动能定理练习题附答案
动能定理练习题(附答案)
A
动能定理综合练习题
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.
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)假设不计空气阻力,求石块落地时的速度v .
(2)假设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 .
3a 、运发动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. 求运发动对球做的功?
3b 、如果运发动踢球时球以10m/s 迎面飞来,踢出速度仍为10m/s ,那么运发动对球做功为多少?
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.
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 .
6、如下图,光滑1/4圆弧半径为,有一质量为的物体自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.
动能定理习题(附答案)
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) 物体战胜重力做功 .
(2)
合外力对物体做功 . (3)手对物体做功 .
v
B
m
解: (1) m 由 A 到 B :
W G
mgh 10J
战胜重力做功 1 W 克G
W G
10J
h
N
(2) m 由 A 到 B ,依照动能定理
2:
W
1 mv
2 0 2J
A
2
(3)
m 由 A 到 :
W F W F
12J
B
W W G
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 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
,求石块战胜空气阻力做的功 v
m W .0
解: (1) m 由 A 到 B :依照动能定理:
mgh
1 m v
2 1 mv 02 v 20m/s A
2
2
mgh
(2) m 由 A 到 B ,依照动能定理 3:
1
2
1
2
W 1.95J
mgh W
mv t
2
mv 0
2
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
v 0 0 v 0 运动员对球做的功
m
O A
3b 、若是运动员踢球时球以
10m/s 迎面飞来,踢出速度仍为
O
A
10m/s ,则运动员对球做功为多少
N
解:
F
mg
(3a) 球由 O 到 A ,依照动能定理
4
:
mg
的速度斜向
B
v
v 0 B
A B
N
f
mg
1
不能够写成:
W G mgh
10J . 在没有特别说明的情况下, W G 默认讲解为重力所做的功,而在这个过程中
动能定理练习题(附答案)
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1
G G 10J W W ==克
(2) m 由A 到B ,根据动能定理2:
21
02J 2
W 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: 22
1122mgh 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.
A
22
t 0
1122
mgh 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?
动能定理练习题附答案
A 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1
G G 10J W W ==克
(2) m 由A 到B ,根据动能定理2
:
21
02J 2
W 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解:(1) m 由A 到B :根据动能定理:22
01122mgh mv mv =-20m/s v ∴=
(2) m 由A 到B ,根据动能定理3
:
22
t 0
1122
mgh 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
:
2
01050J 2
W mv =-=
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
(完整版)动能定理习题(附答案)
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 G
mgh 10J
克服重力做功10W 克G W G 10J C
1
2
⑵m 由A 到B ,根据动能定理11: W -mv
2
⑶ m 由 A 到 B : W W G W F
W F 12J
2、 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 mv
⑵m 由A 到B ,根据动能定理12:
1 2 1 2 mgh W
mv t mv o
W 1.95J
2 2
3a 、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
14
W 】mv 2
-mv 2
2 2
10
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
动能定理练习题(附答案)
2 也可以简写成: “ m: A B : Q W Ek ”,其中 W Ek 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,
(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
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,
泥土对小球的力为变力 .
8 也可以用第二段来算 s2 ,然后将两段位移加起来
W 1 mv2 0 2J 2
(3) m 由 A 到 B: W WG WF
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4mg
1、求小球在A 点的速度v 0
2、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?
动能定理练习题(附答案)
A
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:
21
02J 2
W 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)假设不计空气阻力,求石块落地时的速度v .
(2)假设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:22
1122mgh mv mv =-20m/s v ∴= (2) m 由A 到B ,根据动能定理3:
22
t 0
1122
mgh W mv mv -=- 1.95J W ∴=
3a 、运发动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. 求运发动对球做的功?
3b 、如果运发动踢球时球以10m/s 迎面飞来,踢出速度仍为10m/s ,那么运发动对球做功为多少? 解:
(3a)球由O 到A ,根据动能定理4:
2
01050J 2W mv =-=
(3b)球在运发动踢球的过程中,根据动能定理5:
2211
022
动能定理练习题(附答案)
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1
G G 10J W W ==克
(2) m 由A 到B ,根据动能定理2:
21
02J 2
W 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: 22
1122mgh 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.
A
22
t 0
1122
mgh 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?
(完整版)动能定理习题(附答案)
A
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:
21
02J 2
W 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:22
01122mgh mv mv =-20m/s v ∴= (2) m 由A 到B ,根据动能定理3:
22
t 0
1122
mgh 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:
2
01050J 2
W mv =-=
(3b)球在运动员踢球的过程中,根据动能定理5:
2211
022
W mv mv =-=
动能定理计算题专项训练(有答案)
动能定理计算题专项训练
1、如图所示,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)
2、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多少(g 取10m /s 2).
3、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多大?
4、质量M =1kg 的物体,在水平拉力F 的作用下,沿粗糙水平面运动,经过位移4m 时,拉力F 停止作用,运动到位移是8m 时物体停止,运动过程中E k -s 的图线如图所示。求:(1)物体的初速度多大?(2)物体和平面间的摩擦系数为多大? (3) 拉力F 的大小?(g 取102
m s /)
5、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
m ax v .设汽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.
6、一辆汽车的质量为5×103㎏,该汽车从静止开始以恒定的功率在平直公路上行驶,经过40S ,前进400m 速度达到最大值,如果汽车受的阻力始终为车重的0.05倍,问车的最大速度是多少?(取g=10m/s²)
动能定理练习题(附答案)
动能定理综合练习题
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.
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 .
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
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.
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 .
6、如图所示,光滑1/4圆弧半径为,有一质量为的物体自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.
动能定理练习题(附标准答案)
动能定理练习题(附答案)
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- 3 -
h
v
m
B A
N
mg
h
0v m B
A
mg v
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:
21
02J 2
W 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:22
01122mgh mv mv =-20m/s v ∴=
(2) m 由A 到B ,根据动能定理3:
22
t 0
1122
mgh 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:
动能定理习题(附答案)
A
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:
21
02J 2
W 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)假设不计空气阻力,求石块落地时的速度v .
(2)假设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:22
1122mgh mv mv =-20m/s v ∴= (2) m 由A 到B ,根据动能定理3:
22
t 0
1122
mgh W mv mv -=- 1.95J W ∴=
3a 、运发动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. 求运发动对球做的功? 3b 、如果运发动踢球时球以10m/s 迎面飞来,踢出速度仍为10m/s ,那么运发动对球做功为多少? 解:
(3a)球由O 到A ,根据动能定理4:
2
01050J 2
W mv =-=
(3b)球在运发动踢球的过程中,根据动能定理5:
2211
022
W mv mv =-=
动能定理练习题(附答案)
A 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: 21
02J 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 解:(1) m 由A 到B :根据动能定理:22
01122mgh mv mv =-20m/s v ∴=
(2) m 由A 到B ,根据动能定理3:
22
t 0
1122
mgh 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:
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.
动能定理练习题(附答案)
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。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)小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨
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 v0 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.
-4-
10、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.
(1)要使物块能恰好通过圆轨道最高点,求物块初始位 置相对于圆形轨道底部的高度 h 多大;
(2)要求物块能通过圆轨道最高点,且在最高点与轨道 Am
间的压力不能超过 5mg。求物块初始位置相对于圆形轨 C
道底部的高度 h 的取值h范围。 R
B
14.下图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在 竖直平面内的两个圆形轨道组成,B、C 分别是两个圆 形轨道的最低点,半径 R1=2.0m、R2=1.4m。一个质量 为 m=1.0kg 的 质 点 小 球 , 从 轨 道 的 左 侧 A 点 以 v0=12.0m/s 的初速 度沿轨 道向右运 动,A 、 B 间距
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A
国光中学物理基础练习系列(五) 动能定理
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:
21
02J 2
W 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:22
01122
mgh mv mv =-20m/s v ∴= (2) m 由A 到B ,根据动能定理3:
22
t 0
1122
mgh 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:
2
01050J 2
W mv =-=
(3b)球在运动员踢球的过程中,根据动能定理5:
2211
022
W mv mv =-=
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.
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 m
v '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:
220
1122
mgH mv mv =-
v ∴(2)变力6. (3) m 由B 到C ,根据动能定理:2f 1
02mgh W mv +=-
()2
f 012
W 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: 2111
cos0cos18002Fs 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
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: 221cos18002
mgs mv μ=-
270m s ∴=
则总位移12100m s s s =+=.
v t v v
f
A
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:(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:2B 1cos18002mg l mv μ⋅⋅=-
B 2m/s v ∴=
(2) m 由A 到B :根据动能定理:2
f B 102mgR W mv +=- f 0.5J W ∴=-
克服摩擦力做功f 0.5J W W ==克f
8、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+⋅⋅+⋅=-
又1cos l s θ=、12s s s =+ 则11:
0h s μ-= 即: h
s
μ=
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。 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-=
A