是矢量C.牛顿运动定律适用于宏观物体的低速运动D.力的单位N是物理学中的基本单位考点:功的概念;力学单位制.分析:功是力在空间距离上的累积;牛顿运动定律是实验定律,适用与宏观低速运动的物体;力学基本单位有:千克、米、秒.解答:解:A、功是力在空间距离上的累积,是标量,故A错误;B、速度的变化量是矢量,与加速度方向相同,故B正确;C、牛顿运动定律是实验定律,适用与宏观低速运动的物体,故C正确;D、力学基本单位有:千克、米、秒,力的单位牛顿是导出单位,故D错误;故选BC.2.下列说法正确的是()A.万有引力定律只适用像天体这样质量很大的物体B.牛顿运动定律也适用微观世界C.功是能量转化的量度D.物体惯性的大小是由质量和速度共同决定的考点:功的概念;万有引力定律及其应用.分析:万有引力定律适用于质点间的相互作用.牛顿运动定律的适用范围:(1)只适用于低速运动的物体(与光速比速度较低);(2)只适用于宏观物体,牛顿第二定律不适用于微观原子;物体惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大.解答:解:A万有引力定律适用于质点间的相互作用,不是只适用像天体这样质量很大的物体,故A错误;B、牛顿运动定律只适用于低速运动的物体(与光速比速度较低),只适用于宏观物体,牛顿第二定律不适用于微观原子,故B错误;C、功是能量转化的量度,故C正确;D、物体惯性的大小只与质量有关,与速度无关,故D错误.故选C3.如图所示,物体在水平恒力F作用下,由静止起在水平面沿直线由A点运动到B点,则当水平面光滑与粗糙两种情况下()A.力F所做的功相等B.力F所做功的平均功率相等C.力F在B点的瞬时功率在水平面光滑时较大D.力F在B点的瞬时功率相等考点:功的概念;功的计算;动能定理.专题:功率的计算专题.4.关于功的概念,下列说法中正确的是()A.力对物体做功多,说明物体的位移一定大B.力对物体做功小,说明物体的受力一定小C.力对物体不做功,说明物体一定没有移动D.物体发生了位移,不一定有力对它做功考点:功的概念.专题:功的计算专题.分析:做功包含的两个必要因素是:作用在物体上的力,物体在力的方向上通过一定的位移.根据W=Flcosα求解.解答:解:A、力对物体做功多,根据W=Flcosα,如果力很大,那么物体的位移不一定大,故A错误B、力对物体做功小,根据W=Flcosα,如果力位移很小,那么物体的受力不一定小,故B错误C、力对物体不做功,根据W=Flcosα,可能α=90°,所以物体不一定没有移动,故C错误D、物体发生了位移,如果力的方向与位移方向垂直,那么力对它不做功,故D正确故选D.5. 以恒定的功率P行驶的汽车以初速度v0冲上倾角一定的斜坡,设受到的阻力(不包括汽车所受重力的沿斜面向下的分力)恒定不变,则汽车上坡过程中的v-t图象可能是图1中的哪一个()A. B. C. D.(二)功的计算1.下列是一些说法:①一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一段时间内的冲量一定相同②一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一段时间内做的功或者都为零,或者大小相等符号相反③在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,但正负号一定相反④在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,正负号也不一定相反以上说法正确的是()A.①②B.①③C.②③D.②④考点:功的计算;牛顿第三定律.专题:压轴题.分析:一对平衡力大小相等,方向相反,根据I=Ft求解冲量,根据W=Fxcosθ求解功;作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在不同的物体上,可以都做正功,也可以都做负功.解答:解:①、一对平衡力大小相等,方向相反,根据I=Ft可知,冲量大小相等,方向相反,故①错误;②、根据W=Fxcosθ可知,一对平衡力在同一段时间内做的功或者都为零,或者大小相等符号相反,故②正确;③、作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在不同的物体上,可以都做正功,也可以都做负功,还可以都不做功,故③错误,④正确故选D2.如图所示,一恒力F通过一定滑轮拉物体沿光滑水平面前进了s,在运动过程中,F与水平方向保持θ角,则拉力F对物体做的功为()A.FscosθB.2FscosθC.Fs(1+cosθ)3.如图所示,斜面体固定在水平地面上,虚线以上部分斜面光滑,虚线以下部分斜面粗糙.质量分别为m1、m2(m2>m1)的两物体之间用细线连接,开始时m1处在斜面顶端并被束缚住.当由静止释放m1后,两物体开始沿斜面下滑.则下列说法正确的是()A.m2到达斜面底端前两物体一定不能相遇B.m2到达斜面底端前两物体有可能相遇C.在虚线上方运动时细线对两物体均不做功D.在虚线上方运动时细线对ml做正功,对m2做负功考点:功的计算;物体的弹性和弹力.专题:功的计算专题.分析:虚线以上部分斜面光滑,两物体不受摩擦力,在重力和支持力作用下做匀加速直线运动,m2先到达虚线下方,后m1也到达虚线下方,此时两物体受到重力、支持力、滑动摩擦力作用,滑动摩擦力可能大于重力沿斜面的分量,也可能小于沿重力沿斜面的分量,分情况进行讨论即可求解.解答:解:虚线以上部分斜面光滑,物体受到重力和支持力,把两个物体看成整体,根据牛顿第二定律得:两物体加速度相等,绳子拉直,但没有力的作用,此过程,细线对两物体均不做功,m2先到达虚线下方,此时两物体受到重力、支持力、滑动摩擦力作用,若滑动摩擦力大于重力沿斜面的分量,则m2做匀减速运动,此时m1仍做匀加速运动,所以绳子处于松弛状态,m1运动到虚线位置时的速度比m1运动到虚线位置时的速度大,进入虚线下方做匀减速运动,相同时间内m1运动的位移比m2运动的位移大,所以m2到达斜面底端前两物体有可能相遇,故AD错误,BC 正确.故选:BC4.质量相等的两个质点a、b在同一位置开始沿竖直方向运动,v-t图象如图所示,取竖直向下为正方向.由图象可知()A.在t2时刻两个质点在同一位置B.在0~tl时间内,a质点处于失重状态C.在tl~t2时间内,a质点的机械能守恒D.在0~t2时间内,合外力对两个质点做功不相等考点:功的计算;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的图像;机械能守恒定律.专题:功的计算专题.分析:速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移,平均速度等于位移除以时间,当加速度方向向上时,物体处于超重状态,方向向下时,处于失重状态,物体的动能和势能之和不变时,机械能守恒.解答:解:A、速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移,0-t2时间内B的位移大于A的位移,B在A的上面,故A错误;B、0-t1时间内a的斜率为正,加速度为正,方向向下,处于失重状态,故B正确;C、t1-t2时间内质点B匀速向上运动,动能不变,重力势能变大,机械能增大,故C错误;D、在0-t2时间内,a、b两质点动能的变化量相等,则合外力做功相等,故D错误.故选:B点评:解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义,知道图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移,当加速度方向向上时,物体处于超重状态,方向向下时,处于失重状态.5. 如图,质量为M的物体放在光滑水平地面上,在受到与水平方向成α角的恒力F作用下,从静止开始运动,在时间t内,F对物体所做的功为W F.下列仅单独改变某一物理量(设该物理量改变后物体仍在水平面上运动),可使恒力所做的功增大为2W F的是()A.使恒力的大小增大为2F B.使物体质量减小为M/2C.做功时间增长为2t D.α从60°变为0°(三) 功率、平均功率和瞬时功率1.位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下,做速度为v1的匀速运动;若作用力变为斜面上的恒力F2,物体做速度为v2的匀速运动,且F1与F2功率相同.则可能有()A.F2=F1,v1>v2B.F2=F1,v1<v2C.F2>F1,v1>v2D.F2<F1,v1<v22. 如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球.在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点.在此过程中拉力的瞬时功率变化情况()A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大,后减小D.先减小,后增大3. 如图,水平地面上有一木箱,木箱与地面间的动摩擦因数为μ,木箱在与水平夹角为θ的拉力F作用下做匀速直线运动.在θ从0逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度始终保持不变,则拉力F的功率()A.一直增大B.一直减小C.先减小后增大D.先增大后减小4. 质量分别为m1、m2的A、B两物体放在同一水平面上,受到大小相同的水平力F的作用,各自由静止开始运动.经过时间t0,撤去A物体的外力F;经过4t0,撤去B物体的外力F.两物体运动的v-t关系如图所示,则A、B两物体()A.与水平面的摩擦力大小之比为5:12B.在匀加速运动阶段,合外力做功之比为4:1C.在整个运动过程中,克服摩擦力做功之比为1:2 D.在整个运动过程中,摩擦力的平均功率之比为5:3机车两种启动方式分析正确分析汽车启动问题,关键抓住三点:1、 正确分析物理过程。
动能与动能定理经典习题及答案(免费》
1.关于做功和物体动能变化的关系,不正确的是().A.只有动力对物体做功时,物体的动能增加B.只有物体克服阻力做功时,它的功能减少C.外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差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零3.两个材料相同的物体,甲的质量大于乙的质量,以相同的初动能在同一水平面上滑动,最后都静止,它们滑行的距离是().A.乙大B.甲大C.一样大D.无法比较4.一个物体沿着高低不平的自由面做匀速率运动,在下面几种说法中,正确的是().A.动力做的功为零B.动力做的功不为零C.动力做功与阻力做功的代数和为零D.合力做的功为零5.放在水平面上的物体在一对水平方向的平衡力作用下做匀速直线运动,当撤去一个力后,下列说法中错误的是().A.物体的动能可能减少B.物体的动能可能增加C.没有撤去的这个力一定不再做功D.没有撤去的这个力一定还做功平面上做匀速圆周运动,拉力为某个值F时,转动半径为B,当拉力逐渐减小到了F/4时,物体仍做匀速圆周运动,半径为2R,则外力对物体所做的功大小是().A、FR/4B、3FR/4C、5FR/2D、零7. 一物体质量为2kg,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行。
从某时刻起作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变为水平向右,大小为4m/s,在这段时间内,水平力做功为()A. 0B. 8JC. 16JD. 32J8.质量为5×105kg的机车,以恒定的功率沿平直轨道行驶,在3minl内行驶了1450m,其速度从10m/s增加到最大速度15m/s.若阻力保持不变,求机车的功率和所受阻力的数值.9. 一小球从高出地面Hm 处,由静止自由下落,不计空气阻力,球落至地面后又深入沙坑h米后停止,求沙坑对球的平均阻力是其重力的多少倍。
动能定理功能关系练习题142题含答案
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。
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,
【物理】物理动能与动能定理题20套(带答案)
【物理】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,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≤0.12m②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 v 12-m v 02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。
完整版)高中物理动能定理典型练习题(含答案)
完整版)高中物理动能定理典型练习题(含答案)1.正确答案是D。
对于一个物体来说,只有在速度大小(速率)发生变化时,它的动能才会改变。
速度的变化是一个矢量,它可以完全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没有必然的联系。
2.一个物体从高度为H的地方自由落体,落到高度为h的沙坑中停止。
假设物体的质量为m,重力加速度为g,根据动能定理,当物体速度为v时,mgH = 1/2mv^2,因此v =sqrt(2gH)。
在沙坑中,重力做正功,阻力做负功,根据动能定理,1/2mv^2 - Fh = mgh,其中F为物体在沙坑中受到的平均阻力。
解方程得到F = (H + h)mg / (gh)。
3.一个物体沿一曲面从A点无初速度滑下,滑至曲面的最低点B时,下滑高度为5m,物体质量为1kg,速度为6m/s。
假设物体在滑行过程中克服了摩擦力,设摩擦力为F,根据动能定理,mgh - W = 1/2mv^2,其中W为物体克服阻力所做的功。
解方程得到W = 32J。
课后创新演练:1.滑块的质量为1kg,初速度为4m/s,水平力方向向左,大小未知。
在一段时间内,水平力方向变为向右,大小不变为未知。
根据动能定理,水平力所做的功等于滑块动能的变化量,即1/2mv^2 - 1/2mu^2,其中v和u分别为滑块在水平力作用下的末速度和初速度。
根据题意,v = u = 4m/s,解方程得到水平力所做的功为16J。
2.两个物体的质量之比为1:3,高度之比也为1:3.根据动能定理,物体的动能等于1/2mv^2,其中v为物体的速度。
假设两个物体在落地时的速度分别为v1和v2,则v1 : v2 =sqrt(h1) : sqrt(h2),其中h1和h2分别为两个物体的高度。
因此,v1^2 : v2^2 = h1 : h2 = 1 : 9,即它们落地时的动能之比为1:9.3.物体沿长为L的光滑斜面下滑,速度达到末速度的一半时,物体沿斜面下滑的距离为L。
物理动能和动能定理经典试题(含答案)
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 θB. 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。
高考物理动能与动能定理题20套(带答案)
【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。
2.如图所示,竖直平面内有一固定的光滑轨道 ABCD,其中 AB 是足够长的水平轨道,B 端 与半径为 R 的光滑半圆轨道 BCD 平滑相切连接,半圆的直径 BD 竖直,C 点与圆心 O 等 高.现有一质量为 m 的小球 Q 静止在 B 点,另一质量为 2m 的小球 P 沿轨道 AB 向右匀速 运动并与 Q 发生对心碰撞,碰撞后瞬间小球 Q 对半圆轨道 B 点的压力大小为自身重力的 7 倍,碰撞后小球 P 恰好到达 C 点.重力加速度为 g.
5.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:
m( g h R R cos37 Lsin)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
1 2
mvB 2
mg
h
R
2mgL
cos 37
0.54mg
mgR
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。
mv2- mv02=2
Lbcn
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。
高考物理动能与动能定理题20套(带答案)含解析
高考物理动能与动能定理题20套(带答案)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,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()212B 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()2N 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()212cos370.542B 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。
2.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。
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,水平地面上一木板质量M =1 kg ,长度L =3.5 m ,木板右侧有一竖直固定的四分之一光滑圆弧轨道,轨道半径R =1 m ,最低点P 的切线与木板上表面相平.质量m =2 kg 的小滑块位于木板的左端,与木板一起向右滑动,并以0v 39m /s 的速度与圆弧轨道相碰,木板碰到轨道后立即停止,滑块沿木板冲上圆弧轨道,后又返回到木板上,最终滑离木板.已知滑块与木板上表面间的动摩擦因数μ1=0.2,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,g 取10 m/s 2.求: (1)滑块对P 点压力的大小;(2)滑块返回木板上时,木板的加速度大小; (3)滑块从返回木板到滑离木板所用的时间.【答案】(1)70 N (2)1 m/s 2 (3)1 s 【解析】 【分析】 【详解】(1)滑块在木板上滑动过程由动能定理得:-μ1mgL =12mv 2-1220mv 解得:v =5 m/s在P 点由牛顿第二定律得:F -mg =m 2v r解得:F =70 N由牛顿第三定律,滑块对P 点的压力大小是70 N (2)滑块对木板的摩擦力F f 1=μ1mg =4 N 地面对木板的摩擦力 F f 2=μ2(M +m )g =3 N对木板由牛顿第二定律得:F f 1-F f 2=Ma a =12f f F F M-=1 m/s 2(3)滑块滑上圆弧轨道运动的过程机械能守恒,故滑块再次滑上木板的速度等于v =5 m/s 对滑块有:(x +L )=vt -12μ1gt 2 对木板有:x =12at 2解得:t =1 s 或t =73s(不合题意,舍去) 故本题答案是: (1)70 N (2)1 m/s 2 (3)1 s 【点睛】分析受力找到运动状态,结合运动学公式求解即可.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/s 2.求: (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)2 【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 )x AB =12mv B 2-0 在B 点,以物块为研究对象,根据牛顿第二定律得:2Bv N mg m R-=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:2Dv mg m R=可得:v D =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 =v D t ,2R =12gt 2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20.82m l x ==3.如图所示,斜面高为h ,水平面上D 、C 两点距离为L 。
动能和动能定理练习含答案
动能和动能定理精选练习一夯实基础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【答案】A【解析】:A对、B错:由题意知,W拉-W阻=ΔE k,则W拉>ΔE k;C、D错:W阻与ΔE k的大小关系不确定。
2.(2019·浙江温州九校高一下学期期中)如图,小飞用手托着质量为m的“地球仪”,从静止开始沿水平方向运动,前进距离L后,速度为v(地球仪与手始终相对静止,空气阻力不可忽略),地球仪与手掌之间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是()A.手对地球仪的作用力方向竖直向上B.地球仪所受摩擦力大小为μmgC.手对地球仪做的功等于mv2/2 D.地球仪对手做正功【答案】C【解析】:经受力分析知,手对地球仪的作用力斜向前上方,A错;地球仪所受摩擦力f=ma,B错;由动能定理W f=12mv2,C对;地球仪对手做负功,D错。
3.(2019·山东省诸城一中高一下学期期中)2018年2月22日平昌冬奥会短道速滑接力赛,中国男队获得亚军。
观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲,甲获得更大的速度向前冲出。
在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则()A .甲对乙的作用力与乙对甲的作用力相同B .乙对甲的作用力一定做正功,甲的动能增大C .甲对乙的作用力可能不做功,乙的动能可能不变D .甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量【答案】B【解析】:甲、乙间的相互作用力大小相等方向相反,A 错;根据动能定理可判B 正确,C 、D 错误。
4.在水平路面上,有一辆以36 km/h 行驶的客车,在车厢后座有一位乘客甲,把一个质量为4 kg 的行李以相对客车5 m/s 的速度抛给前方座位的另一位乘客乙,则以地面为参考系行李的动能和以客车为参考系行李的动能分别是( )A .200 J 50 JB .450 J 50 JC .50 J 50 JD .450 J 450 J【答案】B【解析】:行李相对地面的速度v =v 车+v 相对=15 m/s ,所以行李的动能E k =12mv 2=450 J 。
功 功率 动能定理 --2024届新高考物理冲刺专项训练(解析版)
专题功 功率 动能定理一、单选题1(23-24高三下·浙江宁波·阶段练习)下列说法正确的是()A.甲图中研究篮球的进入篮筐的过程,可将篮球看成质点B.乙图中羽毛球在空中运动时的轨迹并非抛物线,其水平方向的分速度逐渐减小C.丙图中运动员训练蹲踞式起跑时,起跑器对运动员做正功D.丁图中运动员跳高下落时,通过海绵垫可减少接触面对运动员的冲量从而实现缓冲【答案】B【详解】A.甲图中研究篮球的进入篮筐的过程,篮球大小和形状不能忽略,不可以将篮球看成质点,A错误;B.羽毛球所受空气阻力不能忽略,故轨迹并非抛物线,在阻力作用下羽毛球水平方向的分速度逐渐减小,B正确;C.起跑器的弹力方向运动员没有位移,起跑器对运动员不做功,C错误;D.运动员动量的变化量一定,海绵垫的作用是通过延长接触时间,减小运动员受到的弹力,起到缓冲作用,D错误。
故选B。
2(2024·安徽·模拟预测)如图所示,一质量为m的物体,沿半径为R的四分之一固定圆弧轨道滑行,由于物体与轨道之间动摩擦因数是变化的,使物体滑行到最低点的过程中速率不变。
该物体在此运动过程,下列说法正确的是()A.动量不变B.重力做功的瞬时功率不变C.重力做功随时间均匀变化D.重力的冲量随时间均匀变化【答案】D【详解】A.物体的速度大小不变,方向发生改变,则物体的动量大小不变,方向发生改变,故A错误;B.根据P=mgv y由于物体竖直方向的分速度逐渐减小,则重力做功的瞬时功率逐渐减小,故B错误;C.根据W=mgh物体速率不变,但竖直方向的分速度发生改变,所以物体下落的高度不是随时间均匀变化,则重力做功不是随时间均匀变化,故C错误;D.根据I=mgt由于重力恒定不变,可知重力的冲量随时间均匀变化,故D正确。
故选D。
3(23-24高三上·贵州贵阳·期末)课间,某男同学利用未开封的矿泉水,进行负重深蹲训练,根据体育老师传授的经验,将矿泉水环抱入怀中,与胸口保持相对静止,稳定后完成“下蹲-维持-站起”的深蹲动作。
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功功率动能定理(答案)
一、选择题(每小题4分,共32分)
1.一恒力F沿水平方向将质量为m的物体在水平方向向前移动s米,做功W1;用同样大的力将质量为2m的物体沿斜面向上推s米,做功W2;同样大的力将质量为3m的物体竖直向上匀加速提高s米,做功为W3则下面关系正确的是( C )
A.W1<W2<W3 B.W1>W2>W3
C.W1=W2=W3D.W1<W3<W2
2.物体在水平恒力F作用下,由静止起沿水平面由A点运动了s米到达B点,则当(AC )
A.水平面光滑时,力F对物体做功的平均功率较大
B.水平面不光滑时,力F对物体做功的平均功率较大
C.水平面光滑时,力F在B点的瞬时功率较大
D.水平面不光滑时,力F在B点的瞬时功率较大
3.如图所示,在粗糙的水平面上,某物体受到大小为F,方向与水平方向成θ角的拉力或推力作用。
在位移均为s的条件下,两种情况相比较(CD )A.力F对物体做功相等,物体的末速度也相等;
B.力F对物体做功不相等,物体的末速度也不相等;
C.力F对物体做功相等,物体末速度不相等;
D.力F对物体做功相等,物体克服阻力做的功不相等。
F F
θθ
4.两上质量不同的物体与水平面之间的动摩擦因数相同,它们以相同的初动能开始沿水平面滑动,以下说法中正确的是(AD )
A.质量小的物体滑行的距离较长
B.质量大的物体滑行的距离较长
C.在整个滑动过程中,质量大的物体克服摩擦阻力做功较多
D.在整个滑动过程中,两物体克服摩擦阻力做功相同
5.一物体作变速运动时,以下说法中正确的是( AC )
A .物体所受外力的合力一定不为零
B .合外力一定对物体做功,物体动能一定改变
C .合外力可能对物体不做功,物体动能可能不变
D .物体可能处于平衡状态
6.质量为2.0kg 的滑块,以4m/s 的速度在光滑水平面上向右滑行。
若从某一时刻起受到一个向左的恒力的作用,经过一段时间后速度变为4m/s 方向向左。
在这段时间内,恒力对滑块做的功是( A )
A .0
B .8J
C .16J
D .32J
7.物体置于水平面上,在水平拉力F 作用下由静止开始前进了s 远,撤去力F 后,物体又前进了s 远后停止运动。
若物体的质量为m ,则( ACD )
A .物体受到的摩擦阻力为F/2
B .物体受到的摩擦阻力为F
C .运动过程中的最大动能为Fs/2
D .物体运动到位移的中点时的速度最大
8.一质量为 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
图所示,则拉力F 所做的功为( B ) A. mglcos θ B. mgl(1-cos θ)
C. Flcos θ
D. Fl θ
二、填空题(每小题4分,共20分) 9.质量1kg 的球静止在水平地面上,一个人用力将球踢出,已知球离开脚飞出时速度大小是20m/s,脚踢球过程中对球平均作用力的大小为140N ,球在地面上滚动了30m 后停下,人踢球过程中对球做功是 200 J 。
10.一质量m=2kg 的物体做自由落体运动,在t=3s 时重力做功的瞬时功率为576W 。
11.在光滑水平面上,将一物体的速度由零增大到v ,外力做功为W 1;紧接着将该物体速度由v 提高到2v ,外力做功为W 2。
则W 1:W 2= 1:3 。
12.质量为20g 的子弹,以300m/s 的速度水平射入厚度是10mm 的钢板,
射穿
后的速度是100m/s ,子弹受到的平均阻力是 80000N 。
13.如图所示,水平方向的传送带以lm/s 的速度匀速运转,A 、B 两端间距10m ,将质量0.2kg 的零件轻轻放在传送带的A 端,物体与传送带之间动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s 2,物体从
A 端运动到
B 端,传送带对它做功0.1J 。
三、计算题(共48分)
14.(10分)放在倾角︒37的斜面上的物体,在水平恒力F=15N 的作用下,沿斜面移动s=2m ,恒力F 对物体所做的功是多少?
[解]:根据功的公式,有:
J J 245
4215cos =⨯⨯==αFs W
15.(12分)一列火车在机车牵引下沿水平轨道行驶,经过时间t ,其速度由0增大到v 。
已知列车总质量为M ,机车功率P 保持不变,列车所受阻力f 大小不变。
求:这段时间内列车通过的路程。
[解]:由动能定理可得
0212-=-Mv fs Pt 从而
f
Mv Pt s 222
-=
F 37
16.(12分)如图所示,质量为m 的小球从曲面上高为H 的位置由静止开始运动,曲面的下端与一半径为R 的圆轨道相接。
如果小球通过圆轨道最高点时对轨道的压力等于小球的重力,那么运动过程中小球克服阻力所做的功是多少?(已知小球从曲面进入圆轨道时没有能量损失)
[解]:由小球在圆轨道最高点的受力情况可知
R
v m m g 2
2=…………① 设小球从开始到运动至圆轨道最高点
过程克服阻力所做的功为
f W ,由动能定理可知
()02122-=--mv W R H mg f ………② 由①②两式可得
()R H mg W f 3-=
17.(14分)小滑块从倾角︒53的斜面由静止开始滑下,滑到水平面上继续滑行一段,又冲上倾角︒37斜面。
已知小滑块在前两段运动中的距离均为S ,冲上斜面向上滑行的最大距离为2
S ,如图所示,若三个面光滑连接,滑块与三个面之间动摩擦因数μ相
同,求μ多大?
[解]:取整个过程进行研究,根
据几何关系,可知初末位置的高
度差为
37sin 2
53sin S S h -=………………………………① 由动能定理可得 0037cos 253cos -=--- S mg
mgS mgS mgh μμμ…………② 由①②两式可得
25.0=μ
H R 53 37S S。