动能定理经典计算题

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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。

动能定理计算题

动能定理计算题

例题1、一架喷气式飞机,质量m=5X103kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=X102m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倍(k=,求飞机受到的牵引力.例题2、如图所示,倾角9=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卩二,求:(sin37°=,cos37°=,g=10m/s2)(1)物块滑到斜面底端B时的速度大小。

(2)物块运动到圆轨道的最髙点A时,对圆轨道的压力大小。

例题3、如图6-35所示,一小球从距地面4m髙处自由下落到地面,恰沿着半径为R=0.5m的半圆形槽运动,到最低点时速度v=8m/s,而后继续沿圆弧运动,到脱离槽后又竖直上升,求小球离槽后,竖直上升可达的髙度h。

(g=10m/s2)B图6-35例题4、如图6-36所示,离地面4m处的定滑轮上,用细绳悬挂两物体,质量分别为m「1kg,m2=1.99kg。

今有一速度v0=8OOm/s的质量m=10g的子弹沿水平方向打入m,并留在其中,当m?滑过3m时,速度为2m/s。

求在这过程中m?克服地面摩擦力做的功。

3例题5、如图6-42示,把一根内壁光滑的细管弯成丁圆弧形状,且竖直放置。

一个小球从管口A的正上方h咼处自由41下落,小球恰能到达最髙点管口C处。

若小球从h2处自由下落,则它能人管口A运动到管口C又落回管口A,则h i:h2是多大图6-42例题6、如图4所示,AB为1/4圆弧轨道,半径为R=0.8m,BC是水平轨道,长S=3m,BC处的摩擦系数为卩=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。

例题7、如图所示的装置中,轻绳将A、B相连,B置于光滑水平面上,拉力F使B以lm/s匀速的由P运动到Q,P、Q处绳与竖直方向的夹角分别为a=37°,a=60°.滑轮离光滑水平面髙度h=2m,已知m=10kg,m=20kg,不计滑轮质l2AB量和摩擦,求在此过程中拉力F做的功(取sin37°=,g取10m/s2)例题8、一个物体从斜面上髙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,如图8—27,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的摩擦因数相同.求摩擦因数卩.例题9、一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m的物体,如图8—28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,车经过B点时的速度为vB.求车由A移到B的过程中,绳Q端的拉力对物体做的功例题10、如图所示,一玩溜冰的小孩(可视作质点)的质量m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后做平抛运动,恰能无碰撞地从A点沿圆弧切线进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧轨道的两端点,其连线水平,与平台的髙度差h=0.8m.已知圆弧轨道的半径R=1.0m,对应的圆心角9=106°,sin53°=,cos53°=,g取10m/s2,求例题11、质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端,绳子跨过固定在倾角为300的斜面顶端的定滑轮上,斜面固定在水平地面上,开始时把物体B拉到斜面底端,这时物体A离地面的髙度为0.8m,如图所示•若摩擦力例题12、如图所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角9=300,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮.一柔软的细线跨过定滑轮,两端分别与物块A、B连接,A的质量为4m,B的质量为m,开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升.物块A与斜面间无摩擦.设当A沿斜面下滑距离s后,细绳突然断了,求物块B上升的最大距离H.例题13、如图,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从0点水平飞出,经s落到斜坡上的A点.已知0点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角9=37°,运动员的质量m=50kg•不计空气阻力.(取sin37°=,cos37°=;g取10m/s"求:(1)A点与0点的距离L;⑵运动员离开0点时的速度大小;(3)运动员落到A点时的动能.3例题14、如图所示,一个3圆弧形光滑细圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A点与水平地面AD相4接,地面与圆心0等髙,MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子,左端M正好位于A点.将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力.(1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何(2)欲使小球能通过C点落到垫子上,小球离A点的最大髙度是多少例题15、如图测4—9所示,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.一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑.已知圆轨道半径为R,小球的质量为m,不计各处摩擦.求(1)小球运动到B点时的动能;(2)小球下滑到距水平轨道的髙度为扌R时的速度大小和方向;(3)小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力N、N各是多大Bv BC例题16、如图所示,半径R=0.4m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m二lkg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下,从C点运动到A点,物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,物体沿半圆轨道通过最髙点B后作平抛运动,正好落在C点,已知AC=2m,F=15N,g取10m/s2,试求:(1)物体在B点时的速度以及此时半圆轨道对物体的弹力.(2)物体从C到A的过程中,摩擦力做的功.例题17、如图4—2—7所示,倾角为。

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

动能定理练习题(附答案)

动能定理练习题(附答案)
m 由 2 状态到 3 状态:根据动能定理:
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,

物理动能和动能定理经典试题(含答案)

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。

动能定理经典试题

动能定理经典试题

动能定理经典试题
1. 一个质点从静止出发,在水平面内受到一个力推动,速度逐渐增加到v。

求质点的动能增量。

答:动能增量为K = 1/2 mv^2
2. 一个质点从A点自由落体到B点,质量为m,A点高度为h,B点速度为v。

求质点在AB段的动能变化。

答:A点动能为0,B点动能为1/2 mv^2;因为质点自由落体,满足势能变化等于动能变化,所以质点在AB段的动能变化为
K = mgh - 1/2 mv^2。

3. 一个滑雪者从山顶出发,滑到平地,总下落高度为h,滑雪
者质量为m,摩擦力不计。

求滑雪者的最终速度。

答:由能量守恒原理,滑雪者的势能转化为动能,即mgh =
1/2 mv^2,解得v = (2gh)^1/2。

(完整版)动能定理习题(附答案)

(完整版)动能定理习题(附答案)

A1、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:2201122mgh mv mv =-20m/s v ∴= (2) m 由A 到B ,根据动能定理3:22t 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 =-=1 不能写成:G10J 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 ∑=∆Q ”,其中k W E ∑=∆表示动能定理.3 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.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.v mv 'O A →A B →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:2201122mgH mv mv =-v ∴(2)变力6. (3) m 由B 到C ,根据动能定理:2f 102mgh W mv +=-()2f 012W mv mg H h ∴=--+(3) m 由B 到C : f cos180W f h =⋅⋅o()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+=-o o3.74m/s v ∴==(2) m 由1状态到3状态8:根据动能定理: 1cos0cos18000Fs mgs μ+=-o o100m s ∴=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.8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=-o270m s ∴=则总位移12100m s s s =+=.v t v vfA6、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:(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=⋅⋅o0.2μ∴=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:2B 1cos18002mg l mv μ⋅⋅=-oB 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:摩擦因数证: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+⋅⋅+⋅=-o o又1cos l s θ=Q 、12s s s =+ 则11:0h s μ-= 即: hsμ=9也可以分段计算,计算过程略.10 题目里没有提到或给出,而在计算过程中需要用到的物理量,应在解题之前给出解释。

(完整版)高中物理动能定理经典计算题和答案

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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 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________。

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。

物理动能与动能定理题20套(带答案)

物理动能与动能定理题20套(带答案)

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

(完整版)高中物理动能定理经典计算题和答案

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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 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________.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2-7-3 θ F O PQ l h H 2-7-2轻轻地放在传送带底端,由传送带传送至h =2m 的高处。

物理动能与动能定理题20套(带答案)及解析

物理动能与动能定理题20套(带答案)及解析

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。

动能定理典型例题

动能定理典型例题

动能定理典型例题【例题】1、一架喷气式飞机,质量m=5.0×103kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=5.3×102m,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。

2、在动摩擦因数为μ的粗糙水平面上,有一个物体的质量为m,初速度为V1,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移S,如图所示,试求物体的末速度V2。

拓展:若施加的力F变成斜向右下方且与水平方向成θ角,求物体的末速度V2V滑上动摩擦因数为μ的粗糙水平面上,最后3、一个质量为m的物体以初速度静止在水平面上,求物体在水平面上滑动的位移。

4、一质量为m的物体从距地面高h的光滑斜面上滑下,试求物体滑到斜面底端的速度。

拓展1:若斜面变为光滑曲面,其它条件不变,则物体滑到斜面底端的速度是多少?拓展2:若曲面是粗糙的,物体到达底端时的速度恰好为零,求这一过程中摩擦力做的功。

类型题题型一:应用动能定理求解变力做功1、一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从平衡位置缓慢地移Q点如图所示,则此过程中力F所做的功为()A.mgLcos0 B.FLsinθC.FLθ∙D.(1cos).-mgLθ2、如图所示,质量为m的物体静放在光滑的平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面上以速度V向右匀速运动的人拉着,设人从地面上由平台的边缘向右行至绳与水平方向成30角处,在此过程中人所做的功为多少?3、一个质量为m的小球拴在钢绳的一端,另一端用大小为F1的拉力作用,在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动(如图所示),今将力的大小改为F2,使小球仍在水平面上做匀速圆周运动,但半径变为R2,小球运动的半径由R1变为R过程中拉力对小球做的功多大?4、如图所示,AB为1/4圆弧轨道,半径为R=0.8m,BC是水平轨道,长S=3m,BC处的摩擦系数为μ=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。

动能定理经典计算题

动能定理经典计算题

动能定理经典计算题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/s2)2-7-2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________.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。

已知工件与传送带间的动摩擦因数23=μ,g 取10m/s 2。

(1) 试通过计算分析工件在传送带上做怎样的运2-7-3θFOPQl动?(2) 工件从传送带底端运动至h=2m高处的过程中摩擦力对工件做了多少功?.例8如图4所示,AB为1/4圆弧轨道,半径为R=0.8m,BC是水平轨道,长S=3m,BC处的摩擦系数为μ=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。

2-7-4例9电动机通过一条绳子吊起质量为8kg的物体。

绳的拉力不能超过120N,电动机的功率不能超过1 200W,要将此物体由静止起,用最快的方式将物体吊高90m(已知物体在被吊高90m以前已开始以最大速度匀速上升),所需时间为多少?(g取10 m/s2)例10一个物体从斜面上高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,测得停止处对开始运动处的水平距离为S,如图2-7-6,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同.求动摩擦因数μ.2-7-例11 从离地面H高处落下一只小球,小球在运动过程中所受的空气阻力是它重力的k(k<1)倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,求:(1)小球第一次与地面碰撞后,能够反弹起的最大高度是多少?(2)小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程是多少?例12某同学从高为h处水平地投出一个质量为m的铅球,测得成绩为s,求该同学投球时所做的功.例13如图所示,一根长为l的细线,一端固定于O点,另一端拴一质量为m的小球,当小球处于最低平衡位置时,给小球一定得初速度v,要小球能在竖直平面内作圆周运动并通过最0高点P,v至少应多大?例14 新疆达坂城风口的风速约为v=20m/s ,设该地空气的密度为ρ=1.4kg/m 3,若把通过横截面积S=20m 2的风能的50%转化为电能,利用上述已知量推导计算电功率的公式,并求出发电机电功率的大小。

高中物理动能定理经典计算题和答案(供参考)

高中物理动能定理经典计算题和答案(供参考)

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 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________.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。

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动能和动能定理经典试题例1 一架喷气式飞机,质量n=5X io3kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s =5.3 x 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)H2-7-2例3 一质量为0.3k g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厶v和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为()A . △ v=0 B. △ v=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. V。

, 2ghB. v°... 2ghC. .v:2ghD. .. v:2gh例5 一质量为m的小球,用长为I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. mglcos0B. mgl(1 —cos 0)C. Fl cos0D. Flsin 02-7-3 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 o= 2m/s的速度匀速运行,传送带与水平地面的夹角0= 30°现把一质量m= 10kg的工件轻轻地放在传送带底[3端,由传送带传送至h = 2m的高处。

已知工件与传送带间的动摩擦因数3, g取210m/s2。

(1) 试通过计算分析工件在传送带上做怎样的运动?(2) 工件从传送带底端运动至h= 2m高处的过程中摩擦力对工件做了多少功?.2-7-4例8如图4所示,AB为1/4圆弧轨道,半径为R=0.8m, BC是水平轨道,长S=3m BC 处的摩擦系数为卩=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。

例9电动机通过一条绳子吊起质量为8kg的物体。

绳的拉力不能超过120N,电动机的功率不能超过1 200W,要将此物体由静止起,用最快的方式将物体吊高90m (已知物体在被吊高90m以前已开始以最大速度匀速上升),所需时间为多少? ( g取10 m/s2)例10 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,测得停止处对开始运动处的水平距离为S,如图2-7-6,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同•求动摩擦因数例11 从离地面H高处落下一只小球,小球在运动过程中所受的空气阻力是它重力的k (k<1 )倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,求:(1)小球第一次与地面碰撞后,能够反弹起的最大高度是多少?(2)小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程是多少?例12某同学从高为h处水平地投出一个质量为m的铅球,测得成绩为s,求该同学投球时所做的功.例13如图所示,一根长为I的细线,一端固定于0点,另一端拴一质量为m的小球, 当小球处于最低平衡位置时,给小球一定得初速度v o,要小球能在竖直平面内作圆周运动并通过最高点P, v0至少应多大?例14 新疆达坂城风口的风速约为v=20m/s,设该地空气的密度为p=1.4kg/m3,若把通过横截面积S=20m2的风能的50%转化为电能,禾U用上述已知量推导计算电功率的公式,2-7-7例15质量为M、长度为d的木块,放在光滑的水平面上,在木块右边有一个销钉把木块挡住,使木块不能向右滑动。

质量为m的子弹以水平速度V0射入木块,刚好能将木块射穿。

现在拔去销钉,使木块能在水平面上自由滑动,而子弹仍以水平速度V o射入静止的木块。

设子弹在木块中受阻力恒定。

求:(1)子弹射入木块的深度(2)从子弹开始进入木块到与木块相对静止的过程中,木块的位移是多大?尤 d -Vo>例16如图2-7-19所示的装置中,轻绳将A B相连,B置于光滑水平面上,拉力F使B以1m/s 匀速的由P运动到Q,P、Q处绳与竖直方向的夹角分别为a 1=37°,a 2=60° .滑轮离光滑水平面高度h=2m已知m A=10kg, m=20kg,不计滑轮质量和摩擦,求在此过程中2拉力F做的功(取sin37 ° =0.6 , g取10m/s )2参考答案:1、解答:取飞机为研究对象,对起飞过程研究。

飞机受到重力 G 支持力N 牵引力F和阻力f 作用,如图2-7-1所示NfFvG2-7-1 各力做的功分别为 W G =O , W N =O , W F =F S , W f =-kmgs.1起飞过程的初动能为 0,末动能为一mv 22一 1 2据动能定理得: Fs kmgs mv 02代入数据得: F kmg m- 1.8 104N2、石头在空 2S中只受重力作用;在泥潭中受重力和泥的阻力。

对石头在整个运动阶段应用动能定理,有mg(H h) Fh 0 0。

所以,泥对石头的平均阻力H h 2 0.05Fmg2 10 N=820N 。

h0.053、 解答由于碰撞前后速度大小相等方向相反,所以△ v=v t -(-v 0)=12m/s,根据动能定理1 2 1 2 W AE Kmv t mv 0 02 2答案:BC4、 解答 小球下落为曲线运动,在小球下落的整个过程中,对小球应用动能定理,有,1 2 1 2mgh mvmv 0 ,2 2解得小球着地时速度的大小为 v .... V : 2gh 。

正确选项为C 。

5、 解答 将小球从位置 P 很缓慢地拉到位置 Q 的过程中,球在任一位置均可看作处于 平衡状态。

由平衡条件可得 F=mgta n 可见,随着 B 角的增大,F 也在增大。

而变力的功 是不能用 W= Fl cos B 求解的,应从功和能关系的角度来求解。

小球受重力、水平拉力和绳子拉力的作用, 其中绳子拉力对小球不做功,水平拉力对小球做功设为 W ,小球克服重力做功 mgl(1 — cos ®。

小球很缓慢移动时可认为动能始终为0,由动能定理可得W — mgl(1 — cos 0)=0, W= mgl(1 — cos 0)。

正确选项为B 。

3 6、 FR7、解答 (1)工件刚放上皮带时受滑动摩擦力F mg cos工件开始做匀加速直线运动,由牛顿运动定律F mg sin ma设工件经过位移x 与传送带达到共同速度,由匀变速直线运动规律 故工件先以2.5m/s 2的加速度做匀加速直线运动,运动0.8m 与传送带达到共同速度 2m/s 后做匀速直线运动。

(2)在工件从传送带底端运动至h = 2m 高处的过程中,设摩擦力对工件做功W f ,1 由动能定理W f mghmvo ,1 2 1 2 可得 W f m gh mv 0 10 10 2J 10 2 J=220J 。

&解答:物体在从 A 滑到C 的过程中,有重力、 AB 段的阻力、BC 段的摩擦力共三个力 做功,W G =mgR f BC =umg,由于物体在 AB 段受的阻力是变力,做的功不能直接求。

根据动能 定理可知:W 外=0, 所以 mgR-umgS-W=0即 W B =mgRumgS=K 10X 0.8 - 1X 10X 3/15=6(J)9、解答起吊最快的方式是:开始时以最大拉力起吊,达到最大功率后维持最大功率起吊。

在匀加速运动过程中,加速度为在功率恒定的过程中,最后匀速运动的速度为P m 1 200 v mm/s=15m/s ,mg 8 10 P m t 2mg(h h 1) 2mv mimvt2,解得上升时间可得 a — gsinmg( cossin ) 10(仝cos30° 2sin 300) m/s 2=2.5m/s 2。

可得2 Vo2a222 2.5m=0.8m v 4m 。

末速度上升时间上升高度F m mg a 120 8 10 2 2 m/s =5 m/s ,m8P m V t1 200 m/s=10m/s ,F m120t 1 V! ®s=2s ,a 5 h 12 V t102am=10m 。

由动能定理有1 2 2 1 2 2 mg(h hj m(v m v t ) 8 10 (90 10) 8(15 10) 2 2t 2s=5.75s 。

P m1 200所以,要将此物体由静止起,用最快的方式将物体吊高90m ,所需时间为t=t i+t 2=2s+5.75s=7.75s 。

10、解答设该斜面倾角为 a,斜坡长为I ,则物体沿斜面下滑时,重力和摩擦力在斜 面上的功分别为:W G mgl sin mgh W f1mgl cos物体在平面上滑行时仅有摩擦力做功,设平面上滑行距离为S 2,则对物体在全过程中应用动能定理:》 W=\ Ek.mglsin a — 口 mglcos a — 口 mgS 2=0 得 h 一 jiS 1 一 [iS=0.式中S1为斜面底端与物体初位置间的水平距离•故11、解答:(1)设小球第一次与地面碰撞后,能够反弹起的最大高度是h ,则由动能定理得:mg(H-h)-kmg(H+h)=0解得h 1 k H1 k(2)、设球从释放开始, 直至停止弹跳为止,所通过的总路程是S ,对全过程由动能定理得 mgH-kmgS=0解得S Hk12、解答同学对铅球做的功等于铅球离手时获得的动能,即1 2W mv 0 2铅球在空中运动的时间为铅球时离手时的速度sv - t13、5gl14、 解答 首先建立风的“柱体模型”,如图2-7-7所示,设经过时间2ht 通过截面S 的空气的质量为m,则有m= pV= pSI= p>vt o11 1这部分空气的动能为E mv2Svt v2Sv3t o2 2 2因为风的动能只有50%转化为电能,所以其电功率的表达式为E- Sv3t 1P — 50% 2---------------- 50% - Sv3°t t 4代入数据得P 141.4 20 20 W=5.6 X104W o15. (1) X = Md/ ( M + m) (2) S2= Mmd2(M m)16. 151.95J2-7-7。

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