2015最新动能定理试题和答案
2015年五年高考真题精编——验证机械能守恒、动能定理实验资料
专题60验证机械能守恒、动能定理实验1、(2011海南卷)现要通过实验验证机械能守恒定律。
实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A 点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M ,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m 的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B 点有一光电门,可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t ,用d 表示A 点到导轨低端C 点的距离,h 表示A 与C 的高度差,b 表示遮光片的宽度,s 表示A ,B 两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B 点时的瞬时速度。
用g 表示重力加速度。
完成下列填空和作图;(1)若将滑块自A 点由静止释放,则在滑块从A 运动至B 的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为_____。
动能的增加量可表示为_________。
若在运动过程中机械能守恒,21t与s 的关系式为21t= ________. (2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A 点)下滑,测量相应的s 与t 值,结果如下表所示:以s 为横坐标,21t为纵坐标,在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k =___________214s m 10--⋅⨯(保留3位有效数字)。
由测得的h 、d 、b 、M 和m 数值可以计算出21s t -直线的斜率o k ,将k 和o k 进行比较,若其差值在试验允许的范围内,则可认为此试验验证了机械能守恒定律。
【答案】(1)gs m d Mh)(-222)(t b m M +2)()(2b m M gs m d Mh+-(2)描点画图如图2.388由图可知:k=4124123.39 1.4810 2.388101.4000.600m s m s -----⨯⋅=⨯⋅-2、(2013海南卷)某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律。
物理动能定理的综合应用题20套(带答案)及解析
【解析】
【分析】
对 m 受力分析,由共点力平衡条件可以求出动摩擦因数;以 m 为研究对象,求出最大加
速度,以系统为研究对象,由牛顿第二定律求出最大推力;对系统由动能定理求出最大速
度,然后由平抛运动规律求出最大水平位移.
【详解】
(1)对 m 由平衡条件得:mgsinθ-μ2mgcosθ=0 解得:μ2=tanθ (2)对 m 设其最大加速度为 am,由牛顿第二定律得 水平方向:Nsinθ+μ2Ncosθ=mam 竖直方向:Ncosθ-μ2Nsinθ-mg=0
解得:N=12.5N
(3)从
D
到
E,由动能定理知:
mg
Hale Waihona Puke 2R1 2mvE 2
1 2
mvD2
解得: vD 5m / s
从
B
到
D,由动能定理知
mgL
1 2
mvD2
1 2
mvB2
解得: vB 7m / s
对物块 L vB vD t 2
解得:t=1s;
s相对 L vt 6 2 1m 8m
由能量守恒定律知: Q mgL s相对
L ),
解得,
Q= 1 2
m(
0
2gh)2 ;
考点:动能定理
【名师点睛】本题考查了求物体速度、动摩擦因数、产生的热量等问题,分析清楚运动过
程,熟练应用动能定理即可正确解题.
6.如图所示,光滑斜面 AB 的倾角 θ=53°,BC 为水平面,BC 的长度 lBC=1.10 m,CD 为光滑
的 1 圆弧,半径 R=0.60 m.一个质量 m=2.0 kg 的物体,从斜面上 A 点由静止开始下滑,物 4
解得:Q=16J
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,
2015年高考物理拉分题专项训练 专题16 动能定理的应用(含解析)讲解
2015年高考物理拉分题专项训练 专题16 动能定理的应用(含解析)一、考点精析 (一)题型分类:对动能定理的考查,出题形式最为全面,有选择题、填空题、实验题、还常常以计算题的形式出现。
其综合性强,难度大,喜欢以压轴题的形式出现。
常以科技发展、生产生活等为命题背景,考查方式灵活多变,既可与动力学综合考查,也可与电磁学结合来考查。
考查主要集中在以下几个方面:考查动能定理、考查动能、F -x 等等一些图像。
(二)解题思路1.选取研究对象,明确它的运动过程。
2.分析研究对象的受力情况。
3.求出各力所做功的代数和,找出过程中初末状态所对应的动能之差,利用W =12mv 22-12mv 21求解。
二、经典考题 例题1(2015届临沂)如图甲所示,静止在水平地面的物块A ,受到水平向右的拉力F 的作用,F 与时间t 的关系如图乙所示,设物块与地面的最大静摩擦力f m 与滑动摩擦力大小相等,则( )A . 0~t 1时间内F 的功率逐渐增大B . t 2时刻物块A 的加速度最大C . t 3时刻物块A 的动能最大D . t 1~t 4时间内物块A 的加速度先增大后减小B .t 2时刻物块所受的水平拉力最大,根据牛顿第二定律可知,加速度最大,故B 对;C.t1到t3时刻,合力向前,物体一直加速前进,t3时刻加速度等于零,速度达到最大值,此时动能最大,故C对;D.t1~t2时间,F逐渐增大,加速度逐渐增大,t2~t3时间,F逐渐减小,加速度逐渐减小,故D错。
答案:BC例题2(2015届东莞)如图所示质量为M的小车放在光滑的水平面上,质量为m的物体放在小车的一端.受到水平恒力F作用后,物体由静止开始运动,设小车与物体间的摩擦力为f,车长为L,车发生的位移为s,则物体从小车一端运动到另一端时,下列说法正确的是()A.物体具有的动能为(F-f)(s+L)B.小车具有的动能为fsC.物体克服摩擦力所做的功为f(s+L)D.这一过程中小车和物体组成的系统机械能减少了fL例题3(2015届烟台)如图所示,滑块以初速度v 0滑上表面粗糙的固定斜面,到达最高点后又返回到出发点.则能大致反映滑块整个运动过程中速度v 、加速度a 、动能E k 、重力对滑块所做的功W 与时间t 或位移x 关系的是(取初速度方向为正方向)( )A .B .C .D .解析:根据牛顿第二定律求出上滑和下滑过程中的加速度大小,从而得出速度随时间的变化规律,根据动能定理得出动能与位移的规律,根据W =mgh ,得出重力势能与位移变化关系. 解:上滑时的加速度a 1=mg sin θ+μmg cos θm =g sin θ+μg cos θ,下滑时的加速度a 2=mg sin θ-μmg cos θm=g sin θ-μg cos θ.知a 1>a 2.根据位移公式x =12 at 2,由于下滑与上滑过程位移大小相等,则知,下滑时间t 2>上滑的时间t 1.由于机械能有损失,返回到出发点时速度小球出发时的初速度.根据速度-时间图线的斜率表示加速度,故A 对. 动能是标量,不存在负值,故C 错. 重力做功W =-mgh =-mgx sin θ,故D 对. 答案:AD 例题4(2015届邵阳)如图所示,光滑斜面的顶端固定一弹簧,一物体向右滑行,并冲上固定在地面上的斜面。
动能定理的应用练习题及答案解析
的摩擦。求电动机的平均输出功率P。
D
A
BC
L
L
P
Nm T
N 2 L2 T2
gh
• 解:电动机做功的过程,电能除了转化为小货箱 的机械能,还有一部分由于小货箱和传送带间的
滑动摩擦而转化成内能。摩擦生热可以由Q=fd求 得,其中f是相对滑动的两个物体间的摩擦力大小, d是这两个物体间相对滑动的路程。本题中设传送 带速度一直是v,则相对滑动过程中传送带的平均 速度就是小货箱的2倍,相对滑动路程d和小货箱 的实际位移s大小相同,故摩擦生热和小货箱的末 动能大小相同Q=mv2/2。因此有W=mv2+mgh。又由 已知,在一段相当长的时间T内,共运送小货箱的 数目为N,所以有,vT=NL,代入后得到:
一、知识梳理:
• 1.动能定理的表述: • 合外力做的功等于物体动能的变化。(这里的合外
力指物体受到的所有外力的合力,包括重力)。表 达式为W=ΔEK • 动能定理也可以表述为:外力对物体做的总功等于 物体动能的变化。实际应用时,后一种表述比较好 操作。不必求合力,特别是在全过程的各个阶段受 力有变化的情况下,只要把各个力在各个阶段所做 的功都按照代数累加起来,就可以得到总功。
m
h θ
μ=h/(hcotθ+S)
=tanα(其中a为物 体初末两位置连线 m 与水平面夹角糙程度相同的曲面由静止下 滑到最后静止,动摩擦因数总等于初末两位置连线与水平面夹角 的正切值。
• 3、动能定理与运动学、动量等知识 的综合问题:
• 例2:如图所示,a、b、c三个相同 的小球,a从光滑斜面顶端由静止开 始自由下滑,同时b、c从同一高度
v
(完整版)动能定理专项练习(带答案)
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。
2015届高三物理复习专题动能定理和机械能守恒word版 含答案
动能定理和机械能守恒【重点知识梳理】1.功和功率(1)功的概念(2)功的定义式(3)合力的功计算方法(4)变力的功计算方法(5)功率的定义式(6)平均功率的计算方法(7)瞬时功率的计算方法(8)牵引力功率的计算(9)汽车启动的两种方式2.机械能(1)动能的表达式(2)动能与动量的关系式(3)重力势能的表达式(4)弹性势能的概念3.功和能的关系(1)功能关系(2)重力做功与重力势能变化的关系(3)弹力做功与弹性势能变化的关系(4)合外力做功与动能变化的关系(动能定理)(5)除重力弹力外其他力做功与机械能变化的关系(6)滑动摩擦力做功与摩擦生热的关系4.守恒定律(1)机械能守恒定律条件内容表达式(2)能的转化和守恒定律内容表达式1【分类典型例题】题型一:应用动能定理时的过程选取问题解决这类问题需要注意:对多过程问题可采用分段法和整段法处理,解题时可灵活处理,通常用整段法解题往往比较简洁.[例1]如图4-1所示,一质量m=2Kg 的铅球从离地面H=2m 高处自由下落,陷入沙坑h=2cm 深处,求沙子对铅球的平均阻力.(g 取10m/s 2) [解析]方法一:分段法列式设小球自由下落到沙面时的速度为v,则mgH=mv 2/2-0 设铅球在沙坑中受到的阻力为F,则mgh-Fh=0- mv 2/2 代入数据,解得F=2020N 方法二:整段法列式全过程重力做功mg(H+h),进入沙坑中阻力阻力做功-Fh, 从全过程来看动能变化为0,得 mg(H+h)-Fh=0,代入数值 得F=2020N.[变式训练1]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4-2,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.题型二:运用动能定理求解变力做功问题解决这类问题需要注意:恒力做功可用功的定义式直接求解,变力做功可借助动能定理并利用其它的恒力做功进行间接求解.[例2]如图4-3所示,AB 为1/4圆弧轨道,BC 为水平轨道, 圆弧的半径为R, BC 的长度也是R.一质量为m 的物体,与图4-2两个轨道间的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A 从静止开始下落时,恰好运动到C 处停止,那么物体在AB 段克服摩擦力所做的功为( ) A.μmgR/2 B. mgR/2 C. mgR D.(1-μ) mgR[解析]设物体在AB 段克服摩擦力所做的功为W AB ,物体由A 到C 全过程,由动能定理,有mgR-W AB -μmgR=0 所以. W AB = mgR-μmgR=(1-μ) mgR 答案为D [变式训练2]质量为m 的小球用长为L 的轻绳悬于O 点,如右图4-4所示,小球在水平力F 作用下由最低点P 缓慢地移到Q 点,在此过程中F 做的功为( )A.FL sin θB.mgL cos θC.mgL (1-cos θ)D.FL tan θ题型三:动能定理与图象的结合问题解决这类问题需要注意:挖掘图象信息,重点分析图象的坐标、切线斜率、包围面积的物理意义.[例3]静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块,在水平拉力F 作用下,沿x 轴方向运动,拉力F 随物块所在位置坐标x 的变化关系如图4-5所示,图线为半圆.则小物块运动到x 0处时的动能为( ) A .0B .021x F m C .04x F m π D .204x π [解析]由于水平面光滑,所以拉力F 即为合外力,F 随位移X 的变化图象包围的面积即为F 做的功, 设x 0处的动能为E K 由动能定理得: E K -0=04x F m π=208x π=22m F π 答案:C[变式训练3]在平直公路上,汽车由静止开始作匀加速运 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4-6所示。
(完整版)高中物理动能定理经典计算题和答案
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 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。
动能定理练习题(1)
动能定理基础练习1、两个物体A 、B 的质量之比为m A :m B =2 :1,二者动能相同,它们和水平桌面的动摩擦因数相同,则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为( )A 、 s A :sB =2 :1 B 、s A :s B =1 :2C 、 s A :s B =4 :1D 、s A :s B =1 :42.如图33—1所示,一物体由A 点以初速度v 0下滑到底端B ,它与档板B 做无动能损失的碰撞后又滑回到A 点,其速度正好为零,设A 、B 两点高度差为h ,则它与档板碰撞前的速度大小为 ( )A . 4220v gh + B . gh 2 C . 2220v gh + D . 202v gh +3.一质量为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P 点很缓慢地移动到Q 点,如图33—2所示,则力F 所做的功为 ( )A . mgLcos θB .FLsin θC . mgL(1-cos θ)D .FLcos θ4.如图8-4所示,均匀长直木板长L=40cm ,放在水平桌面上,它的右端与桌边相齐,木板质量m=2kg ,与桌面间的摩擦因数μ=0.2,今用水平推力F 将其推下桌子,则水平推力至少做功为( )(g 取2/10s m )A .0.8JB .1.6JC .8JD .4J5、 静止在光滑水平面上的物体,在水平恒力F 作用下,经过时间t ,获得动能为k E .若作用力的大小改为F/2,而获得的动能仍为E k ,则力F/2作用时间应为( )A.4tB.22tC.2tD. 2t6、水平面上的一个质量为m 的物体,在一水平恒力F 作用下,由静止开始做匀加速直线运动,经过位移s 后撤去F ,又经过位移2s 后物体停了下来,则物体受到的阻力大小应是( )A 、B 、2FC 、D 、3F7、物体在水平恒力作用下,在水平面上由静止开始运动,当位移为s时撤去F,物体继续前进3 s后停止运动,若路面情况相同,则物体的摩擦力和最大动能是A. B.C. D.8.一质量为2kg的滑块,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行,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4m/s.在这段时间里水平力做的功为( )A.0B.8JC.16JD.32J9.质量不等但有相同动能的两物体,在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止,则:A.质量大的物体滑行距离小B.它们滑行的距离一样大C.质量大的物体滑行时间短D.它们克服摩擦力所做的功一样多10.一个小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υ,克服摩擦阻力做功为E/2.若小物块冲上斜面的初动能变为2E,则有( )A.返回斜面底端的动能为EB.返回斜面底端时的动能为3E/2C.返回斜面底端的速度大小为2υD.返回斜面底端的速度大小为2υ11、已知物体与固定斜面及水平地面间的动摩擦因数均为μ(斜面与水平地面间有一段极短的弧吻合)。
动能定理习题及答案
动能定理习题及答案动能定理习题及答案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其所受的力之间的关系。
在本文中,我将为大家提供一些关于动能定理的习题及其答案,帮助大家更好地理解和应用这一定理。
1. 问题:一个质量为2kg的物体以10m/s的速度沿直线运动,它所受的恒力为5N。
根据动能定理,求物体在2s内所做的功。
解答:根据动能定理,物体所做的功等于它的动能的增量。
物体的动能的增量可以通过物体的初动能和末动能之差来计算。
物体的初动能为1/2 × 2kg × (10m/s)² = 100J,末动能为1/2 × 2kg × (10m/s)² + 5N × 10m × cos180° × 2s = 90J。
因此,物体在2s内所做的功为100J - 90J = 10J。
2. 问题:一个质量为0.5kg的物体以8m/s的速度沿直线运动,它所受的恒力为2N。
根据动能定理,求物体在3s内所做的功。
解答:根据动能定理,物体所做的功等于它的动能的增量。
物体的初动能为1/2 × 0.5kg × (8m/s)² = 16J,末动能为1/2 × 0.5kg × (8m/s)² + 2N × 8m ×cos180° × 3s = 0J。
因此,物体在3s内所做的功为16J - 0J = 16J。
3. 问题:一个质量为1kg的物体以5m/s的速度沿直线运动,它所受的恒力为10N。
根据动能定理,求物体在4s内所做的功。
解答:根据动能定理,物体所做的功等于它的动能的增量。
物体的初动能为1/2 × 1kg × (5m/s)² = 12.5J,末动能为1/2 × 1kg × (5m/s)² + 10N × 5m ×cos180° × 4s = -20J。
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。
动能定理有详解答案
2015动能定理试题一、选择题(题型注释)1.如图所示,一个质量为m,均匀的细链条长为L,置于光滑水平桌面上,用手按住一端,使L/2长部分垂在桌面下,(桌面高度大于链条长度,取桌面为零势能面),则链条的重力势能为()2.如图4所示,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。
不计空气阻力,分析小球由静止开始运动到最低点的过程,以下结论正确的有A.小球的速率不断增大B.重力的功率不断增大C.绳子的拉力不断增大D.绳子拉力的功率不断增大3.将横截面积为S的玻璃管弯成如图5-4-5所示的连通器,放在水平桌面上,左、右管处在竖直状态,先关闭阀门K,往左、右管中分别注入高度为h1和h2、密度为ρ的液体,然后打开阀门K,直到液体静止.在上述过程中,液体的重力势能减少量为()A.ρgS(h1-h2)(h1-h2)2 图5-4-5(h1-h2)2(h1-h2)45-4-8所示,重物A质量为m.弹簧长为L,劲度系数为k,下端与物体A相拴接.现将弹簧上端点P缓慢地竖直提起一段高度h使重物A离开地面.这时重物具有的重力势能为(以地面为零势能面)()A.mg(L-h)B.mg(h-L+mg/k)C.mg(h-mg/k)D.mg(h-L-mg/k)5.一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,如图7-5-11所示.则水平力F所做的功为()图7-5-11A.mgL cosθB.mgL(1-cosθ)C.FL sinθD.FLθ6.一质量均匀的不可伸长的绳索(其重不可忽略),A、B两端固定在天花板上,如图7-5-7所示,今在最低点C施加一竖直向下的力将绳索拉至D点,在此过程中,绳索的重心位置将( )图7-5-7A.逐渐升高B.逐渐降低C.先降低后升高D.始终不变7.质量为30 kg 的小孩从高度为2.0 m 的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g =10 m/s 2,关于力对小孩做的功,以下结果正确的是( )A.支持力做功50 JB.阻力做功540 JC.合外力做功60 JD.重力做功500 J8.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F 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是A .逐渐增大B .逐渐减小C .先增大,后减小D .先减小,后增大9.小球由地面竖直上抛,上升的最大高度为H ,设所受阻力大小恒定,地面为零势能面。
高中动能定理试题及答案
高中动能定理试题及答案一、选择题1. 动能定理表明,一个物体的动能变化量等于外力对它做的功。
以下哪个选项描述了正确的动能定理?A. 动能的变化量等于外力做的功B. 动能的变化量等于外力做的功的负值C. 动能的变化量等于外力做的功的两倍D. 动能的变化量等于外力做的功的一半答案:A2. 一个物体从静止开始,沿着光滑斜面下滑,其动能变化量与下列哪个因素无关?A. 斜面的长度B. 斜面的角度C. 物体的质量D. 物体的初速度答案:D二、填空题3. 动能定理的数学表达式为:\(\Delta E_k = W\),其中\(\Delta E_k\)表示动能的变化量,W表示_______。
答案:外力做的功4. 一个质量为2kg的物体从高度为5m的平台上自由落体,忽略空气阻力,其落地时的动能为_______J(g取10m/s²)。
答案:100三、计算题5. 一辆质量为1000kg的汽车以20m/s的速度行驶,突然刹车,经过10s后停止。
假设汽车在刹车过程中受到的阻力是恒定的,求阻力的大小。
答案:2000N四、简答题6. 描述动能定理在实际生活中的应用。
答案:动能定理在实际生活中有广泛的应用,例如在汽车的制动系统设计中,通过计算刹车时的动能变化量,可以确定所需的制动力,以确保车辆在安全距离内停止。
此外,在运动训练中,运动员通过控制动能的变化来优化运动表现,如跳高运动员通过助跑来增加起跳时的动能,以跳得更高。
五、实验题7. 设计一个实验来验证动能定理。
请描述实验步骤和预期结果。
答案:实验步骤:- 准备一个斜面、一个质量已知的小车、一个测力计和一把尺子。
- 将小车放置在斜面的不同高度,测量小车从静止开始滑下到达斜面底部的速度。
- 使用测力计测量小车在滑下过程中受到的摩擦力。
- 计算小车在不同高度滑下时的动能变化量和摩擦力做的功。
预期结果:- 预期小车的动能变化量与摩擦力做的功相等,从而验证动能定理。
动能定理典型例题附包括答案
1、如下图,质量 m=0.5kg 的小球从距地面高 H=5m处自由着落,抵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.小球抵达槽最低点时的速率为 10m/ s,并持续滑槽壁运动直至槽左端边沿飞出,竖直上涨,落下后恰巧又沿槽壁运动直至从槽右端边沿飞出,竖直上涨、落下,这样频频几次 . 设摩擦力大小恒定不变 :(1) 求小球第一次离槽上涨的高度 h.(2) 小球最多能飞出槽外几次 ? (g 取 10m/s2 )2、如下图,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的地点以 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行程 s.3、有一个竖直搁置的圆形轨道,半径为R,由左右两部分构成。
如下图,右半部分 AEB 是圆滑的,左半部分 BFA 是粗拙的.此刻最低点 A 给一个质量为 m的小球一个水平向右的初速度,使小球沿轨道恰巧运动到最高点 B,小球在 B点又能沿 BFA轨道回到点 A,抵达 A点时对轨道的压力为 4mg F R 1、求小球在A 点的速度 v02、求小球由 BFA回到 A 点战胜阻力做的功4、如下图,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 点处有一根圆滑的细钉,已知 OP = L/2 ,在 A 点给小球一个水平向左的初速度 v0,发现小球恰能抵达跟 P 点在同一竖直线上的最高点B.则:(1)小球抵达B 点时的速率?(2)若不计空气阻力,则初速度 v0为多少?(3)若初速度 v0=3 gL ,则在小球从 A 到 B 的过程中战胜空气阻力做了多少功?5、如下图,倾角θ =37°的斜面底端 B 光滑连结着半径r的竖直圆滑圆轨道。
质量m 的小物块,从距地面h 处BE A v0AhOθB沿斜面由静止开始下滑,小物块与斜面间的动摩擦因数μ =,求:( sin37 °=, cos37 ° =,g =10m/s 2)( 1)物块滑到斜面底端 B 时的速度大小。
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一、选择题(共7小题,每小题3分,满分21分)
2.(3分)关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化,下列说法正确的是
12
运动,其位移与力F1、F2的关系图象如图所示,在这4m内,物体具有最大动能时的位移是()
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()
员将质量为m的足球以速度v0猛地踢出,结果足球以速度v撞在球门高h的门梁上而被弹出.现用g表示当地的重力加速度,则此足球在空中飞往门梁的过程中克服空气阻力所做的
﹣
7.(3分)(2011春•红塔区校级期末)质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动,起始点A与一轻弹簧O端相距s,如图所示.已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,物体
与弹簧相碰后,弹簧的最大压缩量为x,则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短,物体克服弹簧弹力所做的功为()
.
mv02﹣μmg(s+x)mv02﹣μmgx
二、填空题(共2小题,每小题3分,满分6分)
8.(3分)蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳并在空中做各种动作的运动项目.如图所示,运动员着网后的最低点是C,从B点脱离网后沿竖直方向蹦到最高点A.则运动员动能最大的点是否为B点?(填是或否)
9.(3分)(2009春•浦东新区校级期中)如图所示,质量为m的小物体由静止开始从A点下滑,经斜面的最低点B,再沿水平面到C点停止.已知A与B的高度差为h,A与C的水平距离为s,物体与斜面间及水平面间的滑动摩擦系数相同,则物体由A到C过程中,摩擦力对物体做功是,滑动摩擦系数是.
三、解答题(共4小题,满分0分)
10.(2015春•阜阳校级月考)第21届冬奥会于北京时间2010年3月1日中午12点,在加拿大温哥华胜利闭幕,冬奥会的举办引起大众的滑雪热.某娱乐城的滑雪场地示意图如图所示.雪道由助滑坡AB和BC及斜坡CE组成,AB、CE均为倾角为θ=37°的斜坡,BC是半径为R=14m的圆弧道,圆弧道和斜坡相切于B,圆弧道末端C点的切线水平,A、B两点竖直高度差h1=37.2m,滑雪爱好者连同滑雪装备总质量为70kg,从A点由静止自由滑下,在C点水平滑出,经一段时间后,落到斜坡上的E点,测得E点到C点的距离为75m(不计空气阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)滑雪爱好者离开C点时的速度大小;
(2)滑雪爱好者经过C点时对轨道的压力大小;
(3)滑雪爱好者由A点滑到C点的过程中克服雪坡阻力所做的功.
11.(2015春•澄城县校级期中)哈尔滨第24届世界大学生冬运会某滑雪道为曲线轨道,滑雪道长s=2.5×103m,竖直高度h=720m.运动员从该滑道顶端由静止开始滑下,经t=200s
到达滑雪道底端时速度v=30m/s,人和滑雪板的总质量m=80kg,
取g=10m/s2,求人和滑雪板
(1)到达底端时的动能;
(2)在滑动过程中重力做功的功率;
(3)在滑动过程中克服阻力做的功.
12.(2011春•仓山区校级期中)距沙坑高7m处,以v0=10m/s的初速度竖直向上抛出一个重力为5N的物体,物体落到沙坑并陷入沙坑0.4m深处停下.不计空气阻力,g=10m/s2.求:(1)物体上升到最高点时离抛出点的高度;
(2)物体在沙坑中受到的平均阻力大小是多少?
13.(2010秋•红塔区校级期中)如图所示,一只20kg的狗拉着一个80kg的雪橇以3m/s的速度冲上坡度为θ=arcsin的斜坡.已知斜坡对雪橇的摩擦阻力恒为20N,狗拉雪橇上坡时
的加速度为0.2m/s2,经过10s拉雪橇的套绳突然断开,雪橇刚好能冲上坡顶.求斜坡长.(g 取10m/s2)
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H=
H=gt
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