动能定理测试题
动能定理专项训练(含解析)
动能定理专项训练一、选择题1.有两个物体甲、乙,它们在同一直线上运动,两物体的质量均为m ,甲速度为v ,动能为E k ;乙速度为-v ,动能为E k ′,那么( )(A )E k ′=-E k(B )E k ′=E k(C )E k ′<E k(D )E k ′>E k2.甲、乙两个物体的质量分别为甲m 和乙m ,并且甲m =2 乙,它们与水平桌面的动摩擦因数相同,当它们以相同的初动能在桌面上滑动时,它们滑行的最大距离之比为( ). (A )1:1(B )2:1(C )1:2(D )2:13.两个物体a 和b ,其质量分别为m a 和m b ,且m a >m b ,它们的初动能相同.若它们分别受到不同的阻力F a 和F b 的作用,经过相等的时间停下来,它们的位移分别为s a 和s b ,则( ). (A )F a >F b ,s a >s b(B )F a >F b ,s a <s b (C )F a <F b ,s a >s b(D )F a <F b ,s a <s b4.一个小球从高处自由落下,则球在下落过程中的动能( ). (A )与它下落的距离成正比 (B )与它下落距离的平方成正比 (C )与它运动的时间成正比(D )与它运动的时间平方成正比5.质量为2kg 的物体以50J 的初动能在粗糙的水平面上滑行,其动能的变化与位移的关系如图所示,则物体在水平面上滑行的时间为( ). A 、5s B 、4s C 、s 22 D 、2s6.以速度v 飞行的子弹先后穿透两块由同种材料制成的平行放置的固定金属板,若子弹穿透两块金属板后的速度分别变为0.8v 和0.6v ,则两块金属板的厚度之比为( ). (A )1:1(B )9:7(C )8:6(D )16:97.质点只受的力F 作用,F 随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上.已知t =0时质点的速度为零.在右图所示的t 1、t 2、t 3和t 4各时刻中,质点动能最大的时刻是( ). (A )t 1(B )t 2(C )t 3(D )t 48.在平直公路上,汽车由静止开始作匀加速运动,当速度达到某一值时,立即关闭发动机后滑行至停止,其v -t 图像如图5—22所示.汽车牵引力为F ,运动过程中所受的摩擦阻力恒为f ,全过程中牵引力所做的功为W 1,克服摩擦阻力所做的功为W 2,则下列关系中正确的是().(A )F :f =1:3 (B )F :f =4:1(C )W 1:W 2=1:1(D )W 1:W 2=1:39.一个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v ,克服摩擦阻力做功为2E .若小物块冲上斜面的初动能变为2E ,则有( ). (A )返回斜面底端时的动能为E(B )返回斜面底端时的动能为23E(C )返回斜面底端时的速度大小为2v (D )克服摩擦阻力做的功仍为2E10.质量为m 的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内作半径为R 的圆周运动.运动过程中,小球受到空气阻力的作用,在某一时刻小球通过轨道最低点时绳子的拉力为7mg ,此后小球继续作圆周运动,转过半个圆周恰好通过最高点,则此过程中小球克服阻力所做的功为( ).(A )mgR (B )2mgR (C )3mgR (D )4mgR11.一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,考虑小球由静止开始运动到最低位置的过程().(A )小球在水平方向的速度逐渐增大 (B )小球在竖直方向的速度逐渐增大 (C )到达最低位置时小球线速度最大(D )到达最低位置时绳中的拉力等于小球重力12.如图所示,板长为L ,板的B 端静止放有质量为m 的小物体,物体与板的动摩擦因数为μ.开始时板水平,在缓慢转过一个小角度α的过程中,小物体保持与板相对静止,则在这个过程中().(A )摩擦力对小物体做功为μmgLcosα(1-cosα) (B )摩擦力对小物体做功为mgLsinα(1-cosα) (C )弹力对小物体做功为mgLcosαsinα (D )板对小物体做功为mgLsinα13.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( )(A )sLsin θ(B )θssin L (C )sLtan θ(D )θstan L二、填空题14.一个质量是2kg 的物体以3m /s 的速度匀速运动,动能等于______J .15.火车的质量是飞机质量的110倍,而飞机的速度是火车速度的12倍,动能较大的是______. 16.两个物体的质量之比为100:1,速度之比为1:100,这两个物体的动能之比为______.17.一个物体的速度从0增加到v ,再从v 增加到2v ,前后两种情况下,物体动能的增加量之比为______. 18.甲、乙两物体的质量之比为2:1m :m =乙甲,它们分别在相同力的作用下沿光滑水平面从静止开始作匀加速直线运动,当两个物体通过的路程相等时,则甲、乙两物体动能之比为______.19.自由下落的物体,下落1m 和2m 时,物体的动能之比是______;下落1s 和2s 后物体的动能之比是______.20.甲、乙两物体的质量比m 1:m 2=2:1,速度比v 1:v 2=1:2,在相同的阻力作用下滑行至停止时通过的位移大小之比为_____.21.一颗质量为10g 的子弹,射入土墙后停留在0.5m 深处,若子弹在土墙中受到的平均阻力是6400N .子弹射入土墙前的动能是______J ,它的速度是______m /s .22.质量为m 的物体,作加速度为a 的匀加速直线运动,在运动中连续通过A 、B 、C 三点,如果物体通过AB 段所用时间和通过BC 段所用的时间相等,均为T ,那么物体在BC 段的动能增量和在AB 段的动能增量之差为______.23.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______m /s .24.乌鲁木齐市达坂城地区风力发电网每台风力发电机4张叶片总共的有效迎风面积为s ,空气密度为ρ、平均风速为v .设风力发电机的效率(风的动能转化为电能的百分比)为η,则每台风力发电机的平均功率P =______.25.一人坐在雪橇上,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______J (g 取10m /s 2) 三、应用题26.如图所示,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,测得停止处与开始运动处的水平距离为s,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,求动摩擦因数μ.27.一颗质量m=10g的子弹,以速度v=600m/s从枪口飞出,子弹飞出枪口时的动能为多大?若测得枪膛长s=0.6m,则火药引爆后产生的高温高压气体在枪膛内对子弹的平均推力多大?28.一辆汽车质量为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v.设汽max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.29.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s0的位置以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路程s30.在光滑水平面上有一静止的物体,现以水平恒力F1推这一物体,作用一段时间后,换成相反方向的水平恒力F2推这一物体.当F2作用时间与F1的作用时间相同时,物体恰好回到出发点,此时物体的动能为32J.求运动过程中F1和F2所做的功.参考答案1、B解析:动能是标量,由可得答案为B。
(完整版)高中物理动能定理典型练习题(含答案)
动能定理典型练习题典型例题讲解1.下列说法正确的是( )A 做直线运动的物体动能不变,做曲线运动的物体动能变化B 物体的速度变化越大,物体的动能变化也越大C 物体的速度变化越快,物体的动能变化也越快D 物体的速率变化越大,物体的动能变化也越大【解析】 对于给定的物体来说,只有在速度的大小(速率)发生变化时它的动能才改变,速度的变化是矢量,它完全可以只是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无必然的联系. 【答案】D2.物体由高出地面H 高处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落至沙坑表面进入沙坑h 停止(如图5-3-4所示).求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍?【解析】 选物体为研究对象, 先研究自由落体过程,只有重力做功,设物体质量为m ,落到沙坑表面时速度为v ,根据动能定理有0212-=mv mgH ① 再研究物体在沙坑中的运动过程,重力做正功,阻做负功,根据动能定理有2210mv Fh mgh -=- ②由①②两式解得hh H mg F += 另解:研究物体运动的全过程,根据动能定理有000)(=-=-+Fh h H mg解得hh H mg F +=3.如图5-3-5所示,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 ,若物体的质量为lkg ,到B 点时的速度为6m/s ,则在下滑过程中,物体克服阻力所做的功为多少?(g 取10m/s 2)【解析】设物体克服摩擦力图5-3-5Hh图5-3-4图5-3-6图5-3-7所做的功为W ,对物体由A 运动到B 用动能定理得221mv W mgh =- Jmv mgh W 32612151012122=⨯⨯-⨯⨯=-=即物体克服阻力所做的功为32J.课后创新演练1.一质量为1.0kg 的滑块,以4m/s 的初速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起一向右水平力作用于滑块,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s ,则在这段时间内水平力所做的功为( A )A .0B .8JC .16JD .32J2.两物体质量之比为1:3,它们距离地面高度之比也为1:3,让它们自由下落,它们落地时的动能之比为( C )A .1:3B .3:1C .1:9D .9:13.一个物体由静止沿长为L 的光滑斜面下滑当物体的速度达到末速度一半时,物体沿斜面下滑了( A )A .4LB .L )12(-C .2LD .2L4.如图5-3-6所示,质量为M 的木块放在光滑的水平面上,质量为m 的子弹以速度v 0沿水平射中木块,并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动.已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离L ,子弹进入木块的深度为s .若木块对子弹的阻力f 视为恒定,则下列关系式中正确的是( ACD )A .fL =21Mv 2B .f s =21mv 2C .f s =21mv 02-21(M +m )v 2D .f (L +s )=21mv 02-21mv 25.如图5-3-7所示,质量为m 的物体静放在水平光滑平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度v 0向右匀速走动的人拉着,设人从地面上且从平台的 边缘开始向右行 至绳和水平方向 成30°角处,在此 过程中人所做的功 为( D ) A .mv 02/2B .mv 02C .2mv 02/3D .3mv 02/86.如图5-3-8所示,一小物块初速v 1,开始由A 点沿水平面滑至B 点时速度为v 2,若该物块仍以速度v 1从A 点沿两斜面滑动至B 点时速度为v 2’,已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相同,则( C ) A.v 2>v 2' B.v 2<v 2’ C.v 2=v 2’ D .沿水平面到B 点时间与沿斜面到达B 点时间相等. 7.如图5-3-9所示,斜面足够长,其倾角为α,质量为m 的滑块,距挡板P 为S 0,以初速度v 0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,求滑块在斜面上经过的总路程为多少?【解析】滑块在滑动过程中,要克服摩擦力做功,其机械能不断减少;又因为滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,所以最终会停在斜面底端.在整个过程中,受重力、摩擦力和斜面支持力作用,其中支持力不做功.设其经过和总路程为L ,对全过程,由动能定理得:200210cos sin mv L ng mgS -=-αμα得αμαcos 21sin mgS 20mg mv L +=8.如图5-3-10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,由传送带传知工件与传送带间的动摩擦因数23=μ,g 取送至h =2m 的高处.已10m/s 2.(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?【解析】 (1) 工件刚放上皮带时受滑动摩擦力θμcos mg F =,工件开始做匀加速直线运动,由牛顿运动定律ma mg F =-θsin 得:图5-3-8图5-3-10V 0S 0αP 图5-3-9)30sin 30cos 23(10)sin cos (sin 00-⨯=-=-=θθμθg g mFa =2.5m/s 2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可得5.2222220⨯==a v x =0.8m <4m. 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。
(完整版)动能定理习题(附答案)
m: C 点竖直上抛,根据动能定理:
12 mgh 0 mv2
2 ∴ h=2.5 R ∴ H=h +R=3.5 R
(2) 物块从 H 返回 A 点,根据动能定理:
mgH -μ mg=s0-0 ∴ s=14 R
小物块最终停在 B 右侧 14R 处
13 也可以整体求解,解法如下:
m: B→ C,根据动能定理: F 2R f 2R mgH 0 0
解: (1) m 由 A 到 B:根据动能定理: mgh 1 mv2 2
1 mv02 2
v 20m/s
m v0
(2) m 由 A 到 B,根据动能定理 3:
1 21 2
mgh W mvt mv0
2
2
W 1.95J
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?
4、在距离地面高为 H 处,将质量为 m 的小钢球以初速度 v0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:
WF f l cos180o 1 mvm2 0 2
l 800m
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,所受轨道支持力 N B、 N C各是多大 ?
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,
完整版动能和动能定理测试题和答案
动能和动能定理测试题和答案动能和动能定理测试题一、选择题1.车做匀加快运动,速度从零增添到 V的过程中发动机做功 W1,从V增添到 2V的过程中发动机做功 W 2,设牵引力和阻力恒定,则有()A. W2=2W1B. W2=3W1C. W2=4W1D.仅能判断 W2> W12.用 100N的力将千克的足球以8m/s的初速度沿水平方向踢出 20米,则人对球做功为()A. 200J B.16J C. 2000J D.没法确立3.子弹以水平速度 V射入静止在圆滑水平面上的木块M,并留在此中,则()A.子弹战胜阻力做功与木块获取的动能相等B.阻力对子弹做功小于子弹动能的减少C.子弹战胜阻力做功与子弹对木块做功相等D.子弹克阻力做功大于子弹对木块做功4.如下图, DO是水平面, AB是斜面,初速度为 v0 ,物体从 D点出发 DBA滑到极点时速度恰巧为零,假如斜面改为 AC,让该物体从 D点出发 DCA滑到 A点且速度恰巧为零,则物体拥有的初速度(已知物体与路面间的动摩擦系数到处相等且不为零)()A.大于 v0B.等于 v0C.小于 v0D.取决于斜面的倾角5.质量不等,但拥有相同初动能的两个物体,在摩擦系数相同的水平川面上滑行,直到停止,则()A.质量大的物体滑行的距离大B.质量小的物体滑行的距离大C.它们滑行的距离相同大D.它们战胜摩擦力所做的功相同多6.有两个物体其质量 M1>M 2它们初动能相同,若两物体遇到不变的阻力 F1和 F2作用经过相同的时间停下,它们的位移分别为 S1和S2,则()A. F1> F2,且 S1< S2B. F1> F2,且 S1> S2C. F1<F2,且 S1< S2D. F1>F2,且 S1> S27.速度为v的子弹,恰可穿透一块固定着的木板,假如子弹的速度为2v,子弹穿透木板时阻力视为不变,则可穿透相同的木板:()A.1块;B.2块;C.3块;D.4块。
8 . 质量为 m的物体从高为 h的斜坡上 a点由静止滑下,滑到水平面上b点静止,如下图,此刻要把它从 b点再拉回到 a点,则外力对物体做功起码是()A.mghB. 2mghC. 3mghD. 4mgh9. 一物体在竖直弹簧的上方h米处着落,而后又被弹簧弹回,如下图,则物体动能最大时是:()A.物体刚接触弹簧时;动能和动能定理测试题和答案B.物体将弹簧压缩至最短时;C.物体重力与弹力相等时;D.弹簧等于原长时。
【物理】物理动能与动能定理题20套(带答案)
【物理】物理动能与动能定理题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1.如图所示,在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段长度为,上面铺设特殊材料,小物块与其动摩擦因数为,轨道其它部分摩擦不计。
水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于原长状态。
可视为质点的质量的小物块从轨道右侧A点以初速度冲上轨道,通过圆形轨道,水平轨道后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回,取,求:(1)弹簧获得的最大弹性势能;(2)小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能;(3)当R满足什么条件时,小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。
【答案】(1)10.5J(2)3J(3)0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m【解析】【详解】(1)当弹簧被压缩到最短时,其弹性势能最大。
从A到压缩弹簧至最短的过程中,由动能定理得:−μmgl+W弹=0−m v02由功能关系:W弹=-△E p=-E p解得 E p=10.5J;(2)小物块从开始运动到第一次被弹回圆形轨道最低点的过程中,由动能定理得−2μmgl=E k−m v02解得 E k=3J;(3)小物块第一次返回后进入圆形轨道的运动,有以下两种情况:①小球能够绕圆轨道做完整的圆周运动,此时设小球最高点速度为v2,由动能定理得−2mgR=m v22−E k小物块能够经过最高点的条件m≥mg,解得R≤0.12m②小物块不能够绕圆轨道做圆周运动,为了不让其脱离轨道,小物块至多只能到达与圆心等高的位置,即m v12≤mgR,解得R≥0.3m;设第一次自A点经过圆形轨道最高点时,速度为v1,由动能定理得:−2mgR =m v 12-m v 02且需要满足 m ≥mg ,解得R≤0.72m ,综合以上考虑,R 需要满足的条件为:0.3m≤R≤0.42m 或0≤R≤0.12m 。
【点睛】解决本题的关键是分析清楚小物块的运动情况,把握隐含的临界条件,运用动能定理时要注意灵活选择研究的过程。
动能定理练习题附标准答案.doc
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 .v解: (1) m 由 A 到 B :W Gmgh10JBm克服重力做功 1 W 克GW G 10J(2) m 由 A 到 B ,根据动能定理2:W1 mv2 02JhN2(3) m 由 A 到 B : W W G W FW F 12JAmg2、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:mgh 1 2 1 2v 20m/s m v 0mv2 mv 02(2) m 由 A 到 B ,根据动能定理3:AB11mghmgh22W 1.95JvWmv tmv 0223a 、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:v 0(3a)球由 O 到 A ,根据动能定理4v 0 0 v 0:m1Wmv 02 0 50J O AB2O AA B(3b) 球在运动员踢球的过程中,根据动能定理5:NN1 mv2 1 mv 2W22F fmgmg1不能写成: W G mgh 10J . 在没有特别说明的情况下, W G 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 : AB : Q WE k ”,其中WE k 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.精选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:v 0Amg1 mv2 1mv 02v2gH v 02mgHH22(2) 变力 6.(3) m 由 B 到 C ,根据动能定理:1 2B mgh W f 0mvv2mg1mv 02hW fmg H hv t0 C2(3) m 由 B 到 C : W ff h cos180ofmv 02 2mg Hh2h5、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:Fs 1 cos0omgs 1 cos180o1mv 2NN21 m2 v3v 14m/s3.74m/sf F f(2) m 由 1 状态到 3 状态 8:根据动能定理:mgs 1 mgs 2Fs 1 cos0o mgs cos180o0 0s 100m6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 . 因此可以推知,mg泥土对小球的力为变力 .8也可以用第二段来算 s ,然后将两段位移加起来 . 计算过程如下:2m 由 2 状态到 3 状态:根据动能定理:mgs 2 cos180o0 1 m v 2 s 2 70m2则总位移 s s s 100m .12精选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:AR O (1) 在物体沿水平运动中摩擦力做的功.mgNx(2) 物体与水平面间的动摩擦因数 .f解: (1) m 由 A 到 C 9:根据动能定理:mgR W f0 0CW fmgR8JBmg(2) m 由 B 到 C : W fmg x cos180o0.27、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 ( gA fRO2= 10m/s ),求:mg(1) 物体到达 B 点时的速度大小 .Nl(2) 物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功.f解: (1) m 由 B 到 C :根据动能定理:mg l cos180o0 1 mv B 2BmgC2v B 2m/s(2) m 由 A 到 B :根据动能定理:mgR W f1mv B 2W f0.5J2克服摩擦力做功 W 克 f W f 0.5J8、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,物体在斜面上运动的水平位移为s 1 ,在水平面上运动的位移为 s 2 ,如图所示 10.m 由 A 到 B :根据动能定理:N 1mghmg cos l cos180omgs 2 cos180o0 0A又 Q l coss 1 、 s s 1 s 2N 2lCmghB f 2则 11: hs 0即:ss 2证毕 .mg s 1f 1hs9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)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。
动能定理经典试题(含答案)
动能定理经典试题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。
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)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=10.8J4、 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 220-5、 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 θ6、 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________.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。
动能定理经典考试试题
动能定理经典试题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)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=10.8J4、 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- 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 θFlsin θ6、 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________.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?.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。
(物理)物理动能与动能定理题20套(带答案)及解析
(物理)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,粗糙水平桌面上有一轻质弹簧左端固定在A 点,自然状态时其右端位于B 点。
水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP ,其形状为半径R =1.0m 的圆环剪去了左上角120°的圆弧,MN 为其竖直直径,P 点到桌面的竖直距离是h =2.4m 。
用质量为m =0.2kg 的物块将弹簧由B 点缓慢压缩至C 点后由静止释放,弹簧在C 点时储存的弹性势能E p =3.2J ,物块飞离桌面后恰好P 点沿切线落入圆轨道。
已知物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g 值取10m/s 2,不计空气阻力,求∶(1)物块通过P 点的速度大小;(2)物块经过轨道最高点M 时对轨道的压力大小; (3)C 、D 两点间的距离;【答案】(1)8m/s ;(2)4.8N ;(3)2m 【解析】 【分析】 【详解】(1)通过P 点时,由几何关系可知,速度方向与水平方向夹角为60o ,则22y v gh =o sin 60y v v=整理可得,物块通过P 点的速度8m/s v =(2)从P 到M 点的过程中,机械能守恒2211=(1cos60)+22o M mv mgR mv + 在最高点时根据牛顿第二定律2MN mv F mg R+= 整理得4.8N N F =根据牛顿第三定律可知,物块对轨道的压力大小为4.8N(3)从D 到P 物块做平抛运动,因此o cos 604m/s D v v ==从C 到D 的过程中,根据能量守恒定律212p D E mgx mv μ=+C 、D 两点间的距离2m x =2.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.3.如图所示是一种特殊的游戏装置,CD 是一段位于竖直平面内的光滑圆弧轨道,圆弧半径为10m ,末端D 处的切线方向水平,一辆玩具滑车从轨道的C 点处下滑,滑到D 点时速度大小为10m/s ,从D 点飞出后落到水面上的B 点。
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
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。
高中物理动能与动能定理题20套(带答案)
高中物理动能与动能定理题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1.如图所示,水平地面上一木板质量M =1 kg ,长度L =3.5 m ,木板右侧有一竖直固定的四分之一光滑圆弧轨道,轨道半径R =1 m ,最低点P 的切线与木板上表面相平.质量m =2 kg 的小滑块位于木板的左端,与木板一起向右滑动,并以0v 39m /s 的速度与圆弧轨道相碰,木板碰到轨道后立即停止,滑块沿木板冲上圆弧轨道,后又返回到木板上,最终滑离木板.已知滑块与木板上表面间的动摩擦因数μ1=0.2,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,g 取10 m/s 2.求: (1)滑块对P 点压力的大小;(2)滑块返回木板上时,木板的加速度大小; (3)滑块从返回木板到滑离木板所用的时间.【答案】(1)70 N (2)1 m/s 2 (3)1 s 【解析】 【分析】 【详解】(1)滑块在木板上滑动过程由动能定理得:-μ1mgL =12mv 2-1220mv 解得:v =5 m/s在P 点由牛顿第二定律得:F -mg =m 2v r解得:F =70 N由牛顿第三定律,滑块对P 点的压力大小是70 N (2)滑块对木板的摩擦力F f 1=μ1mg =4 N 地面对木板的摩擦力 F f 2=μ2(M +m )g =3 N对木板由牛顿第二定律得:F f 1-F f 2=Ma a =12f f F F M-=1 m/s 2(3)滑块滑上圆弧轨道运动的过程机械能守恒,故滑块再次滑上木板的速度等于v =5 m/s 对滑块有:(x +L )=vt -12μ1gt 2 对木板有:x =12at 2解得:t =1 s 或t =73s(不合题意,舍去) 故本题答案是: (1)70 N (2)1 m/s 2 (3)1 s 【点睛】分析受力找到运动状态,结合运动学公式求解即可.2.如图所示,粗糙水平地面与半径为R =0.4m 的粗糙半圆轨道BCD 相连接,且在同一竖直平面内,O 是BCD 的圆心,BOD 在同一竖直线上.质量为m =1kg 的小物块在水平恒力F =15N 的作用下,从A 点由静止开始做匀加速直线运动,当小物块运动到B 点时撤去F ,小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D 点,已知A 、B 间的距离为3m ,小物块与地面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g 取10m/s 2.求: (1)小物块运动到B 点时对圆轨道B 点的压力大小. (2)小物块离开D 点后落到地面上的点与D 点之间的距离【答案】(1)160N (2)2 【解析】 【详解】(1)小物块在水平面上从A 运动到B 过程中,根据动能定理,有: (F -μmg )x AB =12mv B 2-0 在B 点,以物块为研究对象,根据牛顿第二定律得:2Bv N mg m R-=联立解得小物块运动到B 点时轨道对物块的支持力为:N =160N由牛顿第三定律可得,小物块运动到B 点时对圆轨道B 点的压力大小为:N ′=N =160N (2)因为小物块恰能通过D 点,所以在D 点小物块所受的重力等于向心力,即:2Dv mg m R=可得:v D =2m/s设小物块落地点距B 点之间的距离为x ,下落时间为t ,根据平抛运动的规律有: x =v D t ,2R =12gt 2解得:x =0.8m则小物块离开D 点后落到地面上的点与D 点之间的距离20.82m l x ==3.如图所示,斜面高为h ,水平面上D 、C 两点距离为L 。
物理动能与动能定理题20套(带答案)
(2)若滑块在 A 点以 v0=lm/s 的初速度沿斜面下滑,最终停止于 B 点,求 μ 的取值范围。
【答案】(1) t
3 3
s;(2)
1 32
3 4
或
3
13 16
。
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设滑块从点 A 运动到点 B 的过程中,加速度大小为 a ,运动时间为 t ,则由牛顿第二
定律和运动学公式得
(1)当细线与水平杆的夹角为 β( 90 )时,A 的速度为多大?
(2)从开始运动到 A 获得最大速度的过程中,绳拉力对 A 做了多少功?
【答案】(1) vA
2gh 1 cos2
1
sin
1 sin
;(2)WT
mg
h sin
h
【解析】
【详解】
(2)A、B 的系统机械能守恒
EP减 EK加
(1)圆弧轨道的半径 (2)小球滑到 B 点时对轨道的压力. 【答案】(1)圆弧轨道的半径是 5m. (2)小球滑到 B 点时对轨道的压力为 6N,方向竖直向下. 【解析】
(1)小球由 B 到 D 做平抛运动,有:h= 1 gt2 2
x=vBt
解得: vB x
g 4 2h
10 10m / s 2 0.8
mg sin ma
s 1 at2 2
解得 t 3 s 3
(2)滑块最终停在 B 点,有两种可能:
①滑块恰好能从 A 下滑到 B ,设动摩擦因数为 1 ,由动能定律得:
mg sin
s 1mg cos
s
0
1 2
mv02
解得
1
13 16
②滑块在斜面 AB 和水平地面间多次反复运动,最终停止于 B 点,当滑块恰好能返回 A
(完整版)高中物理动能定理典型练习题(含答案)
动能定理典型练习题典型例题讲解1.下列说法正确的是( )A 做直线运动的物体动能不变,做曲线运动的物体动能变化B 物体的速度变化越大,物体的动能变化也越大C 物体的速度变化越快,物体的动能变化也越快D 物体的速率变化越大,物体的动能变化也越大【解析】 对于给定的物体来说,只有在速度的大小(速率)发生变化时它的动能才改变,速度的变化是矢量,它完全可以只是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无必然的联系. 【答案】D2.物体由高出地面H 高处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落至沙坑表面进入沙坑h 停止(如图5-3-4所示).求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍?【解析】 选物体为研究对象, 先研究自由落体过程,只有重力做功,设物体质量为m ,落到沙坑表面时速度为v ,根据动能定理有0212-=mv mgH ① 再研究物体在沙坑中的运动过程,重力做正功,阻做负功,根据动能定理有2210mv Fh mgh -=- ②由①②两式解得hh H mg F += 另解:研究物体运动的全过程,根据动能定理有000)(=-=-+Fh h H mg解得hh H mg F +=3.如图5-3-5所示,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 ,若物体的质量为lkg ,到B 点时的速度为6m/s ,则在下滑过程中,物体克服阻力所做的功为多少?(g 取10m/s 2)【解析】设物体克服摩擦力图5-3-5Hh图5-3-4图5-3-6图5-3-7所做的功为W ,对物体由A 运动到B 用动能定理得221mv W mgh =- Jmv mgh W 32612151012122=⨯⨯-⨯⨯=-=即物体克服阻力所做的功为32J.课后创新演练1.一质量为1.0kg 的滑块,以4m/s 的初速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起一向右水平力作用于滑块,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s ,则在这段时间内水平力所做的功为( A )A .0B .8JC .16JD .32J2.两物体质量之比为1:3,它们距离地面高度之比也为1:3,让它们自由下落,它们落地时的动能之比为( C )A .1:3B .3:1C .1:9D .9:13.一个物体由静止沿长为L 的光滑斜面下滑当物体的速度达到末速度一半时,物体沿斜面下滑了( A )A .4LB .L )12(-C .2LD .2L4.如图5-3-6所示,质量为M 的木块放在光滑的水平面上,质量为m 的子弹以速度v 0沿水平射中木块,并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动.已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离L ,子弹进入木块的深度为s .若木块对子弹的阻力f 视为恒定,则下列关系式中正确的是( ACD )A .fL =21Mv 2B .f s =21mv 2C .f s =21mv 02-21(M +m )v 2D .f (L +s )=21mv 02-21mv 25.如图5-3-7所示,质量为m 的物体静放在水平光滑平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度v 0向右匀速走动的人拉着,设人从地面上且从平台的 边缘开始向右行 至绳和水平方向 成30°角处,在此 过程中人所做的功 为( D ) A .mv 02/2B .mv 02C .2mv 02/3D .3mv 02/86.如图5-3-8所示,一小物块初速v 1,开始由A 点沿水平面滑至B 点时速度为v 2,若该物块仍以速度v 1从A 点沿两斜面滑动至B 点时速度为v 2’,已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相同,则( C ) A.v 2>v 2' B.v 2<v 2’ C.v 2=v 2’ D .沿水平面到B 点时间与沿斜面到达B 点时间相等. 7.如图5-3-9所示,斜面足够长,其倾角为α,质量为m 的滑块,距挡板P 为S 0,以初速度v 0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,求滑块在斜面上经过的总路程为多少?【解析】滑块在滑动过程中,要克服摩擦力做功,其机械能不断减少;又因为滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,所以最终会停在斜面底端.在整个过程中,受重力、摩擦力和斜面支持力作用,其中支持力不做功.设其经过和总路程为L ,对全过程,由动能定理得:200210cos sin mv L ng mgS -=-αμα得αμαcos 21sin mgS 20mg mv L +=8.如图5-3-10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,由传送带传知工件与传送带间的动摩擦因数23=μ,g 取送至h =2m 的高处.已10m/s 2.(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?【解析】 (1) 工件刚放上皮带时受滑动摩擦力θμcos mg F =,工件开始做匀加速直线运动,由牛顿运动定律ma mg F =-θsin 得:图5-3-8图5-3-10V 0S 0αP 图5-3-9)30sin 30cos 23(10)sin cos (sin 00-⨯=-=-=θθμθg g mFa =2.5m/s 2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可得5.2222220⨯==a v x =0.8m <4m. 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。
动能定理测试题(答案)
动能定理一、选择题(每小题4分,共32分)1.一恒力F沿水平方向将质量为m的物体在水平方向向前移动s米,做功W1;用同样大的力将质量为2m的物体沿斜面向上推s米,做功W2;同样大的力将质量为3m的物体竖直向上匀加速提高s米,做功为W3则下面关系正确的是( C )A.W1<W2<W3 B.W1>W2>W3C.W1=W2=W3D.W1<W3<W22.物体在水平恒力F作用下,由静止起沿水平面由A点运动了s米到达B点,则当(AC )A.水平面光滑时,力F对物体做功的平均功率较大B.水平面不光滑时,力F对物体做功的平均功率较大C.水平面光滑时,力F在B点的瞬时功率较大D.水平面不光滑时,力F在B点的瞬时功率较大3.如图所示,在粗糙的水平面上,某物体受到大小为F,方向与水平方向成θ角的拉力或推力作用。
在位移均为s的条件下,两种情况相比较(CD )A.力F对物体做功相等,物体的末速度也相等;B.力F对物体做功不相等,物体的末速度也不相等;C.力F对物体做功相等,物体末速度不相等;D.力F对物体做功相等,物体克服阻力做的功不相等。
F Fθθ4.两上质量不同的物体与水平面之间的动摩擦因数相同,它们以相同的初动能开始沿水平面滑动,以下说法中正确的是(AD )A.质量小的物体滑行的距离较长B.质量大的物体滑行的距离较长C.在整个滑动过程中,质量大的物体克服摩擦阻力做功较多D.在整个滑动过程中,两物体克服摩擦阻力做功相同5.一物体作变速运动时,以下说法中正确的是(AC )A.物体所受外力的合力一定不为零B.合外力一定对物体做功,物体动能一定改变C .合外力可能对物体不做功,物体动能可能不变D .物体可能处于平衡状态6.质量为2.0kg 的滑块,以4m/s 的速度在光滑水平面上向右滑行。
若从某一时刻起受到一个向左的恒力的作用,经过一段时间后速度变为4m/s 方向向左。
在这段时间内,恒力对滑块做的功是( A )A .0B .8JC .16JD .32J7.物体置于水平面上,在水平拉力F 作用下由静止开始前进了s 远,撤去力F 后,物体又前进了s 远后停止运动。
(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 Gmgh 10J克服重力做功10W 克G W G 10J C12⑵m 由A 到B ,根据动能定理11: W -mv2⑶ m 由 A 到 B : W W G W FW F 12J2、 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 mv⑵m 由A 到B ,根据动能定理12:1 2 1 2 mgh Wmv t mv oW 1.95J2 23a 、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14W 】mv 2-mv 22 210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 14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(3)手对物体做功.B m0 2J* N hA±+ mgm = 100g 的石块以v o = 10m/s 的速度斜向 V.1kg 的球以10m/s 的速度踢出,v 0 0 v ; v 0m_O A Bmg mg1m ,这时物体的速度是 2m/s ,求:4、在距离地面高为 H 处,将质量为 m 的小钢球以初速度 v o 竖直下抛,落地后,小钢球陷入泥 土中的深度为h 求:(2)泥土对小钢球的阻力是恒力还是变力 (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:(2) m 由1状态到3状态15 16:根据动能定理:Fs 1 cos0omgscos180° 0 0s 100m15也可以用第二段来算s 2,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:o12mgs 2 cos180 0 mv s 70m则总位移s s, s?100m .(1)求钢球落地时的速度大小v.(3)求泥土阻力对小钢球所做的功 mgmgH12 12 mv mv 0 2 2(2)变力 6.(3) m 由B 到C ,根据动能定理: mgh W1 2 mv 2W f1 2mv 0 mg v tW f2 mv 02mg Hcos180°2h5、在水平的冰面上,以大小为 F=20N 冰车受到的摩擦力是它对冰面压力的 进了一段距离后停止.取g = 10m/s 2. (1)撤去推力F 时的速度大小. I 程s. I 的水平推力,推着质量 0. 01倍,当冰车前进了 .求:(2)冰车运动的总路m=60kg S 1=30m 的冰车, 后,撤去推力F ,冰车又前 由静止开始运动•解:(1) m 由1状态到2状态:根据动能定理7 F& cos0oo1 2mgs cos180 — mv 014m/s 3.74m/sv6、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:⑴m由A到C9:根据动能定理:mgR W f 0 0W f mgR 8J⑵ m 由 B 到C: W f mg x cos180°0.27、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:⑴m由B到C :根据动能定理:mg I cos180°v B 2m/s1 2⑵ m由A到B:根据动能定理:mgR W f mv(3 02克服摩擦力做功W克f W f 0.5J8、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I,斜面倾角为,物体在斜面上运动的水平位移为s,,在水平面上运动的位移为S2,如图所示10.m由A到B :根据动能定理:mgh mg cos I cos180o mgs2 cos180°0 0又Q I cos s i、s S1 S2h则: h s 0即:ss9也可以分段计算,计算过程略10、汽车质量为 m = 2 x 103kg ,沿平直的路面以恒定功率 达到最大速度20m/s.设汽车受到的阻力恒定.求:证毕•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 从斜面的顶端以初速度 v o 沿斜面滑下,则停在平面上的 C 点•已知AB = BC 克服摩擦力做的功• ° A 故功 解:设斜面长为I , AB 和BC 之间的距离均为s ,物体在斜面上摩擦力 O 到B :根据动能定理: mgh W f 2 s cos180o 0 0 O 到C :根据动能定理: mgh W f 2 2s cos180° 1 2mv 2mgB 点•若该物体 ,求物体在斜面上N i厂ABN 2W f-mv 2 mgh 2克服摩擦力做功W 克 f W fmgh 1 2mv o2(1)阻力的大小. ⑵这一过程牵引力所做的功 (3)这一过程汽车行驶的距离解12 : (1)汽车速度v 达最大v m 时,有F f ,故:P F v m f v mf 1000N(2)汽车由静止到达最大速度的过程中: 6 g Pt 1.2 10 J (2)汽车由静止到达最大速度的过程中,由动能定理: mg mg l cos180o 1 2mv m 2l 800m 11. AB 是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端 A 点起由静止开始沿轨道下滑。
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1.光滑水平桌面上有一物体在一水平恒力F作用下,速度由零增加到v,然后由v增加到2v.这两阶段水平恒力F所做的功分别为W1和W2,则W1∶W2为()
A.1∶1
B.1∶2
C.1∶3
D.1∶4
2.改变汽车的质量和速度,都可以使汽车的动能发生变化,在下列几种情况下,汽车的动能是原来的2倍的是()
A.质量不变,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2倍
D.速度减半,质量增大到原来的4倍
3.下面有关动能的说法正确的是()
A.物体只有做匀速运动时,动能才不变
B.物体做平抛运动时,水平方向速度不变,物体的动能不变
C.物体做自由落体运动时,重力做功,物体的动能增加
D.物体做匀速圆周运动,是变速运动,所以其动能也改变
4.A、B两物体放在光滑的水平面上,分别在相同的水平恒力作用下,由静止开始通过相同的位移,若A的质量大于B的质量,则在这一过程中()
A.A获得的动能大
B.B获得的动能大
C.A、B获得的动能一样大
D.无法比较谁获得的动能大
5.物体在合外力作用下做直线运动的v t图象如图所示,下列表述正确的是()
A.在0~1s内,合外力做正功
B.在0~2s内,合外力总是做负功
C.在1~2s内,合外力不做功
D.在0~3s内,合外力总是做正功
质量为20g的子弹,以300m/s的速度水平射入厚度是10mm的钢板,射穿后的速度是100m/s,子弹受到的平均阻力是多大?
2.从离地高为H的阳台上以速度v竖直向上抛出质量为m的物体,它上升h后又返回下落,最后落在地面上,则下列说法中正确的是(不计空气阻力,以地面为参考面)()
A.物体在最高点时机械能为mg(H+h)
B.物体落地时的机械能为mg(H+h)+mv2
C.物体落地时的机械能为mgH+mv2
D.物体在落回过程中,经过阳台时机械能为mgH+mv2
3.下列过程中,在不计空气阻力的情况下机械能守恒的是()
A.物体做自由落体运动
B.用轻绳系一小球,给小球一初速度,使小球以另一端为圆心,在竖直面内做圆周运动,小球在做圆周运动的过程中
C.自由下落的炸弹在空中爆炸
D.物体以一定的初速度冲上光滑的斜面
4.将质量相同的三个小球A、B、C在地面上方同一高度以相同的初速率抛出,A球竖直上抛,B球竖直下抛,C球水平抛出,不计空气阻力,三个小球刚好落在同一地面上,则下列说法正确的是()
A.重力对三个小球做的功相同
B.三个小球落地速度相同
C.三个小球落地时动能相同
D.三个小球的机械能相同
5.体积相同的木块和铁块,它们的重心在同一水平面O上.关于它们的重力势能,下列说法中正确的是()
A.不管参考平面怎样选取,铁块的重力势能一定比木块大
B.若参考平面选取在O之上,铁块的重力势能比木块重力势能小
C.若参考平面选取在O之下,铁块的重力势能比木块重力势能大
D.重力势能的正、负与参考平面的选择有关。