高二物理动能定理练习题

高二物理动能定理练习题
动能定理是物理学中的重要定理之一，它描述了物体的动能与所受
外力之间的关系。

在高二物理学习中，动能定理是一个重要的知识点，为了帮助大家更好地理解和应用动能定理，本文将为大家提供一些动
能定理的练习题。

练习题一：
一个质量为2 kg的物体以20 m/s的速度沿着水平方向自由运动，
抵达终点时速度减为10 m/s。

求此过程中物体所受的外力的大小和方向。

解析：
根据动能定理，物体的净外力将导致物体的动能发生改变。

在此题中，由于物体所受的外力只有重力，根据动能定理可知：
物体动能的改变 = 物体所受力的功
动能的改变 = (1/2) * m * (v^2 - u^2)
= (1/2) * 2 * ((10^2) - (20^2))
= -300 J
重力所做的功 = mgh
= 2 * 9.8 * 0
= 0 J
物体所受的外力的功 = -300 J - 0 J
= -300 J
由于功等于力乘以位移，可以得知外力方向与物体运动方向相反，因此该外力的大小为300 N，方向为相反方向。

练习题二：
一个质量为3 kg的物体以10 m/s的速度垂直向上运动，在达到最高点时速度减为0 m/s。

求此过程中物体所受的合外力的大小和方向。

解析：
在该问题中，物体所受的外力有重力和支持力两个力。

根据动能定理可知：
物体动能的改变 = 物体所受力的功
动能的改变 = (1/2) * m * (v^2 - u^2)
= (1/2) * 3 * ((0^2) - (10^2))
= -150 J
重力所做的功 = mgh
= 3 * 9.8 * h
由于物体垂直向上运动，到达最高点时重力对物体的功为0，因此重力所做的功 = 0 J
支持力所做的功也为0，因为支持力垂直于物体运动的方向。

物体所受的合外力的功 = -150 J + 0 J + 0 J
= -150 J
所以合外力的大小为150 N，方向为向下。

练习题三：
一个质量为4 kg的物体以15 m/s的速度垂直向下运动，在刹车的作用下，抵达终点时速度减为5 m/s。

求刹车力的大小和方向。

解析：
在该问题中，物体所受的外力有重力和刹车力两个力。

根据动能定理可知：
物体动能的改变 = 物体所受力的功
动能的改变 = (1/2) * m * (v^2 - u^2)
= (1/2) * 4 * ((5^2) - (15^2))
= -320 J
重力所做的功 = mgh
= 4 * 9.8 * h
由于物体垂直向下运动，到达终点时重力对物体的功为0，因此重力所做的功 = 0 J
刹车力所做的功为负数，因为物体的速度减小了。

设刹车力的大小为F，则
刹车力所做的功 = F * d
物体所受的合外力的功 = -320 J + 0 J + F * d
= -320 J
由上式，可知刹车力所做的功为320 J，因为物体朝着速度减小的
方向运动，所以刹车力的方向与物体运动方向相反。

综上所述，刹车力的大小为320 N，方向为相反方向。

通过上述练习题，我们可以更好地理解和应用动能定理，掌握如何
计算物体所受的外力大小和方向。

希望本文对你的物理学习有所帮助！。