动能定理练习(1)
动能定理练基础习题
动能定理练习一、不定项选择题(每小题至少有一个选项)1.下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系,下列说法中正确的是()A.如果物体所受合外力为零,则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,则合外力一定为零;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.下列说法正确的是()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相同的动能,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始做直线运动,则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()/s D.s/4A.s B.s/2 C.26.两个物体A、B的质量之比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所经过的距离之比为()A .s A ∶sB =2∶1 B .s A ∶s B =1∶2C .s A ∶s B =4∶1D .s A ∶s B =1∶47.质量为m 的金属块,当初速度为v 0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2v 0,在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为( )A .LB .2LC .4LD .0.5L8.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,则物体刚被抛出时,其重力势能与动能之比为( )A .sin 2θB .cos 2θC .tan 2θD .cot 2θ9.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,
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。
物理动能与动能定理练习题20篇
物理动能与动能定理练习题20篇一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1.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。
游客乘坐的滑草车(两者的总质量为60kg ),从倾角为53θ=︒的光滑直轨道AC 上的B 点由静止开始下滑,到达C 点后进入半径为5m R =,圆心角为53θ=︒的圆弧形光滑轨道CD ,过D 点后滑入倾角为α(α可以在075α︒范围内调节)、动摩擦因数为33μ=的足够长的草地轨道DE 。
已知D 点处有一小段光滑圆弧与其相连,不计滑草车在D 处的能量损失,B 点到C 点的距离为0=10m L ,10m/s g =。
求:(1)滑草车经过轨道D 点时对轨道D 点的压力大小;(2)滑草车第一次沿草地轨道DE 向上滑行的时间与α的关系式;(3)α取不同值时,写出滑草车在斜面上克服摩擦所做的功与tan α的关系式。
【答案】(1)3000N ;(2)3sin cos 32t αα=⎛⎫+ ⎪⎝⎭;(3)见解析 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据几何关系可知CD 间的高度差()CD 1cos532m H R =-︒=从B 到D 点,由动能定理得()20CD D 1sin 5302mg L H mv ︒+=-解得D 102m/s v =对D 点,设滑草车受到的支持力D F ,由牛顿第二定律2D D v F mg m R-= 解得D 3000N F =由牛顿第三定律得,滑草车对轨道的压力为3000N 。
(2)滑草车在草地轨道DE 向上运动时,受到的合外力为sin cos F mg mg αμα=+合由牛顿第二定律得,向上运动的加速度大小为sin cos F a g g mαμα==+合因此滑草车第一次在草地轨道DE 向上运动的时间为Dsin cos v t g g αμα=+代入数据解得t =⎝⎭(3)选取小车运动方向为正方向。
①当0α=时,滑草车沿轨道DE 水平向右运动,对全程使用动能定理可得[]01sin (1cos )+=00f mg L R W θθ+--代入数据解得16000J f W =-故当0α=时,滑草车在斜面上克服摩擦力做的功为6000J W =克1②当030α<≤︒时,则sin cos g g αμα≤滑草车在草地轨道DE 向上运动后最终会静止在DE 轨道上,向上运动的距离为2D22(sin cos )v x g g αμα=+摩擦力做功为22cos f W mg x μα=-⋅联立解得2f W =故当030α<≤︒时,滑草车在斜面上克服摩擦力做的功为2W =克③当3075α︒<≤︒时sin cos g g αμα>滑草车在草地轨道DE 向上运动后仍会下滑,若干次来回运动后最终停在D 处。
(物理)动能定理的综合应用练习
一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用
1.如图所示,人骑摩托车做腾跃特技表演,以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台,若摩托车冲上高台的过程中始终以额定功率1.8kW行驶,经过1.2s到达平台顶部,然后离开平台,落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m,人和车的总质量为180kg,特技表演的全过程中不计一切阻力(计算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:
即
x= 3.2m
(3)F与位移x的关系图线围成的面积表示F所做的功,即
对全过程运用动能定理,
WF−μmgxm=0
代入数据得:
xm=10m
8.如图所示,BC为半径等于 m竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,在圆管的末端C连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ=0.6的足够长粗糙斜面,一质量为m=0.5kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出,恰好能垂直OB从B点进入细圆管,小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5N的作用,当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失,小球能平滑地冲上粗糙斜面.(g=10m/s2)求:
(1)滑雪运动员沿山坡下滑时的加速度大小a;
(2)滑雪运动员沿山坡下滑过程中受到的阻力大小f;
(3)滑雪运动员在全过程中克服阻力做的功Wf.
【答案】(1)4m/s2(2)f = 70N (3)1.75×104J
【解析】
【分析】
(1)运动员沿山坡下滑时做初速度为零的匀加速直线运动,已知时间和位移,根据匀变速直线运动的位移时间公式求出下滑的加速度.
(1)人和车到达顶部平台的速度v;
动能定理针对练习试题(含答案)
动能定理针对练习1.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零2.关于做功和物体动能变化的关系,不正确的是[]A.只要动力对物体做功,物体的动能就增加B.只要物体克服阻力做功,它的动能就减少C.外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差D.动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化3一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度2 m/s,则下列说法正确的是[]A.手对物体做功12J B.合外力对物体做功12JC.合外力对物体做功2J D.物体克服重力做功10 J4如图2所示,汽车在拱型桥上由A匀速率地运动到B,以下说法正确的是[]A.牵引力与摩擦力做的功相等B.牵引力和重力做的功大于摩擦力做的功C.合外力对汽车不做功D.重力做功的功率保持不变5/球,不计空气阻力,当它到达离抛出点的竖直距离为h的B点时,小球的动能增量为。
[]A6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s 时撤去F,物体继续前进3s 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[ ]______,在空气中克服空气阻力所做的功是______。
13、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 做的功W .14、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 .ff 15、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.16、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. (2)这一过程牵引力所做的功. (3)这一过程汽车行驶的距离.17.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。
动能 动能定理基础习题归类
动能动能定理基础习题一、深刻理解动能定理1.一辆汽车一辆汽车以v1=6m/s的速度沿水平路面行驶时,急刹车后能滑行s1=3.6m,如果汽车以v2=8m/s的速度行驶,在同样路面上急刹车后滑行的距离s2应为()A.6。
4m B.5。
6m C.7。
2m D.10.8m2.一子弹以水平速度v射入一树干中,射入深度为S. 设子弹在树中运动所受阻力是恒定的,那么子弹以v/2的速度水平射入树干中,射入深度是( )A. S B。
S/2 C。
错误!S D。
S/43、关于物体的动能,下列说法中正确的是()A.一个物体的动能可能小于零B.一个物体的动能与参考系的选取无关C.动能相同的物体速度一定相同D.两质量相同的物体,若动能相同,其速度不一定相同4、关于公式W=E k2-E k1= E k,下述正确的是()A、功就是动能,动能就是功B、功可以变为能,能可以变为功C、动能变化的多少可以用功来量度D、功是物体能量的量度5. 光滑水平面上的物体,在水平恒力F作用下,由静止开始运动。
经过路程L1速度达到v,又经过路程L2速度达到2v,则在L1和L2两段路程中,F对物体所做功之比为( )A. 1:1B. 1:2C.1:3D.1:46。
下列说法中正确的是()A。
物体所受合外力对物体做功多,物体的动能就一定大B. 物体所受合外力对物体做正功,物体的动能就一定增大C。
物体所受合外力对物体做正功,物体的动能有可能减小D. 物体所受合外力对物体做功多,物体的动能的变化量就一定大7、下列关于运动物体所受合外力和动能变化的关系正确的是()A、如果物体所受合外力为零,则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做变速运动,动能一定发生变化D、物体的动能不变,所受合外力一定为零二、应用动能定理求变力做功8。
如图,物体沿一圆面从A 点无初速度的滑下,滑至圆面的最低点B 时速度为6m/s ,求这个过程中物体克服阻力做的功。
动能定理练习题(计算题)
动能定理综合练习题(一)1、如图所示,竖直固定放置的斜面DE 与一光滑的圆弧轨道ABC 相连,C 为切点,圆弧轨道的半径为R ,斜面的倾角为θ.现有一质量为m 的滑块从D 点无初速下滑,滑块可在斜面和圆弧轨道之间做往复运动,已知圆弧轨道的圆心O 与A 、D 在同一水平面上,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,求:(1)滑块第一次至左侧AC 弧上时距A 点的最小高度差h . (2)滑块在斜面上能通过的最大路程s .2、如图所示,质量为m 的物体从倾角为θ的斜面上的A 点以速度v 0 沿斜面上滑,由于μmg cos θ<mg sin θ,所以它滑到最高点后又滑下来,当它下滑到B 点时,速度大小恰好也是v 0,设物体与斜面间的动摩擦因数为μ,求AB 间的距离. 3、一劲度系数k =800 N/m 的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12 kg 的物体A 、B ,将它们竖直静止放在水平面上,如图14所示.现将一竖直向上的变力F 作用在A 上,使A 开始向上做匀加速运动,经0.40 s 物体B 刚要离开地面.g =10.0 m/s 2,试求:(1)物体B 刚要离开地面时,A 物体的速度v A ; (2)物体A 重力势能的改变量;(3)弹簧的弹性势能公式:E p =12kx 2,x 为弹簧的形变量,则此过程中拉力F 做的功为多少?4、如图所示,粗糙斜面AB 与竖直平面内的光滑圆弧轨道BCD 相切于B 点,圆弧轨道的半径为R ,C 点在圆心O 的正下方,D 点与圆心O 在同一水平线上,∠COB =θ。
现有质量为m 的物块从D 点无初速释放,物块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g 。
求: (1)物块第一次通过C 点时对轨道压力的大小; (2)物块在斜面上运动离B 点的最远距离。
5、如图所示装置由AB 、BC 、CD 三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道AB 、CD 段是光滑的,水平轨道BC 的长度s =5m ,轨道CD 足够长且倾角θ=37°,A 、D 两点离轨道BC 的高度分别为=1h 4.30m 、=2h 1.35m 。
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)。
动能定理巩固练习(共50分)
一、判断题(每小题2分) 1、由于物体运动而具有的能叫动能。 2、运动物体具有的能叫动能。 3、速度大的物体动能大。 二、单选题(每小题5分) 4、关于合力做功,动能的变化,下列说法正确的是: A、合外力不为零,则合外力必做功,动能一定变化. B、合外力为零,物体动能一定不变。 C、合外力不为零,物体必做变速运动,动能必变化 . D、物体动能不变,所受合外力必为零。 5、流动的水推动水轮机转动的做功过程中: A、水轮机对水做功,因而水具有动能。 B、流动的水克服水轮机的阻力而做功,水的动能减少。 C、水轮机对水做负功,水的动能增加。 D、水轮机对水的阻力做功,水轮机的能量减少。 三、多选题(每小题8分) 6、已知质量为m的质点,在合外力F的作用下速度由V1变为V2,物体在力的方向上的位移为S,则合外 力所做的功为: 1 2 1 2 1 2 1 2 A、FS B、 mv1 mv 2 C、 mv 2 mv1 D、-FS
单击查看m的物体从高h处开始做自由落体运动,到达地面的速度为V,此时物体的动能为: A、 1 mv 2 B、 1 mv 2 mgh C、 m gh D、 m gh
2 2
四、填空题(每空2分,答题时请设置输入法为半角) 8、质量为2.0g的子弹,以300m/s的速度射入厚度d=10mm的钢板,射穿后子弹的速度为100m/s,在 子弹由射进到穿出的过程中,若忽略子弹的重力,则子弹受 力F的作用,力F对子弹做 功 (填正、负),力F做的功表示式为 J,子弹的 能 (填增加、减少);子弹动能 的增加量是 J;根据动能定理:力F对子弹所做的功等于子弹动能的增加量,从而可算出力F的 大小是 N。
动能动能定理练习题
动能动能定理练习题动能定理是物理学中的一个非常重要的定理,它描述了物体的动能与其质量和速度之间的关系。
在这个练习题中,我们将通过一些实际例子和计算问题来帮助大家更好地理解和应用动能定理。
问题一:一个质量为2 kg的小球以8 m/s的速度向右运动,求该小球的动能大小。
解答:根据动能定理的公式,动能等于质量乘以速度的平方的一半。
所以,我们可以用以下公式来计算动能:动能 = (1/2) ×质量×速度²将给定的数值带入到公式中:动能 = (1/2) × 2 kg × (8 m/s)² = (1/2) × 2 kg × 64 m²/s² = 64 J 所以,该小球的动能大小为64焦耳。
问题二:一个汽车以20 m/s的速度行驶,如果它的质量是1000 kg,求汽车的动能。
解答:同样地,我们可以使用动能定理的公式来计算动能:动能 = (1/2) ×质量×速度²将给定的数值带入到公式中:动能 = (1/2) × 1000 kg × (20 m/s)² = (1/2) × 1000 kg × 400 m²/s² = 200,000 J所以,该汽车的动能大小为200,000焦耳。
问题三:一个小孩以3 m/s的速度跳下来,如果他的质量是25 kg,求他落地的动能。
解答:同样地,我们使用动能定理的公式来计算动能:动能 = (1/2) ×质量×速度²将给定的数值带入到公式中:动能 = (1/2) × 25 kg × (3 m/s)² = (1/2) × 25 kg × 9 m²/s² = 112.5 J所以,小孩落地时的动能大小为112.5焦耳。
动能和动能定理练习题
动能和动能定理练习题第I卷(选择题)一、单选题1.某研究小组对一实验小车的性能进行研究。
小车的质量为1.0kg,在水平直轨道上由静止开始运动,其v-t图像如图所示(2~10s时间段图像为曲线,其余时间段均为直线)。
已知2s后小车的功率恒为9W,且整个运动过程中小车所受的阻力不变。
下列说法正确的是()A.0~2s时间内,牵引力做功10.5JB.2~10s时间内,小车的平均速度大小是4.5m/sC.0~10s内小车克服阻力做功63JD.小车在第2s末与第14s末的牵引力功率之比为1∶22.如图,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高。
质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下,滑到最低点Q时,对轨道的正压力为2mg,重力加速度大小为g。
则质点自P滑到Q的过程中,克服摩擦力所做的功为()A.12mgR B.13mgR C.14mgR D.15mgR3.如图所示,用同种材料制成的一个轨道,AB段为14圆弧,半径为R,水平放置的BC段长度为R.一小物块质量为m,与轨道间的动摩擦因数为μ,当它从轨道顶端A 由静止下滑时,恰好运动到C点静止,那么物块在AB段克服的摩擦力做的功为()A.μmgR B.mgR(1-μ)C.12πμmgR D.12mgR4.如图所示,在水平桌面上的A 点有一个质量为m 的物体,以初速度v 0被抛出,不计空气阻力,当它到达B 点时,其动能为( )A .2012mv +mgH B .2012 mv +mgh 1 C .mgH -mgh 2 D .2012 mv +mgh 2 5.自由下落的物体,其动能与位移的关系如图所示,则图中直线的斜率表示该物体的( )A .质量B .机械能C .重力大小D .重力加速度 6.一条长为l 、质量为m 的均质柔软绳平放在水平光滑地面上,现在缓慢地把绳子一端竖直提起来。
设提起第一个3l 段绳子人做的功为W 1,提起第二个3l 段绳子人做的功为W 2,提起第三个3l 段绳子人做的功为W 3,则W 1:W 2:W 3等于( ) A .1:1:1B .1:2:3C .1:3:5D .1:4:7二、多选题7.改变物体的质量和速度,都能使物体的动能发生改变.下列哪种情况,物体的动能是原来的2倍A .质量减半,速度增大到原来的2倍B .速度不变,质量增大到原来的2倍C .质量减半,速度增大到原来的4倍D .速度减半,质量增大到原来的4倍8.如图所示,斜面ABC 竖直固定放置,斜边AC 与一光滑的圆弧轨道DEG 相切,切点为D ,AD 长为tan RL θμ=-,圆弧轨道圆心为O ,半径为R ,DOE θ∠=,90EOG ∠=︒,OG 水平。
动能定理和动量定理专题
例1 如图2-1所示,单摆的质量为m、摆长为l,最大摆角为θ(θ<100),则在摆球从最高点第一次运动到平衡位置的过程中,求:(1)重力的冲量;(2)合外力的冲量?图2-1 例2 在一次抗洪抢险活动中,解放军某部动用直升飞机抢救落水人员,静止在空中的直升飞机上电动机通过悬绳将人从离飞机90m处的洪水中吊到机舱里.已知人的质量为80kg,吊绳的拉力不能超过1200N,电动机的最大输出功率为12kw,为尽快把人安全救起,操作人员采取的办法是:先让吊绳以最大拉力工作一段时间,而后电动机又以最大功率工作,当人到达机舱时恰好达到最大速度.(g=10m/s2)求:(1)人刚到达机舱时的速度;(2)这一过程所用的时间.例3 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60kg 的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2s.若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小.(g=10m/s2)例4 有一宇宙飞船,以v=10km/s的速度进入分布均匀的宇宙微粒区,飞船每前进s =1km与n=1×104个微粒相碰.已知每个微粒的质量m=2×10-4g.假如微粒与飞船碰撞后附于飞船上,则要保持飞船速度不变,飞船的牵引力应增加多少?1.下列说法中正确的是 ( )A .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B .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C .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D .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2.质量为m 的物体以初速度v 0水平抛出,经过时间t ,下降的高度为h ,速率变为v ,在这段时间内物体动量变化量的大小为 ( )A .m (v -v 0)B .mgtC .22v v mD .gh m 23.古有“守株待兔”的寓言。
高中物理动能定理的综合应用(一)解题方法和技巧及练习题及解析
高中物理动能定理的综合应用(一)解题方法和技巧及练习题及解析一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用1.如图甲所示,倾斜的传送带以恒定的速率逆时针运行.在t =0时刻,将质量为1.0 kg 的物块(可视为质点)无初速度地放在传送带的最上端A 点,经过1.0 s ,物块从最下端的B 点离开传送带.取沿传送带向下为速度的正方向,则物块的对地速度随时间变化的图象如图乙所示(g =10 m/s 2),求:(1)物块与传送带间的动摩擦因数;(2)物块从A 到B 的过程中,传送带对物块做的功. 【答案】3-3.75 J 【解析】解:(1)由图象可知,物块在前0.5 s 的加速度为:2111a =8?m/s v t = 后0.5 s 的加速度为:222222?/v v a m s t -== 物块在前0.5 s 受到的滑动摩擦力沿传送带向下,由牛顿第二定律得:1mgsin mgcos ma θμθ+=物块在后0.5 s 受到的滑动摩擦力沿传送带向上,由牛顿第二定律得:2mgsin mgcos ma θμθ-=联立解得:3μ=(2)由v -t 图象面积意义可知,在前0.5 s ,物块对地位移为:1112v t x =则摩擦力对物块做功:11·W mgcos x μθ= 在后0.5 s ,物块对地位移为:12122v v x t +=则摩擦力对物块做功22·W mgcos x μθ=- 所以传送带对物块做的总功:12W W W =+ 联立解得:W =-3.75 J2.如图所示,一质量为m 的滑块从高为h 的光滑圆弧形槽的顶端A 处无初速度地滑下,槽的底端B 与水平传送带相接,传送带的运行速度恒为v 0,两轮轴心间距为L ,滑块滑到传送带上后做匀加速运动,滑到传送带右端C 时,恰好加速到与传送带的速度相同,求:(1)滑块到达底端B 时的速度大小v B ; (2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ;(3)此过程中,由于克服摩擦力做功而产生的热量Q.【答案】(12gh 2)2022v gh gl μ-=(3)(2022m v gh-【解析】试题分析:(1)滑块在由A 到B 的过程中,由动能定理得:2102B mgh mv -=, 解得:2B gh ν=(2)滑块在由B 到C 的过程中,由动能定理得:μmgL =12mv 02−12mv B 2, 解得,2022v ghgLμ-=;(3)产生的热量:Q =μmgL 相对,()2200(2)2Bgh L g相对=νννμ--=(或200(2) gh ν-), 解得,201(2)2Q m gh ν=; 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.3.如图甲所示,带斜面的足够长木板P ,质量M =3kg 。
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 。
高考物理动能定理的综合应用(一)解题方法和技巧及练习题含解析
高考物理动能定理的综合应用(一)解题方法和技巧及练习题含解析一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用1.北京老山自行车赛场采用的是250m 椭圆赛道,赛道宽度为7.6m 。
赛道形如马鞍形,由直线段、过渡曲线段以及圆弧段组成,圆弧段倾角为45°(可以认为赛道直线段是水平的,圆弧段中线与直线段处于同一高度)。
比赛用车采用最新材料制成,质量为9kg 。
已知直线段赛道每条长80m ,圆弧段内侧半径为14.4m ,运动员质量为61kg 。
求: (1)运动员在圆弧段内侧以12m/s 的速度骑行时,运动员和自行车整体的向心力为多大;(2)运动员在圆弧段内侧骑行时,若自行车所受的侧向摩擦力恰为零,则自行车对赛道的压力多大;(3)若运动员从直线段的中点出发,以恒定的动力92N 向前骑行,并恰好以12m/s 的速度进入圆弧段内侧赛道,求此过程中运动员和自行车克服阻力做的功。
(只在赛道直线段给自行车施加动力)。
【答案】(1)700N;(2)2;(3)521J 【解析】 【分析】 【详解】(1)运动员和自行车整体的向心力F n =2(m)M v R+解得F n =700N(2)自行车所受支持力为()cos45NM m g F +=︒解得F N 2N根据牛顿第三定律可知F 压=F N 2N(3)从出发点到进入内侧赛道运用动能定理可得W F -W f 克+mgh =212mv W F =2FL h =1cos 452d o =1.9m W f 克=521J2.如图所示,人骑摩托车做腾跃特技表演,以1.0m/s 的初速度沿曲面冲上高0.8m 、顶部水平的高台,若摩托车冲上高台的过程中始终以额定功率1.8kW 行驶,经过1.2s 到达平台顶部,然后离开平台,落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A 点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A 、B 为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R =1.0m ,人和车的总质量为180kg ,特技表演的全过程中不计一切阻力(计算中取g =10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:(1)人和车到达顶部平台的速度v ;(2)从平台飞出到A 点,人和车运动的水平距离x ; (3)圆弧对应圆心角θ;(4)人和车运动到圆弧轨道最低点O 时对轨道的压力. 【答案】(1)3m/s (2)1.2m (3)106°(4)7.74×103N 【解析】 【分析】 【详解】(1)由动能定理可知:221011Pt mgH mv 22mv -=- v =3m/s (2)由2221H gt ,s vt 2==可得:2H s v 1.2m g== (3)摩托车落至A 点时,其竖直方向的分速度y 2v gt 4m /s ==设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为α,则4tan 3y v vα==,即α=53°所以θ=2α=106°(4)在摩托车由最高点飞出落至O 点的过程中,由机械能守恒定律可得:2211mg[H R(1cos )]mv mv 22α'+-=-在O 点:2v N mg m R-= 所以N =7740N由牛顿第三定律可知,人和车在最低点O 时对轨道的压力为7740N3.我国将于2022年举办冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.如图1-所示,质量m =60 kg 的运动员从长直助滑道AB 的A 处由静止开始以加速度a =3.6 m/s 2匀加速滑下,到达助滑道末端B 时速度v B =24 m/s ,A 与B 的竖直高度差H =48 m .为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点C 处附近是一段以O 为圆心的圆弧.助滑道末端B 与滑道最低点C 的高度差h =5 m ,运动员在B 、C 间运动时阻力做功W =-1530 J ,g 取10 m/s 2.(1)求运动员在AB 段下滑时受到阻力F f 的大小;(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍,则C 点所在圆弧的半径R 至少应为多大?【答案】(1)144 N (2)12.5 m 【解析】试题分析:(1)运动员在AB 上做初速度为零的匀加速运动,设AB 的长度为x ,斜面的倾角为α,则有 v B 2=2ax根据牛顿第二定律得 mgsinα﹣F f =ma 又 sinα=H x由以上三式联立解得 F f =144N(2)设运动员到达C 点时的速度为v C ,在由B 到达C 的过程中,由动能定理有 mgh+W=12mv C 2-12mv B 2 设运动员在C 点所受的支持力为F N ,由牛顿第二定律得 F N ﹣mg=m 2Cv R由运动员能承受的最大压力为其所受重力的6倍,即有 F N =6mg 联立解得 R=12.5m 考点:牛顿第二定律;动能定理【名师点睛】本题中运动员先做匀加速运动,后做圆周运动,是牛顿第二定律、运动学公式、动能定理和向心力的综合应用,要知道圆周运动向心力的来源,涉及力在空间的效果,可考虑动能定理.4.如图所示,位于竖直平面内的轨道BCDE ,由一半径为R=2m 的14光滑圆弧轨道BC 和光滑斜直轨道DE 分别与粗糙水平面相切连接而成.现从B 点正上方H=1.2m 的A 点由静止释放一质量m=1kg 的物块,物块刚好从B 点进入14圆弧轨道.已知CD 的距离L=4m ,物块与水平面的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度g 取10m/s 2,不计空气阻力.求:(1)物块第一次滑到C 点时的速度; (2)物块第一次滑上斜直轨道DE 的最大高度; (3)物块最终停在距离D 点多远的位置. 【答案】(1) 8m/s (2) 2.2m (3) 0.8m 【解析】 【分析】根据动能定理可求物块第一次滑到C 点时的速度;物块由A 到斜直轨道最高点的过程,由动能定理求出物块第一次滑上斜直轨道DE 的最大高度;物块将在轨道BCDE 上做往返运动,直至停下,设物块在水平轨道CD 上通过的总路程为S ,根据动能定理求出. 【详解】解:(1)根据动能定理可得21()2mg H R mv += 解得8/v m s =(2)物块由A 到斜直轨道最高点的过程,由动能定理有:()0mg H R mgL mgh μ+--=解得: 2.2h m =(3)物块将在轨道BCDE 上做往返运动,直至停下,设物块在水平轨道CD 上通过的总路程为S ,则:()0mg H R mgS μ+-= 解得:12.8S m =因: 30.8S L m =+,故物块最终将停在距离D 点0.8m 处的位置.5.如图所示,在水平路段AB 上有一质量为2kg 的玩具汽车,正以10m/s 的速度向右匀速运动,玩具汽车前方的水平路段AB 、BC 所受阻力不同,玩具汽车通过整个ABC 路段的v-t 图象如图所示(在t =15s 处水平虚线与曲线相切),运动过程中玩具汽车电机的输出功率保持20W 不变,假设玩具汽车在两个路段上受到的阻力分别有恒定的大小.(解题时将玩具汽车看成质点)(1)求汽车在AB路段上运动时所受的阻力f1;(2)求汽车刚好开过B点时的加速度a(3)求BC路段的长度.【答案】(1)f1=5N (2) a=1.5 m/s2 (3)x=58m【解析】【分析】根据“汽车电机的输出功率保持20W不变”可知,本题考查机车的启动问题,根据图象知汽车在AB段匀速直线运动,牵引力等于阻力,而牵引力大小可由瞬时功率表达式求出;由图知,汽车到达B位置将做减速运动,瞬时牵引力大小不变,但阻力大小未知,考虑在t=15s处水平虚线与曲线相切,则汽车又瞬间做匀速直线运动,牵引力的大小与BC 段阻力再次相等,有瞬时功率表达式求得此时的牵引力数值即为阻力数值,由牛顿第二定律可得汽车刚好到达B点时的加速度;BC段汽车做变加速运动,但功率保持不变,需由动能定理求得位移大小.【详解】(1)汽车在AB路段时,有F1=f1P=F1v1联立解得:f1=5N(2)t=15 s时汽车处于平衡态,有F2=f2P=F2v2联立解得:f2=2Nt=5s时汽车开始加速运动,有F1-f2=ma解得a=1.5m/s2(3)对于汽车在BC段运动,由动能定理得:解得:x=58m【点睛】抓住汽车保持功率不变这一条件,利用瞬时功率表达式求解牵引力,同时注意隐含条件汽车匀速运动时牵引力等于阻力;对于变力做功,汽车非匀变速运动的情况,只能从能量的角度求解.6.如图所示,一倾角θ=37°的斜面底端与一传送带左端相连于B点,传送带以v=6m/s的速度顺时针转动,有一小物块从斜面顶端点以υ0=4m/s的初速度沿斜面下滑,当物块滑到斜面的底端点时速度恰好为零,然后在传送带的带动下,从传送带右端的C点水平抛出,最后落到地面上的D点,已知斜面长度L1=8m,传送带长度L2=18m,物块与传送带之间的动摩擦因数μ2=0.3,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2).(1)求物块与斜而之间的动摩擦因数μl;(2)求物块在传送带上运动时间;(3)若物块在D点的速度方向与地面夹角为a=53°,求C点到地面的高度和C、D两点间的水平距离.【答案】(1)(2)4s;(3)4.8m.【解析】试题分析:(1)从A到B由动能定理即可求得摩擦因数(2)由牛顿第二定律求的在传送带上的加速度,判断出在传送带上的运动过程,由运动学公式即可求的时间;(3)物体做平抛运动,在竖直方向自由落体运动,解:(1)从A到B由动能定理可知代入数据解得(2)物块在传送带上由牛顿第二定律:μ2mg=maa=达到传送带速度所需时间为t=s加速前进位移为<18m滑块在传送带上再匀速运动匀速运动时间为故经历总时间为t总=t+t′=4s(3)设高度为h,则竖直方向获得速度为联立解得h=3.2m下落所需时间为水平位移为x CD=vt″=6×0.8s=4.8m答:(1)求物块与斜而之间的动摩擦因数μl为(2)求物块在传送带上运动时间为4s;(3)若物块在D点的速度方向与地面夹角为a=53°,C点到地面的高度为3.2m和C、D两点间的水平距离为4.8m.【点评】本题主要考查了动能定理、平抛运动的基本规律,运动学基本公式的应用,要注意传动带顺时针转动时,要分析物体的运动情况,再根据运动学基本公式求解.7.滑雪者为什么能在软绵绵的雪地中高速奔驰呢?其原因是白雪内有很多小孔,小孔内充满空气.当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来,在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”,从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦.然而当滑雪板对雪地速度较小时,与雪地接触时间超过某一值就会陷下去,使得它们间的摩擦力增大.假设滑雪者的速度超过4 m/s 时,滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1=0.25变为μ2=0.125.一滑雪者从倾角为θ=37°的坡顶A由静止开始自由下滑,滑至坡底B(B处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪地,最后停在C处,如图所示.不计空气阻力,坡长为l=26 m,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化经历的时间;(2)滑雪者到达B处的速度;(3)滑雪者在水平雪地上运动的最大距离.【答案】1s99.2m【解析】【分析】由牛顿第二定律分别求出动摩擦因数恒变化前后的加速度,再由运动学知识可求解速度、位移和时间.【详解】(1)由牛顿第二定律得滑雪者在斜坡的加速度:a1==4m/s2解得滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间:t==1s(2)由静止到动摩擦因素发生变化的位移:x1=a1t2=2m动摩擦因数变化后,由牛顿第二定律得加速度:a 2==5m/s 2由v B 2-v 2=2a 2(L-x 1)解得滑雪者到达B 处时的速度:v B =16m/s(3)设滑雪者速度由v B =16m/s 减速到v 1=4m/s 期间运动的位移为x 3,则由动能定理有:;解得x 3=96m速度由v 1=4m/s 减速到零期间运动的位移为x 4,则由动能定理有:;解得 x 4=3.2m所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为x=x 3+x 4=96+ 3.2=99.2m8.如图所示,AB 是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD 是光滑的圆弧轨道,AB 恰好在B 点与圆弧相切,圆弧的半径为R ,一个质量为m 的物体 (可以看做质点)从直轨道上的P 点由静止释放,结果它能在两轨道间做往返运动.已知P 点与圆弧的圆心O 等高,物体与轨道AB 间的动摩擦因数为μ,求:(1)物体做往返运动的整个过程中,在AB 轨道上通过的总路程; (2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E 时,物体对轨道压力的大小和方向. 【答案】(1)RL μ=(2)(32cos )NN F F mg θ'==-,方向竖直向下 【解析】试题分析:(1)物体每完成一次往返运动,在AB 斜面上能上升的高度都减少一些,最终当它达B 点时,速度变为零,对物体从P 到B 全过程用动能定理,有cos cos 0mgR mgL θμθ-=得物体在AB 轨道上通过的总路程为RL μ=(2)最终物体以B 为最高点在圆弧轨道底部做往返运动,设物体从B 运动到E 时速度为v ,由动能定理 有21(1cos )2mgR mv θ-=在E 点,由牛顿第二定律有2N mv F mg R-=得物体受到的支持力(32cos )N F mg θ=-根据牛顿第三定律,物体对轨道的压力大小为(32cos )NN F F mg θ'==-,方向竖直向下.考点:考查了动能定理,牛顿运动定律,圆周运动等应用点评:在使用动能定理分析多过程问题时非常方便,关键是对物体受力做功情况以及过程的始末状态非常清楚9.如图所示,在E=103 V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,半圆形轨道平面与电场线平行,其半径R=40 cm,N为半圆形轨道最低点,P为QN圆弧的中点,一带负电q=10-4 C的小滑块质量m=10 g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N点右侧1.5 m的M处,g取10 m/s2,求:(1)小滑块从M点到Q点电场力做的功(2)要使小滑块恰能运动到半圆形轨道的最高点Q,则小滑块应以多大的初速度v0向左运动?(3)这样运动的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大?【答案】(1) - 0.08J(2) 7 m/s(3)0.6 N【解析】【分析】【详解】(1)W=-qE·2R W= - 0.08J(2)设小滑块到达Q点时速度为v,由牛顿第二定律得mg+qE=m2 v R小滑块从开始运动至到达Q点过程中,由动能定理得-mg·2R-qE·2R-μ(mg+qE)x=12mv2-12mv联立方程组,解得:v0=7m/s.(3)设小滑块到达P点时速度为v′,则从开始运动至到达P点过程中,由动能定理得-(mg+qE)R-μ(qE+mg)x=12mv′2-12mv又在P点时,由牛顿第二定律得F N=m2 v R代入数据,解得:F N=0.6N由牛顿第三定律得,小滑块通过P点时对轨道的压力F N′=F N=0.6N.【点睛】(1)根据电场力做功的公式求出电场力所做的功;(2)根据小滑块在Q 点受的力求出在Q 点的速度,根据动能定理求出滑块的初速度; (3)根据动能定理求出滑块到达P 点的速度,由牛顿第二定律求出滑块对轨道的压力,由牛顿第三定律得,小滑块通过P 点时对轨道的压力.10.如图所示,半圆轨道的半径为R=10m ,AB 的距离为S=40m ,滑块质量m=1kg ,滑块在恒定外力F 的作用下从光滑水平轨道上的A 点由静止开始运动到B 点,然后撤去外力,又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动,且滑块通过最高点C 后又刚好落到原出发点A ;g=10m/s 2求:(1)滑块在C 点的速度大小v c (2) 在C 点时,轨道对滑块的作用力N C (3)恒定外力F 的大小【答案】(1)v c =20m/s (2)Nc=30N ,方向竖直向下(3)F="10N" 【解析】试题分析:(1) C 点飞出后正好做平抛运动,则212{2R gt x vt== 联立上述方程则v c =20m/s(2)根据向心力知识则2N v mg F m r+=FN=30N ,方向竖直向下。
练习 动能定理精选
练习 动能定理11.在平直公路上,汽车由静止开始做匀加速运动,当速度达到vm 后立即关闭发动机直到停止,v -t 图象如图所示。
设汽车的牵引力为F ,摩擦力为F f ,全过程中牵引力做功W 1,克服摩擦力做功W 2,则( )A .F ∶F f =1∶3B .F ∶F f =4∶1C .W 1∶W 2=1∶1D .W 1∶W 2=1∶32.置于水平面上的物体在水平拉力F 作用下由静止开始前进了s ,撤去力F 后,物体又前进了s 后停止运动。
若物体的质量为m ,则 ( )A.物体受到的摩擦阻力为F/2B.物体受到的摩擦阻力为FC.运动过程中的最大动能为Fs / 2D.物体在运动位移的中点时的速度最大 3.汽车在平直公路上行驶.在它的速度从零增加到v 的过程中,发动机做的功为W 1.在它的速度从v 增加到2v 的过程中,发动机做的功为W 2.设汽车在行驶过程中的牵引力和所受阻力都不变,则有 ( )A .W 2=2W 1B .W 2=3W 1C .W 2=4W 1D .仅能判定W 2>W 14.跳水运动员从高H 的跳台以速度V 1水平跳出,落水时速率为V 2,运动员质量为m ,若起跳时,运动员所做的功为W 1,在空气中克服阻力所做的功为W 2,则( )A .W 1=2121mv B .W 1=mgH +2121mv C .W 2=2121mv +mgH -2221mv D .W 2=2121mv -2221mv 5.如图所示,质量为m 的小车在水平恒力F 的推动下,从山坡(粗糙)底部A 处由静止运动至高为h 的山坡顶部B 处,获得的速度为v ,A 、B 之间的水平距离为x ,重力加速度为g .下列说法正确的是( )A .重力对小车做功mgh- B .推力对小车做功Fx C .合外力对小车做的功为212mv D .推力和摩擦阻力对小车做的功212mv 6.(09全国卷Ⅱ)以初速度v 0竖直向上抛出一质量为m 的小物体。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1、质量为m的滑块沿着高为h,长为L的粗糙斜面恰能匀速下滑,在滑块从斜面顶端下滑到底端的过程中:()
A、重力对滑块所做的功为mgh
B、滑块克服阻力所做的功等于mgh
C、合力对滑块所做的功为mgh
D、合力对滑块所做的功不能确定
2、一个质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度是2m/s,则下列说法中错误的是(g取10m/s2)
A、手对物体做功12J
B、合外力对物体做功12J
C、合外力对物体做功2J
D、物体克服重力做功10J
3、质点在恒力作用下从静止开始做直线运动,则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
4.速度为v的子弹,恰可穿透一固定着的木板,如果子弹速度为2v,子弹穿透木板的阻力视为不变,则可穿透同样的木块()
A.2块
B.3块
C.4块
D.1块
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. mglcosθ
B. mgl(1-cosθ)
C. Flcosθ
D. Flsinθ
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/)
8如图所示,半径R=1m的1/4圆弧导轨与水平面相接,从圆弧导轨顶端A,静止释放一个质量为m=20g的小木块,测得其滑至底端B时速度V B=3m/s,以后沿水平导轨滑行BC =3m而停止.
求:(1)在圆弧轨道上克服摩擦力做的功?
(2)BC段轨道的动摩擦因数为多少?
10如图所示,物体自倾角为θ、长为L 的斜面顶端由静止开始滑下,到斜面底端时与固定挡板发生碰撞,设碰撞时无机械能损失.碰后物体又沿斜面上升,若到最后停止时,物体总共滑过的路程为s ,则物体与斜面间的动摩擦因数为多少。
11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 .
17如图所示,竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径为R ,A 端与圆心O 等高,AD 为水平面,B 点在O 的正上方,一个小球在A 点正上方由静止释放,自由下落至A 点进入圆轨道并恰能到达B 点.求:
(1)释放点距A 点的竖直高度;
(2)落点C 与A 点的水平距离
A C D
B O
18如图,一个质量为0.6kg 的小球以某一初速度从P 点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC 的A 点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失)。
已知圆弧的半径R=0.3m ,
θ=60 0,小球到达A 点时的速度 v=4 m/s 。
(取g =10 m/s 2)求:
(1) 小球做平抛运动的初速度v 0 ;
(2) P 点与A 点的水平距离和竖直高度;
(3) 小球到达圆弧最高点C 时对轨道的压力。
7、如以竖直初速度v 0抛出一个质量为m 的小球,当小球返回出发点时的速度大小为0v 4
3,求小球在运动过程中受的平均阻力f 和小球能上升的最大高度。
8.如图5-7-5所示,斜面长为s ,倾角为θ,一物体质量为m ,从斜面底端的A 点开始以初速度v 0沿斜面向上滑行.斜面与物体间的动摩擦因数为μ,物体滑到斜面顶端B 点时飞出斜面,最后落在与A 点处于同一水平面上的C 处,则物体落地时的速度大小为多少?
B P v 0 A
C O θ R。