高中物理练习题力学中的动能和势能计算
高中物理动能与动能定理常见题型及答题技巧及练习题(含答案)
【分析】
【详解】
（1）由图线2得知，小球的速度先增大，后减小．根据库仑定律得知，小球所受的库仑力逐渐减小，合外力先减小后增大，加速度先减小后增大，则小球沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动，再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动，直至速度为零．
（2）由线1可得:
EP=mgh=mgssinθ
斜率:
高中物理动能与动能定理常见题型及答题技巧及练习题(含答案)
一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理
1．如图所示，固定的粗糙弧形轨道下端B点水平，上端A与B点的高度差为h1＝0.3 m，倾斜传送带与水平方向的夹角为θ＝37°，传送带的上端C点到B点的高度差为h2＝0.1125m(传送带传动轮的大小可忽略不计)．一质量为m＝1 kg的滑块(可看作质点)从轨道的A点由静止滑下，然后从B点抛出，恰好以平行于传送带的速度从C点落到传送带上，传送带逆时针传动，速度大小为v＝0.5 m/s，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.8，且传送带足够长，滑块运动过程中空气阻力忽略不计，g＝10 m/s2，试求：
；
由功能关系可得：
（另解：两个过程A球发生的位移分别为 、 ， ，由匀变速规律推论 ，根据电场力做功公式有： ）
（3）对A球由平衡条件得到： ， ，
从A开始运动到发生第一次碰撞：
从第一次碰撞到发生第二次碰撞：
点睛：本题是电场相关知识与动量守恒定律的综合，虽然A球受电场力，但碰撞的内力远大于内力，则碰撞前后动量仍然守恒．由于两球的质量相等则弹性碰撞后交换速度．那么A球第一次碰后从速度为零继续做匀加速直线运动，直到发生第二次碰撞．题设过程只是发生第二次碰撞之前的相关过程，有涉及第二次以后碰撞，当然问题变得简单些．
所以
B到C根据动能定理有
高考物理动能与动能定理解题技巧(超强)及练习题(含答案)及解析
高考物理动能与动能定理解题技巧(超强)及练习题(含答案)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，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。
【物理】物理动能与动能定理练习题含答案及解析
【物理】物理动能与动能定理练习题含答案及解析一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1．某校兴趣小组制作了一个游戏装置，其简化模型如图所示，在 A 点用一弹射装置可 将静止的小滑块以 v 0水平速度弹射出去，沿水平直线轨道运动到 B 点后，进入半径 R =0.3m 的光滑竖直圆形轨道，运行一周后自 B 点向 C 点运动，C 点右侧有一陷阱，C 、D 两点的竖 直高度差 h =0.2m ，水平距离 s =0.6m ，水平轨道 AB 长为 L 1=1m ，BC 长为 L 2 =2.6m ，小滑块与 水平轨道间的动摩擦因数 μ=0.5，重力加速度 g =10m/s 2.(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点，求小滑块在 A 点弹射出的速度大小； (2)若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出，求小滑块在 A 点弹射出的速度大小的范围． 【答案】（1）（2）5m/s≤v A ≤6m/s 和v A ≥【解析】 【分析】 【详解】（1）小滑块恰能通过圆轨道最高点的速度为v ，由牛顿第二定律及机械能守恒定律由B 到最高点2211222B mv mgR mv =+ 由A 到B ：解得A 点的速度为（2）若小滑块刚好停在C 处，则：解得A 点的速度为若小滑块停在BC 段，应满足3/4/A m s v m s ≤≤ 若小滑块能通过C 点并恰好越过壕沟，则有212h gt =c s v t =解得所以初速度的范围为3/4/A m s v m s ≤≤和5/A v m s ≥2．如图所示，足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧，一个质量0.04kg m =，电量4310C q -=⨯的带负电小物块与弹簧接触但不栓接，弹簧的弹性势能为0.32J 。
某一瞬间释放弹簧弹出小物块，小物块从水平台右端A 点飞出，恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高点B ，并沿轨道BC 滑下，运动到光滑水平轨道CD ，从D 点进入到光滑竖直圆内侧轨道。
高中物理动能与动能定理及其解题技巧及练习题(含答案)及解析
高中物理动能与动能定理及其解题技巧及练习题(含答案)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，光滑水平平台AB与竖直光滑半圆轨道AC平滑连接，C点切线水平，长为L=4m的粗糙水平传送带BD与平台无缝对接。
质量分别为m i=0.3kg和m2=1kg两个小物体中间有一被压缩的轻质弹簧，用细绳将它们连接。
已知传送带以v°=i.5m/s的速度向左匀速运动，小物体与传送带间动摩擦因数为(1=0.15.某时剪断细绳，小物体m i向左运动，m2向右运动速度大小为V2=3m/s , g取10m/s2•求：(1) 剪断细绳前弹簧的弹性势能E)(2) 从小物体m2滑上传送带到第一次滑离传送带的过程中，为了维持传送带匀速运动，电动机需对传送带多提供的电能E(3) 为了让小物体m1从C点水平飞出后落至AB平面的水平位移最大，竖直光滑半圆轨道AC的半径R和小物体m1平抛的最大水平位移x的大小。
【答案】(1)19.5J(2)6.75J(3)R=1.25m时水平位移最大为x=5m【解析】【详解】(1) 对m1和m2弹开过程，取向左为正方向，由动量守恒定律有：0=m1V1-m2V2解得V1=10m/s剪断细绳前弹簧的弹性势能为：1 2 1 2E p m1v1m2v22 2解得E P=19.5J⑵设m2向右减速运动的最大距离为x,由动能定理得：-(im2gx=0-'1 m2v22解得x=3m v L=4m则m2先向右减速至速度为零，向左加速至速度为V0=1.5m/s，然后向左匀速运动，直至离开传送带。
设小物体m2滑上传送带到第一次滑离传送带的所用时间为t。
取向左为正方向。
根据动量定理得：im gt=m2v o- (-m2V2)解得:t=3s该过程皮带运动的距离为：x 带=V o t=4.5m故为了维持传送带匀速运动，电动机需对传送带多提供的电能为：E= ^m gx 带解得：E=6.75J⑶设竖直光滑轨道AC的半径为R时小物体m i平抛的水平位移最大为X。
动能和势能 练习题
动能和势能练习题动能和势能是物理学中两个重要的概念，它们描述了物体在不同状态下的能量变化和转化。
本文将通过几个练习题来帮助读者更好地理解和应用动能和势能的概念。
问题一：一个质量为2kg的物体以10m/s的速度运动，求它的动能。
解答：动能的公式为：动能 = 1/2 * 质量 * 速度的平方。
代入已知数据，动能 = 1/2 * 2kg * (10m/s)^2 = 100J。
问题二：一架质量为1000kg的汽车以20m/s的速度行驶，求它的动能。
解答：动能 = 1/2 * 质量 * 速度的平方。
代入已知数据，动能 = 1/2 * 1000kg * (20m/s)^2 = 200,000J。
问题三：一个弹簧的势能公式为 U = 1/2 * k * x^2，其中 U 表示弹簧势能，k 表示弹簧的劲度系数，x 表示弹簧的位移。
一根劲度系数为200N/m的弹簧被压缩了0.1m，求它的势能。
解答：势能 = 1/2 * 劲度系数 * 位移的平方。
代入已知数据，势能 = 1/2 * 200N/m * (0.1m)^2 = 1J。
问题四：一个物体的总机械能为200J，其动能为150J，求其势能。
解答：总机械能 = 动能 + 势能。
已知动能为150J，代入公式得势能 = 总机械能 - 动能 = 200J - 150J = 50J。
问题五：一个物体在重力作用下从高度为5m的位置自由下落，求它下落到地面时的动能和势能。
解答：动能在不同高度的位置是不同的，因此我们可以分别计算。
根据重力势能的公式 P = mgh，其中 P 表示势能，m 表示物体的质量，g 表示重力加速度，h 表示高度。
下落到地面时，高度为0，所以势能为0J。
动能可以根据速度来计算。
当物体下落到地面时，速度为最大，由动能定理可知动能等于势能。
因此，动能也为0J。
综上所述，物体下落到地面时的动能和势能均为0J。
通过以上几个问题的练习，我们可以更好地理解和应用动能和势能的概念。
高考物理动能与动能定理题20套(带答案)含解析
高考物理动能与动能定理题20套(带答案)含解析一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1．如图所示，质量m =3kg 的小物块以初速度秽v 0=4m/s 水平向右抛出，恰好从A 点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道。
圆弧轨道的半径为R = 3.75m ，B 点是圆弧轨道的最低点，圆弧轨道与水平轨道BD 平滑连接，A 与圆心D 的连线与竖直方向成37︒角，MN 是一段粗糙的水平轨道，小物块与MN 间的动摩擦因数μ=0.1，轨道其他部分光滑。
最右侧是一个半径为r =0.4m 的半圆弧轨道，C 点是圆弧轨道的最高点，半圆弧轨道与水平轨道BD 在D 点平滑连接。
已知重力加速度g =10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）求小物块经过B 点时对轨道的压力大小；（2）若MN 的长度为L 0=6m ，求小物块通过C 点时对轨道的压力大小； （3）若小物块恰好能通过C 点，求MN 的长度L 。
【答案】（1）62N （2）60N （3）10m 【解析】 【详解】（1）物块做平抛运动到A 点时，根据平抛运动的规律有：0cos37A v v ==︒ 解得：04m /5m /cos370.8A v v s s ===︒小物块经过A 点运动到B 点，根据机械能守恒定律有：()2211cos3722A B mv mg R R mv +-︒= 小物块经过B 点时，有：2BNB v F mg m R-= 解得：()232cos3762N BNBv F mg m R=-︒+=根据牛顿第三定律，小物块对轨道的压力大小是62N （2）小物块由B 点运动到C 点，根据动能定理有：22011222C B mgL mg r mv mv μ--⋅=- 在C 点，由牛顿第二定律得：2CNC v F mg m r+=代入数据解得：60N NC F =根据牛顿第三定律，小物块通过C 点时对轨道的压力大小是60N（3）小物块刚好能通过C 点时，根据22Cv mg m r=解得：2100.4m /2m /C v gr s s ==⨯=小物块从B 点运动到C 点的过程，根据动能定理有：22211222C B mgL mg r mv mv μ--⋅=- 代入数据解得：L =10m2．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－12μ1gt2对木板有：x＝12at2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/s2(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．3．如图所示，在娱乐节目中，一质量为m＝60 kg的选手以v0＝7 m/s的水平速度抓住竖直绳下端的抓手开始摆动，当绳摆到与竖直方向夹角θ＝37°时，选手放开抓手，松手后的上升过程中选手水平速度保持不变，运动到水平传送带左端A时速度刚好水平，并在传送带上滑行，传送带以v＝2 m/s匀速向右运动．已知绳子的悬挂点到抓手的距离为L＝6 m，传送带两端点A、B间的距离s＝7 m，选手与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.2，若把选手看成质点，且不考虑空气阻力和绳的质量．(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：(1)选手放开抓手时的速度大小；(2)选手在传送带上从A运动到B的时间；(3)选手在传送带上克服摩擦力做的功．【答案】(1)5 m/s (2)3 s (3)360 J【解析】试题分析：（1）设选手放开抓手时的速度为v1，则－mg（L－Lcosθ）＝mv12－mv02，v1＝5m/s（2）设选手放开抓手时的水平速度为v2，v2＝v1cosθ①选手在传送带上减速过程中 a＝－μg② v＝v2＋at1③④匀速运动的时间t2，s－x1＝vt2⑤选手在传送带上的运动时间t＝t1＋t2⑥联立①②③④⑤⑥得：t＝3s（3）由动能定理得W f＝mv2－mv22，解得：W f＝－360J故克服摩擦力做功为360J．考点：动能定理的应用4．如图所示，一质量为M 、足够长的平板静止于光滑水平面上，平板左端与水平轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上．平板上有一质量为m 的小物块以速度v 0向右运动，且在本题设问中小物块保持向右运动．已知小物块与平板间的动摩擦因数为μ，弹簧弹性势能E p 与弹簧形变量x 的平方成正比，重力加速度为g.求：(1)当弹簧第一次伸长量达最大时，弹簧的弹性势能为E pm ，小物块速度大小为03v 求该过程中小物块相对平板运动的位移大小； (2)平板速度最大时弹簧的弹力大小；(3)已知上述过程中平板向右运动的最大速度为v.若换用同种材料，质量为2m的小物块重复上述过程，则平板向右运动的最大速度为多大？【答案】(1)2049pm E v g mg μμ-；(2)mg μ；(3)2v 【解析】 【分析】（1）对系统由能量守恒求解小物块相对平板运动的位移；（2）平板速度最大时，处于平衡状态，弹力等于摩擦力；（3）平板向右运动时，位移大小等于弹簧伸长量，当木板速度最大时弹力等于摩擦力，结合能量转化关系解答. 【详解】（1）弹簧伸长最长时平板速度为零，设相对位移大小为s ，对系统由能量守恒12mv 02＝12m(03v)2＋E pm ＋μmgs 解得s ＝2049pm E v g mgμμ- （2）平板速度最大时，处于平衡状态，f ＝μmg 即F ＝f ＝μmg.（3）平板向右运动时，位移大小等于弹簧伸长量，当木板速度最大时 μmg ＝kx对木板由动能定理得μmgx ＝E p 1＋12Mv 2 同理，当m′＝12m ，平板达最大速度v′时，2mg μ＝kx′12μmgx′＝E p 2＋12Mv′2 由题可知E p ∝x 2，即E p 2＝14E p 1解得v′＝12v.5．夏天到了，水上滑梯是人们很喜欢的一个项目，它可简化成如图所示的模型：倾角为θ＝37°斜滑道AB 和水平滑道BC 平滑连接（设经过B 点前后速度大小不变），起点A 距水面的高度H ＝7.0m ，BC 长d ＝2.0m ，端点C 距水面的高度h ＝1.0m ．一质量m ＝60kg 的人从滑道起点A 点无初速地自由滑下，人与AB 、BC 间的动摩擦因数均为μ＝0.2．（取重力加速度g ＝10m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，人在运动过程中可视为质点），求： （1）人从A 滑到C 的过程中克服摩擦力所做的功W 和到达C 点时速度的大小υ； （2）保持水平滑道端点在同一竖直线上，调节水平滑道高度h 和长度d 到图中B ′C′位置时，人从滑梯平抛到水面的水平位移最大，则此时滑道B′C′距水面的高度h ′．【答案】(1) 1200J ；45当h ＇＝2.5m 时，水平位移最大 【解析】 【详解】（1）运动员从A 滑到C 的过程中，克服摩擦力做功为：11W f s mgd μ=+ f 1=μmg cos θ s 1=sin H hθ- 解得W ＝1200J mg （H －h ）－W ＝12mv 2 得运动员滑到C 点时速度的大小v ＝45（2）在从C 点滑出至落到水面的过程中，运动员做平抛运动的时间为t ，h ＇＝12gt 2 下滑过程中克服摩擦做功保持不变W ＝1200J 根据动能定理得：mg （H －h ＇）－W ＝12mv 02运动员在水平方向的位移：x ＝v 0t x当h ＇＝2.5m 时，水平位移最大.6．下雪天，卡车在笔直的高速公路上匀速行驶．司机突然发现前方停着一辆故障车，他将刹车踩到底，车轮被抱死，但卡车仍向前滑行，并撞上故障车，且推着它共同滑行了一段距离l 后停下．事故发生后，经测量，卡车刹车时与故障车距离为L ，撞车后共同滑行的距离825l L =．假定两车轮胎与雪地之间的动摩擦因数相同．已知卡车质量M 为故障车质量m 的4倍．(1)设卡车与故障车相撞前的速度为v 1两车相撞后的速度变为v 2，求12v v(2)卡车司机至少在距故障车多远处采取同样的紧急刹车措施，事故就能免于发生． 【答案】(1)1254v v = (2)32L L '=【解析】(1)由碰撞过程动量守恒12)Mv M m v +=( 则1254v v =① (2)设卡车刹车前速度为v 0，轮胎与雪地之间的动摩擦因数为μ 两车相撞前卡车动能变化22011122Mv Mv MgL μ-= ② 碰撞后两车共同向前滑动，动能变化221()0()2M m v M m gl μ+-=+ ③ 由②式22012v v gL μ-=由③式222v gL μ=又因825l L =可得203v gL μ= 如果卡车滑到故障车前就停止，由2010'2Mv MgL μ-= ④ 故3'2L L =这意味着卡车司机在距故障车至少32L 处紧急刹车，事故就能够免于发生．7．如图所示，倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以6 m/s 的速度运动，运动方向如图所示．一个质量为2 kg 的物体（物体可以视为质点），从h=3.2 m 高处由静止沿斜面下滑，物体经过A 点时，不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其动能损失．物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，物体向左最多能滑到传送带左右两端AB的中点处，重力加速度g=10 m/s2，求：（1）物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间；（2）传送带左右两端AB间的距离l至少为多少；（3）上述过程中物体与传送带组成的系统产生的摩擦热为多少；（4）物体随传送带向右运动，最后沿斜面上滑的最大高度h′为多少？【答案】（1）1.6s （2）12.8m （3）160J （4）h′=1.8m【解析】(1)mgsinθ=ma, h/sinθ=,可得t="1.6" s.(2)由能的转化和守恒得：mgh=μmgl/2，l="12.8" m.(3)在此过程中，物体与传送带间的相对位移:x相=l/2+v带·t,又l/2=，而摩擦热Q=μmg·x相，以上三式可联立得Q="160" J.(4)物体随传送带向右匀加速，当速度为v带="6" m/s时向右的位移为x，则μmgx=，x="3.6" m<l/2，即物体在到达A点前速度与传送带相等，最后以v带="6" m/s的速度冲上斜面，由=mgh′，得h′="1.8" m.滑块沿斜面下滑时由重力沿斜面向下的分力提供加速度，先求出加速度大小，再由运动学公式求得运动时间，由B点到最高点，由动能定理，克服重力做功等于摩擦力做功，由此可求得AB间距离，产生的内能由相互作用力乘以相对位移求得8．如图所示，在方向竖直向上、大小为E=1×106V/m的匀强电场中，固定一个穿有A、B 两个小球（均视为质点）的光滑绝缘圆环，圆环在竖直平面内，圆心为O、半径为R=0.2m．A、B用一根绝缘轻杆相连，A带的电荷量为q=+7×10﹣7C，B不带电，质量分别为m A=0.01kg、m B=0.08kg．将两小球从圆环上的图示位置（A与圆心O等高，B在圆心O的正下方）由静止释放，两小球开始沿逆时针方向转动．重力加速度大小为g=10m/s2．（1）通过计算判断，小球A 能否到达圆环的最高点C ？ （2）求小球A 的最大速度值．（3）求小球A 从图示位置逆时针转动的过程中，其电势能变化的最大值． 【答案】（1）A 不能到达圆环最高点 （2）223m/s （3）0.1344J 【解析】 【分析】 【详解】试题分析：A 、B 在转动过程中，分别对A 、B 由动能定理列方程求解速度大小，由此判断A 能不能到达圆环最高点； A 、B 做圆周运动的半径和角速度均相同，对A 、B 分别由动能定理列方程联立求解最大速度；A 、B 从图示位置逆时针转动过程中，当两球速度为0时，根据电势能的减少与电场力做功关系求解．（1）设A 、B 在转动过程中，轻杆对A 、B 做的功分别为W T 和T W '， 根据题意有：0T T W W +'=设A 、B 到达圆环最高点的动能分别为E KA 、E KB 对A 根据动能定理：qER ﹣m A gR +W T1=E KA 对B 根据动能定理：1T B W m gR E '-= 联立解得：E KA +E KB =﹣0.04J由此可知：A 在圆环最高点时，系统动能为负值，故A 不能到达圆环最高点 （2）设B 转过α角时，A 、B 的速度大小分别为v A 、v B ， 因A 、B 做圆周运动的半径和角速度均相同，故：v A =v B 对A 根据动能定理：221sin sin 2A T A A qER m gR W m v αα-+= 对B 根据动能定理：()2211cos 2T B B B W m gR m v α='-- 联立解得： ()283sin 4cos 49A v αα=⨯+- 由此可得：当3tan 4α=时，A 、B 的最大速度均为max 22/v s = （3）A 、B 从图示位置逆时针转动过程中，当两球速度为零时，电场力做功最多，电势能减少最多，由上可式得：3sinα+4cosα﹣4=0解得：24sin 25α=或sinα=0（舍去） 所以A 的电势能减少：84sin 0.1344625P E qER J J α=== 点睛：本题主要考查了带电粒子在匀强电场中的运动，应用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度和位移等；根据电场力对带电粒子做功，引起带电粒子的能量发生变化，利用动能定理进行解答，属于复杂题．9．图示为一过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的光滑圆形轨道组成，BC 分别是圆形轨道的最低点和最高点，其半径R=1m ，一质量m ＝1kg 的小物块（视为质点）从左側水平轨道上的A 点以大小v 0＝12m ／s 的初速度出发，通过竖直平面的圆形轨道后，停在右侧水平轨道上的D 点．已知A 、B 两点间的距离L 1＝5．75m ，物块与水平轨道写的动摩擦因数μ=0．2，取g ＝10m ／s 2，圆形轨道间不相互重叠，求：（1）物块经过B 点时的速度大小v B ； （2）物块到达C 点时的速度大小v C ；（3）BD 两点之间的距离L 2，以及整个过程中因摩擦产生的总热量Q 【答案】(1) 11/m s (2) 9/m s (3) 72J 【解析】 【分析】 【详解】（1）物块从A 到B 运动过程中，根据动能定理得：22101122B mgL mv mv μ-=- 解得：11/B v m s =（2）物块从B 到C 运动过程中，根据机械能守恒得：2211·222B C mv mv mg R =+ 解得：9/C v m s =（3）物块从B 到D 运动过程中，根据动能定理得：22102B mgL mv μ-=- 解得：230.25L m =对整个过程，由能量守恒定律有：20102Q mv =- 解得：Q=72J【点睛】选取研究过程，运用动能定理解题．动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动．知道小滑块能通过圆形轨道的含义以及要使小滑块不能脱离轨道的含义．10．如图所示，光滑轨道槽ABCD 与粗糙轨道槽GH 通过光滑圆轨道EF 平滑连接(D 、G 处在同一高度)，组成一套完整的轨道，整个装置位于竖直平面内。
高中力学中的机械能守恒定律有哪些典型例题
高中力学中的机械能守恒定律有哪些典型例题在高中力学的学习中，机械能守恒定律是一个非常重要的知识点。
它不仅在解决物理问题时经常用到，也是理解能量转化和守恒的关键。
下面，我们就来一起探讨一些机械能守恒定律的典型例题。
例题一：自由落体运动一个质量为 m 的物体从高度为 h 的地方自由下落，忽略空气阻力，求物体下落至地面时的速度 v。
解析：在自由落体运动中，物体只受到重力的作用，重力势能逐渐转化为动能。
初始时刻，物体的机械能为重力势能 mgh，下落至地面时，物体的机械能为动能 1/2mv²。
因为机械能守恒，所以有 mgh ＝1/2mv²，解得 v ＝√2gh 。
这个例题是机械能守恒定律的最基本应用之一，它清晰地展示了重力势能如何转化为动能。
例题二：竖直上抛运动一个质量为 m 的物体以初速度 v₀竖直上抛，忽略空气阻力，求物体上升的最大高度 h。
解析：物体竖直上抛时，动能逐渐转化为重力势能。
在初始时刻，物体的机械能为动能 1/2mv₀²，当物体上升到最大高度时，速度为 0，机械能为重力势能 mgh。
由于机械能守恒，所以 1/2mv₀²＝ mgh，解得 h ＝ v₀²／ 2g 。
这个例题与自由落体运动相反，是动能转化为重力势能的过程。
例题三：光滑斜面运动一个质量为 m 的物体从光滑斜面的顶端由静止开始下滑，斜面的高度为 h，斜面的长度为 L，求物体滑到底端时的速度 v。
解析：物体在斜面上运动时，重力势能转化为动能。
初始时刻，物体的机械能为重力势能 mgh，滑到底端时，物体的机械能为动能1/2mv²。
因为斜面光滑，没有摩擦力做功，机械能守恒。
根据几何关系，物体下落的高度 h 与斜面长度 L 和斜面倾角θ 有关，h ＝Lsinθ。
所以mgh ＝ 1/2mv²，解得 v ＝√2gh ＝√2gLsinθ 。
这个例题展示了在斜面这种常见的情境中机械能守恒定律的应用。
动能和势能的定义和计算公式是什么
动能和势能的定义和计算公式是什么动能和势能是物理学中重要的概念，用于描述物体在运动中所具有的能量。
它们在多个领域中有着广泛的应用，包括力学、热学和电磁学等。
本文将介绍动能和势能的定义以及计算公式。
一、动能的定义和计算公式动能是指物体由于运动而具有的能量。
当物体进行运动时，其动能的大小取决于物体的质量和速度。
动能的定义公式如下：动能(K) = 1/2 * m * v^2其中，K表示动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
动能的单位一般使用焦耳（J）。
根据动能的定义公式，我们可以看出动能与物体的质量和速度平方成正比，即质量越大、速度越大，动能就越大。
举例来说，一个质量为2千克的小车以10米/秒的速度行驶，则其动能为：动能(K) = 1/2 * 2 * (10^2) = 100焦耳二、势能的定义和计算公式势能是指物体由于位置而具有的能量，也可以理解为物体与其他物体之间相互作用而具有的能量。
在物理学中，常见的势能有重力势能和弹性势能等。
1. 重力势能重力势能是指物体在重力场中由于位置而具有的能量。
当物体被抬升到一定高度时，其具有一定的重力势能。
重力势能的定义公式如下：重力势能(P) = m * g * h其中，P表示重力势能，m表示物体的质量，g表示重力加速度（通常取9.8米/秒^2），h表示物体的高度。
重力势能的单位也是焦耳（J）。
举例来说，一个质量为5千克的物体被抬升到3米高的位置，则其重力势能为：重力势能(P) = 5 * 9.8 * 3 = 147焦耳2. 弹性势能弹性势能是指物体在受到弹性力作用时，由于形变而具有的能量。
当弹性体恢复原状时，其弹性势能会转化为动能或其他形式的能量。
弹性势能的定义公式如下：弹性势能(E) = 1/2 * k * x^2其中，E表示弹性势能，k表示弹簧的劲度系数，x表示弹簧的形变量。
弹性势能的单位也是焦耳（J）。
举例来说，一个劲度系数为10牛/米的弹簧被压缩了0.5米，则其弹性势能为：弹性势能(E) = 1/2 * 10 * (0.5^2) = 1.25焦耳总结：动能和势能是描述物体能量的重要概念，其定义和计算公式如下：动能(K) = 1/2 * m * v^2重力势能(P) = m * g * h弹性势能(E) = 1/2 * k * x^2通过对动能和势能的计算，我们可以更好地理解物体在运动和位置变化中所具有的能量。
高中物理势能动能练习题
一、动能1. 一个物体以速度v运动，其动能为多少？2. 一个质量为m的物体，以速度v运动，其动能为多少？3. 一个物体从静止开始加速，经过时间t，速度达到v，其动能变化了多少？4. 一个质量为m的物体，以速度v运动，其动能变化了多少？5. 一个物体从静止开始加速，经过时间t，速度达到v，其动能变化了多少？6. 一个质量为m的物体，以速度v运动，其动能变化了多少？7. 一个物体从静止开始加速，经过时间t，速度达到v，其动能变化了多少？8. 一个质量为m的物体，以速度v运动，其动能变化了多少？9. 一个物体从静止开始加速，经过时间t，速度达到v，其动能变化了多少？10. 一个质量为m的物体，以速度v运动，其动能变化了多少？二、势能1. 一个物体在高度h处，其重力势能为多少？2. 一个质量为m的物体，在高度h处，其重力势能为多少？3. 一个物体从高度h下降到地面，其重力势能变化了多少？4. 一个质量为m的物体，从高度h下降到地面，其重力势能变化了多少？5. 一个物体在高度h处，其弹性势能为多少？6. 一个质量为m的物体，在高度h处，其弹性势能为多少？8. 一个质量为m的物体，从高度h下降到地面，其弹性势能变化了多少？9. 一个物体在高度h处，其电势能为多少？10. 一个质量为m的物体，在高度h处，其电势能为多少？三、动能与势能的转化1. 一个物体从高度h下降到地面，其动能和势能如何转化？2. 一个质量为m的物体，从高度h下降到地面，其动能和势能如何转化？3. 一个物体从静止开始加速，经过时间t，速度达到v，其动能和势能如何转化？4. 一个质量为m的物体，从静止开始加速，经过时间t，速度达到v，其动能和势能如何转化？5. 一个物体从高度h下降到地面，其动能和势能如何转化？6. 一个质量为m的物体，从高度h下降到地面，其动能和势能如何转化？7. 一个物体从静止开始加速，经过时间t，速度达到v，其动能和势能如何转化？8. 一个质量为m的物体，从静止开始加速，经过时间t，速度达到v，其动能和势能如何转化？9. 一个物体从高度h下降到地面，其动能和势能如何转化？10. 一个质量为m的物体，从高度h下降到地面，其动能和势能如何转化？四、动能与势能的综合应用2. 一个质量为m的物体，从高度h下降到地面，其动能和势能如何变化？3. 一个物体从静止开始加速，经过时间t，速度达到v，其动能和势能如何变化？4. 一个质量为m的物体，从静止开始加速，经过时间t，速度达到v，其动能和势能如何变化？5. 一个物体从高度h下降到地面，其动能和势能如何变化？6. 一个质量为m的物体，从高度h下降到地面，其动能和势能如何变化？7. 一个物体从静止开始加速，经过时间t，速度达到v，其动能和势能如何变化？8. 一个质量为m的物体，从静止开始加速，经过时间t，速度达到v，其动能和势能如何变化？9. 一个物体从高度h下降到地面，其动能和势能如何变化？10. 一个质量为m的物体，从高度h下降到地面，其动能和势能如何变化？一、动能11. 一辆质量为2kg的汽车以10m/s的速度行驶，其动能是多少？12. 一颗子弹以500m/s的速度射出，质量为0.01kg，其动能是多少？13. 一颗质量为0.5kg的物体从静止开始加速，5秒后速度达到20m/s，其动能增加了多少？14. 一辆质量为1kg的自行车以5m/s的速度匀速行驶，其动能是多少？15. 一颗质量为0.1kg的球从10m的高度自由落下，到达地面时其动能是多少？二、势能16. 一个质量为3kg的物体被举高5m，其重力势能是多少？17. 一颗质量为0.02kg的卫星在地球轨道上，距离地面300km，其重力势能是多少？18. 一个弹簧的劲度系数为200N/m，压缩了0.2m，其弹性势能是多少？19. 一个电荷量为2C的带电粒子在电场中，电场强度为10N/C，距离为0.5m，其电势能是多少？20. 一个质量为0.4kg的物体在地球表面，其重力势能是多少？三、动能与势能的转化21. 一个质量为1kg的物体从高度10m自由落下，到达地面时其动能和势能的转化比例是多少？22. 一辆质量为1000kg的汽车从静止开始，以10m/s²的加速度行驶5秒，其动能和势能的转化比例是多少？23. 一个质量为0.5kg的物体从高度5m处释放，经过2秒后落地，其动能和势能的转化过程是怎样的？24. 一颗质量为0.01kg的子弹以1000m/s的速度射入木块，其动能和势能的转化情况如何？25. 一个质量为2kg的物体在水平面上以5m/s的速度滑行，突然受到10N的摩擦力，其动能和势能的转化过程是怎样的？四、动能与势能的综合应用26. 一个质量为2kg的物体从高度10m处释放，落地后反弹到5m的高度，其动能和势能的变化情况如何？27. 一辆质量为500kg的汽车以20m/s的速度行驶，突然刹车至静止，其动能和势能的转化情况是怎样的？28. 一个质量为0.5kg的物体在水平面上受到10N的拉力，沿直线运动5m，其动能和势能的转化过程是怎样的？29. 一颗质量为0.01kg的子弹以500m/s的速度射入墙壁，其动能和势能的转化情况如何？30. 一个质量为1kg的物体在地球表面，被抛出后达到最高点时，其动能和势能的转化比例是多少？一、动能31. 一辆质量为1.5kg的自行车以15m/s的速度下坡，其动能是多少？32. 一颗质量为0.025kg的陨石以2.5km/s的速度撞击地球，其动能是多少？33. 一辆质量为0.5kg的滑板以3m/s的速度滑行，其动能是多少？34. 一颗质量为0.1kg的球以10m/s的速度水平抛出，其动能是多少？35. 一辆质量为0.25kg的汽车以30m/s的速度行驶，其动能是多少？二、势能36. 一个质量为2.5kg的物体被提升到10m的高度，其重力势能是多少？37. 一颗质量为0.005kg的卫星在地球同步轨道上，其重力势能是多少？38. 一个弹簧被压缩了0.3m，其劲度系数为300N/m，其弹性势能是多少？39. 一个电荷量为3C的带电粒子在电场中，电场强度为8N/C，其电势能是多少？40. 一个质量为0.3kg的物体在地球表面，其重力势能是多少？三、动能与势能的转化41. 一个质量为1kg的物体从20m的高度自由落下，到达地面时其动能和势能的转化比例是多少？42. 一辆质量为750kg的汽车以40m/s的速度行驶，突然刹车至静止，其动能和势能的转化情况是怎样的？43. 一个质量为0.6kg的物体在水平面上受到15N的摩擦力，沿直线运动6m，其动能和势能的转化过程是怎样的？44. 一颗质量为0.02kg的子弹以750m/s的速度射入水中，其动能和势能的转化情况如何？45. 一个质量为1.2kg的物体在地球表面，被抛出后达到最高点时，其动能和势能的转化比例是多少？四、动能与势能的综合应用46. 一个质量为2kg的物体从高度15m处释放，落地后反弹到7.5m的高度，其动能和势能的变化情况如何？47. 一辆质量为600kg的汽车以25m/s的速度行驶，突然加速至50m/s，其动能和势能的转化情况是怎样的？48. 一个质量为0.7kg的物体在水平面上受到20N的拉力，沿直线运动7m，其动能和势能的转化过程是怎样的？49. 一颗质量为0.03kg的子弹以900m/s的速度射入金属板，其动能和势能的转化情况如何？50. 一个质量为1.5kg的物体在地球表面，被抛出后达到最高点时，其动能和势能的转化比例是多少？一、动能51. 一辆质量为0.8kg的自行车以7m/s的速度上坡，其动能是多少？52. 一颗质量为0.015kg的子弹以300m/s的速度射出，其动能是多少？53. 一辆质量为0.6kg的滑板以2.5m/s的速度滑行，其动能是多少？54. 一颗质量为0.12kg的球以5m/s的速度垂直下落，其动能是多少？55. 一辆质量为0.3kg的汽车以20m/s的速度行驶，其动能是多少？二、势能56. 一个质量为3kg的物体被提升到5m的高度，其重力势能是多少？57. 一颗质量为0.004kg的卫星在地球低轨道上，其重力势能是多少？58. 一个弹簧被压缩了0.2m，其劲度系数为250N/m，其弹性势能是多少？59. 一个电荷量为2.5C的带电粒子在电场中，电场强度为6N/C，其电势能是多少？60. 一个质量为0.2kg的物体在地球表面，其重力势能是多少？三、动能与势能的转化61. 一个质量为1kg的物体从25m的高度自由落下，到达地面时其动能和势能的转化比例是多少？62. 一辆质量为800kg的汽车以30m/s的速度行驶，突然刹车至静止，其动能和势能的转化情况是怎样的？63. 一个质量为0.5kg的物体在水平面上受到10N的摩擦力，沿直线运动8m，其动能和势能的转化过程是怎样的？64. 一颗质量为0.01kg的子弹以800m/s的速度射入沙土，其动能和势能的转化情况如何？65. 一个质量为1.3kg的物体在地球表面，被抛出后达到最高点时，其动能和势能的转化比例是多少？四、动能与势能的综合应用66. 一个质量为2kg的物体从高度20m处释放，落地后反弹到10m 的高度，其动能和势能的变化情况如何？67. 一辆质量为700kg的汽车以35m/s的速度行驶，突然加速至60m/s，其动能和势能的转化情况是怎样的？68. 一个质量为0.8kg的物体在水平面上受到15N的拉力，沿直线运动9m，其动能和势能的转化过程是怎样的？69. 一颗质量为0.02kg的子弹以850m/s的速度射入混凝土，其动能和势能的转化情况如何？70. 一个质量为1.6kg的物体在地球表面，被抛出后达到最高点时，其动能和势能的转化比例是多少？答案一、动能1. 1/2 m v²2. 1/2 m v²3. 1/2 m v²4. 1/2 m v²5. 1/2 m v²6. 1/2 m v²7. 1/2 m v²8. 1/2 m v²9. 1/2 m v²10. 1/2 m v²二、势能1. m g h2. m g h3. m g h4. m g h5. 1/2 k x²6. 1/2 k x²7. 1/2 k x²8. 1/2 k x²9. q E d10. m g h三、动能与势能的转化1. 动能：m g h，势能：02. 动能：0，势能：m g h3. 动能：1/2 m v²，势能：m g h4. 动能：m g h，势能：05. 动能：0，势能：m g h6. 动能：1/2 m v²，势能：m g h7. 动能：0，势能：m g h8. 动能：m g h，势能：09. 动能：0，势能：m g h10. 动能：1/2 m v²，势能：m g h四、动能与势能的综合应用1. 动能：m g h，势能：m g h/22. 动能：0，势能：m g h3. 动能：1/2 m v²，势能：m g h4. 动能：m g h，势能：05. 动能：0，势能：m g h6. 动能：1/2 m v²，势能：m g h7. 动能：0，势能：m g h8. 动能：m g h，势能：09. 动能：0，势能：m g h10. 动能：1/2 m v²，势能：m g h。
高中物理动能与动能定理常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析
高中物理动能与动能定理常有题型及答题技巧及练习题( 含答案 ) 及分析 (1)一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1．以下图，两物块A、 B 并排静置于高h=0.80m 的圆滑水平桌面上，物块的质量均为M=0.60kg ．一颗质量m=0.10kg的子弹 C 以v0=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 都没有走开桌面．已知物块 A 的长度为0.27m， A 走开桌面后，落地址到桌边的水平距离s=2.0m．设子弹在物块A、 B 中穿行时遇到的阻力大小相等，g 取10m/s 2． (平抛过程中物块当作质点)求：（1）物块 A 和物块 B 走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 未走开桌面，则物块 B 到桌边的最小初始距离．【答案】（ 1） 5m/s ；10m/s ；（ 2）L B 3.5 10 2 m （3）2.5 102m【分析】【剖析】【详解】试题剖析： (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，走开桌面后做平抛运动：h 1gt 2解得：t=0.40s 2A 走开桌边的速度v A s，解得： v A=5.0m/s t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：mv0 Mv A ( M m)v BB 走开桌边的速度v =10m/sB（2）设子弹走开 A 时的速度为v1，子弹与物块 A 作用过程系统动量守恒：mv0mv12Mv Av1=40m/s子弹在物块 B 中穿行的过程中，由能量守恒fL 1Mv21 mv21(M m)v2①B2A212B 子弹在物块 A 中穿行的过程中，由能量守恒fL A 1mv021mv121( M M )v A2②222由①② 解得 L B 3.5 10 2 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：fs1(MM )v 2 0 ③1 2A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fs 21Mv B21Mv A 2 ④22由②③④解得物块 B 到桌边的最小距离为： s min s 1 s 2 ，解得： s min2.5 10 2 m考点：平抛运动；动量守恒定律；能量守恒定律．2． 以下图，在娱乐节目中，一质量为 m ＝60 kg 的选手以 v 0＝ 7 m/s 的水平速度抓住竖直绳下端的抓手开始摇动，当绳摆到与竖直方向夹角 θ＝ 37°时，选手松开抓手，放手后的上升过程中选手水平速度保持不变，运动到水平传递带左端A 时速度恰巧水平，并在传递带上滑行，传递带以 v ＝2 m/s 匀速向右运动．已知绳索的悬挂点到抓手的距离为 L ＝ 6 m ，传 送带两头点 A 、B 间的距离 s ＝ 7 m ，选手与传递带间的动摩擦因数为μ＝ 0.2 ，若把选手看成质点，且不考虑空气阻力和绳的质量．(g ＝ 10 m/s 2， sin 37 ＝ 0°.6， cos 37 ＝°0.8)求：(1)选手松开抓手时的速度大小； (2)选手在传递带上从A 运动到B 的时间；(3)选手在传递带上战胜摩擦力做的功． 【答案】 (1)5 m/s (2)3 s (3)360 J【分析】试题剖析：（ 1）设选手松开抓手时的速度为 v 1，则－ mg （L － Lcos θ）＝ mv 12 － mv 0 2，v 1＝ 5m/s（2）设选手松开抓手时的水平速度为 v 2， v 2＝ v 1cos θ①选手在传递带上减速过程中a ＝－ μg ② v ＝ v 2＋ at 1③④匀速运动的时间 t 2， s － x 1＝ vt 2⑤选手在传递带上的运动时间 t ＝ t 1＋ t 2⑥联立 ①②③④⑤⑥ 得： t ＝ 3s（3）由动能定理得W f ＝ mv 2－ mv 22，解得： W f ＝－ 360J故战胜摩擦力做功为360J ．考点：动能定理的应用3．以下图，竖直平面内有一固定的圆滑轨道ABCD AB是足够长的水平轨道，B端，此中与半径为 R 的圆滑半圆轨道 BCD 光滑相切连结，半圆的直径BD 竖直， C 点与圆心 O 等高．现有一质量为 m 的小球 Q 静止在 B 点，另一质量为 2m 的小球 P 沿轨道 AB 向右匀速运动并与Q 发生对心碰撞，碰撞后瞬时小球 Q 对半圆轨道 B 点的压力大小为自己重力的 7 倍，碰撞后小球P 恰巧抵达 C 点．重力加快度为 g．（1）求碰撞前小球P 的速度大小；（2）求小球Q 走开半圆轨道后落回水平面上的地点与 B 点之间的距离；（3）若只调理圆滑半圆轨道 BCD半径大小，求小球 Q 走开半圆轨道 D 点后落回水平面上的地点与 B 点之间的距离最大时，所对应的轨道半径是多少？【答案】（1）（2）（3）【分析】【剖析】【详解】设小球 Q 在 B 处的支持力为；碰后小球 Q 的速度为，小球 P 的速度为；碰前小球 P 的速度为；小球 Q 抵达 D 点的速度为 .(1)由牛顿第三定律得小球Q 在 B 点碰后小球Q 在 B 点由牛顿第二定律得:碰后小球P 恰巧到 C 点，由动能定理得:P、Q 对心碰撞，由动量守恒得：联立解得 :(2)小球 Q 从 B 到 D 的过程中，由动能定理得：解得，所以小球Q 能够抵达 D 点由平抛运动规律有：联立解得(3)联立解得 :当时 x 有最大值所以【点睛】解决此题时要抓住弹簧的形变量相等时弹性势能相等这一隐含的条件，正确剖析能量是怎样转变，分段运用能量守恒定律列式是重点．4．以下图，斜面高为h，水平面上D、C 两点距离为L。
动能和动能定理(解析版)--高一物理专题练习(内容+练习)
动能和动能定理--高一物理专题练习（内容+练习）一、动能的表达式1．表达式：E k＝12m v2.2．单位：与功的单位相同，国际单位为焦耳，符号为J.3．标矢性：动能是标量，只有大小，没有方向．二、动能定理1．内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化．2．表达式：W＝12m v22－12m v12.如果物体受到几个力的共同作用，W即为合力做的功，它等于各个力做功的代数和．3．动能定理既适用于恒力做功的情况，也适用于变力做功的情况；既适用于直线运动，也适用于曲线运动．三．对动能定理的理解(1)在一个过程中合外力对物体做的功或者外力对物体做的总功等于物体在这个过程中动能的变化．(2)W与ΔE k的关系：合外力做功是物体动能变化的原因．①合外力对物体做正功，即W>0，ΔE k>0，表明物体的动能增大；②合外力对物体做负功，即W<0，ΔE k<0，表明物体的动能减小；如果合外力对物体做功，物体动能发生变化，速度一定发生变化；而速度变化动能不一定变化，比如做匀速圆周运动的物体所受合外力不做功．③如果合外力对物体不做功，则动能不变．(3)物体动能的改变可由合外力做功来度量．一、单选题1．如图所示，在光滑水平面上小物块在水平向右恒力1F作用下从静止开始向右运动，经时间t撤去1F，同时在小物块上施加水平向左的恒力2F，再经2t物块回到出发点，此时小物块的动能为k E，则以下说法正确的是（）A ．2145F F =B ．12F F =C ．1F 做的功为k49E D ．2F 做功的为kE 【答案】C【解析】AB ．设第一阶段的加速度为1a ，第二阶段的加速度为2a ，从静止出发到回到出发点对两个阶段列方程22112112422a t a t t a t ⎛⎫=-⋅- ⎪⎝⎭解得1254a a =根据牛顿第二定律得2154F F =故AB 错误；CD ．由于12:4:5F F =所以二者做功之比为12:4:5W W =二者做功之和等于k E ，所以1F 做的功为k 49E ，2F 做的功为k 59E ，故C 正确，D 错误。
高中物理动能试题及答案
高中物理动能试题及答案一、选择题1. 一个物体的动能为Ek，如果它的质量增加到原来的2倍，速度减小到原来的1/2，那么它的动能变为原来的多少倍？（）A. 1/4B. 1/2C. 2D. 4答案：B解析：动能的计算公式为Ek = 1/2mv^2，其中m为质量，v为速度。
根据题目，质量增加到原来的2倍，速度减小到原来的1/2，代入公式得：Ek' = 1/2 * 2m * (1/2v)^2 = 1/2 * m * v^2 = Ek/2，所以动能变为原来的1/2倍。
2. 一个物体以初速度v0从斜面顶端滑下，到达底端时速度为v，已知斜面长度为L，摩擦力为f，求物体的动能变化量。
（）A. 1/2mv^2 - 1/2mv0^2B. 1/2mv^2 - 1/2mv0^2 - fLC. 1/2mv^2 - 1/2mv0^2 + fLD. 1/2mv^2 - 1/2mv0^2 + 2fL答案：B解析：物体在斜面上滑下时，受到重力、摩擦力的作用。
根据动能定理，动能变化量等于合外力做功。
合外力做功为：W = mgLsinθ - fL，其中g为重力加速度，θ为斜面倾角。
将W代入动能变化量公式ΔEk = W，得：ΔEk = 1/2mv^2 - 1/2mv0^2 - fL。
3. 一个质量为m的物体以速度v0水平抛出，经过一段时间后，其动能变为原来的2倍。
求此时物体的速度。
（）A. √2v0B. 2v0C. v0/√2D. v0/2答案：A解析：物体水平抛出后，只受到重力作用，竖直方向速度为gt，水平方向速度保持不变。
根据动能公式，Ek = 1/2mv^2，代入初末动能关系得：1/2m(√(v0^2 + (gt)^2))^2 = 2 * 1/2mv0^2。
解得：v =√(v0^2 + (gt)^2) = √2v0。
二、填空题4. 一个物体的动能为Ek，如果它的质量增加到原来的3倍，速度增加到原来的2倍，那么它的动能变为原来的____倍。
高中物理动能与动能定理解题技巧及练习题(含答案)
根据牛顿第二定律得:
解得:
,方向向下
根据牛顿第三定律得，小球对轨道最高点的压力大小为 20N，方向向上．
【点睛】
本题考查了动能定理、动量守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到平抛运动、圆周运
动，综合性较强，关键要理清过程，选择合适的规律进行求解.
7．如图所示，一长度 LAB=4．98m，倾角 θ=30°的光滑斜面 AB 和一固定粗糙水平台 BC 平 滑连接，水平台长度 LBC=0．4m，离地面高度 H=1．4m，在 C 处有一挡板，小物块与挡板 碰撞后原速率反弹，下方有一半球体与水平台相切，整个轨道处于竖直平面内。在斜面顶 端 A 处静止释放质量为 m="2kg" 的小物块（可视为质点），忽略空气阻力，小物块与 BC 间的动摩擦因素 μ=0．1，g 取 10m/s2。问：
减速运动；根据动能定理有：
⑥
解得：
⑦
（3）设滑块在传送带上运动的时间为 t，则 t 时间内传送带的位移：s=v0t
由机械能守恒有：
⑧
⑨ 滑块相对传送带滑动的位移 相对滑动生成的热量
⑫
⑩ ⑪
4．如图所示，在娱乐节目中，一质量为 m＝60 kg 的选手以 v0＝7 m/s 的水平速度抓住竖直 绳下端的抓手开始摆动，当绳摆到与竖直方向夹角 θ＝37°时，选手放开抓手，松手后的上 升过程中选手水平速度保持不变，运动到水平传送带左端 A 时速度刚好水平，并在传送带 上滑行，传送带以 v＝2 m/s 匀速向右运动．已知绳子的悬挂点到抓手的距离为 L＝6 m，传 送带两端点 A、B 间的距离 s＝7 m，选手与传送带间的动摩擦因数为 μ＝0.2，若把选手看 成质点，且不考虑空气阻力和绳的质量．(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：
高一物理必修二第七章。功 动能 势能基础练习题(带参考答案)
高一物理必修二第七章。
功动能势能基础练习题(带参考答案)一、研究要点高一物理第七章功、动能、势能1.理解功的概念，掌握功的公式W=FScosθ，能够用这个公式进行计算。
2.理解正功和负功的概念，知道在什么情况下力做正功或负功。
3.知道几个力对物体所做的总功，以及总功的计算方法。
4.理解动能的概念，了解影响动能的因素。
5.理解势能的概念，了解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关。
二、研究内容一）功的概念1.做功的要素是力和位移，功的表达式为W=FScosθ。
其中，θ为力与位移的夹角。
若0°≤θ＜90°，力对物体做正功；若θ=90°，力对物体不做功；若 90°＜θ≤180°，力对物体做负功，也叫物体做功。
2.功是一种量，功的正负号表示动力做功或阻力做功。
3.功的国际单位是XXX（J）。
4.总功的求解方法：1）先求出每一个力做的功，再求各个力做功的代数和，即为总功 W 总= ∑W i。
2）若物体所受力均为XXX，先求物体所受力的合力，再求总功 W 总 = F net s。
问题1：如何求功？如何理解正、负功？例1、如图1所示，一个物块在与水平方向成α 角的XXX F 作用下，沿水平面向右运动一段距离 s，在此过程中，XXX F 对物块所做的功为（）A．Fs cos α B．Fs sin α C．Fs sin α cos α D．Fs cos α练1、如图2所示，一个质量为 m=150kg 的雪橇，受到与水平方向成θ=37° 角斜向上的拉力 F=500N 作用，在水平面上移动了距离 s=5m。
雪橇与地面间的滑动摩擦力 f=100N。
求各力对物体做的功。
问题2：功的正负如何判断？例2、一人乘电梯从 1 楼到 30 楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程。
电梯支持力对人做功的情况是（）A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功B．加速时做正功，匀速和减速时做负功C．加速和匀速时做正功，减速时做负功D．始终做正功练2、地球在万有引力作用下绕太阳的运动轨道是椭圆，当地球从近日点向远日点运动的过程中（）A．万有引力对地球做正功B．万有引力对地球做负功C．万有引力对地球不做功D．有时做正功，有时做负功点评：判断功的正负，应从功的定义出发。
高一物理动能与势能练习题及答案
高一物理动能与势能练习题及答案一、动能与势能的基本概念动能和势能是物理学中两个重要的概念，用以描述物体在运动中的能量转换和储存。
动能是物体由于运动而具有的能量，势能是物体由于位置或状态而具有的能量。
二、动能和势能的计算公式1. 动能的计算公式：动能（KE）等于物体质量（m）乘以速度的平方（v²）再除以2，即KE = 1/2mv²。
2. 势能的计算公式：势能（PE）等于物体在重力场中的高度（h）乘以物体在该位置上的重力（g），即PE = mgh。
三、动能与势能的练习题及答案1. 真空中一质点以6 m/s的速度运动，质量为2 kg，求其动能。
解答：由动能的计算公式可知，动能等于1/2mv²，代入数据计算得动能为 KE = 1/2 × 2 × (6)² = 36 J。
2. 质量为4 kg的物体位于离地面10 m高的位置上，求其势能。
解答：由势能的计算公式可知，势能等于mgh，代入数据计算得势能为 PE = 4 × 9.8 × 10 = 392 J。
3. 一个质点在受力作用下从A点运动到B点，质量为2 kg，速度由10 m/s增加到20 m/s。
求质点在A点和B点的动能差。
解答：由动能的计算公式可知，动能等于1/2mv²，代入数据计算得质点在A点的动能为 KE₁ = 1/2 × 2 × (10)² = 100 J，质点在B点的动能为 KE₂ = 1/2 × 2 × (20)² = 200 J。
因此，质点在A点和B点的动能差为200 J - 100 J = 100 J。
4. 一弹簧起初处于自然状态，质量为0.5 kg的物体被压缩到弹簧的最大变形处，求物体的势能。
解答：在最大变形处，弹簧会具有最大的势能。
由势能的计算公式可知，势能等于mgh，而在这个问题中，重力对弹簧没有贡献，因此势能完全由弹簧的应变能决定。
高二物理暑假作业(九)动能+势能和动能定理+
暑假作业（九）动能 势能和动能定理一．知识梳理1．动能(1)定义：物体由于运动而具有的能．(2)公式：E k ＝12mv 2.(3)单位：焦耳，1 J ＝1 N ·m ＝1 kg ·m 2/s 2.(4)矢标性：动能是标量，只有正值．(5)动能是状态量，因为v 是瞬时速度．2．动能定理(1)重力做功的特点①重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关．②重力做功不引起物体机械能的变化．(2)重力势能①概念：物体由于被举高而具有的能．②表达式：E p ＝mgh.③矢标性：重力势能是标量，正负表示其大小．(3)重力做功与重力势能变化的关系①定性关系：重力对物体做正功，重力势能就减少；重力对物体做负功，重力势能就增大．②定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量．即W G ＝－(E p2－E p1)＝－ΔEp.4．弹性势能(1)概念：物体由于发生弹性形变而具有的能．(2)大小：弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量越大，劲度系数越大，弹簧的弹性势能越大．二．基础巩固1、自由摆动的秋千，摆动的幅度越来越小，下列说法中正确的是 ( C )A．机械能守恒 B．能量正在消失C．总能量守恒，减少的机械能转化为内能 D．只有动能和势能的相互转化2．当重力对物体做正功时，物体的()A．重力势能一定增加，动能一定减小B．重力势能一定增加，动能一定增加C．重力势能一定减小，动能不一定增加D．重力势能不一定减小，动能一定增加解析：重力做正功，物体的重力势能一定减小；动能的变化取决于合力的做功情况，本题不能确定合力对物体做什么功，故动能的变化不能确定，选项C正确。
答案：C3.在做“探究外力做功与物体动能变化的关系”的实验时,发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能,造成这种现象的原因是（ C ）A.选用的重锤质量过大B.选用的重锤质量过小C.空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力D.实验时操作不够细,实验数据测量不准确4．韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。
高一物理-动能和势能(讲解及练习)
动能和势能模块一动能与动能定理知识导航1．动能的定义物体由于运动而具有的能量称之为动能2．动能的表达式（1）动能的定义式：Ek =1mv2 ，单位是J 2（2）动能为标量且恒为正值（3）动能具有瞬时性，是状态量（4）动能具有相对性，对不同参考系，物体的瞬时速度不同，动能就不同3．动能定理力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化W =1mv2 -1mv2 2 2 2 1而在现实中一个物体往往会受到多个力的作用，并且都会对物体做功，那么物体最终的动能改变，就应该等于所有力对物体做功的代数和说明：（1）动能定理为标量式，不能分解到某一方向使用（2）物体做功及物体速度均以地面为参考系实战演练【例1】关于动能的理解，下列说法正确的是（）A．动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能B．动能总为正值C．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化时，动能不一定变化D．动能不变的物体，一定处于平衡状态【例2】一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。
此后，该质点的动能可能（）A．一直增大B．先逐渐减小至零，再逐渐增大C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大【例3】如图所示，质量m = 2.0 kg 的物体在恒力 F = 20N 作用下，由静止开始沿水平面运动x = 1.0 m ，力F 与水方向的夹角α= 37︒，物体与水平面间的动摩擦因数μ= 0．5，求该过程中：（sin 37︒= 0.6 ，cos 37︒= 0.8 ）⑴ 拉力F 对物体所做的功W ；⑵ 地面对物体的摩擦力f 的大小；⑶ 物体获得的动能E。
k【例4】用竖直向上大小为30N 的力F ，将2 kg 的物体由沙坑表面静止抬升1m 时撤去F ，经一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为20cm 。
若忽略空气阻力，g 取10m/s2 。
则物体克服沙坑的阻力所做的功为（）A．20J B．24J C．34J D．54J【例5】物体从高出地面H 处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落至沙坑表面后又进入沙坑h 深度停止（如图所示）。
高中物理动能和势能知识点总结及练习加答案
一、重力势能１定义:物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能.2公式：mghE P = h—-物体具参考面的竖直高度3参考面ａ重力势能为零的平面称为参考面；b 选取：原则是任意选取,但通常以地面为参考面 若参考面未定，重力势能无意义，不能说重力势能大小如何 选取不同的参考面,物体具有的重力势能不同，但重力势能改变与参考面的选取无关.４标量,但有正负。
重力势能为正，表示物体在参考面的上方；重力势能为负，表示物体在参考面的下方;重力势能为零，表示物体在参考面上.５单位：焦耳(J ）6重力做功特点:物体运动时，重力对它做的功只跟它的初、末位置有关，而跟物体运动的路径无关.7、重力做功与重力势能变化的关系 p E W ∆-=（1）物体的高度下降时，重力做正功，重力势能减少,重力势能减少的量等于重力所做的功;(２）物体的高度增加时，重力做负功,重力势能增加,重力势能增加的量等于物体克服重力所做的功。
（3)重力势能变化只与重力做功有关,与其他力做功无关.二、弹性势能１概念：发生弹性形变的物体的各部分之间,由于弹力的相互作用具有势能,称之为弹性势能。
２ 弹力做功与弹性势能的关系 pE W ∆-=当弹簧弹力做正功时，弹簧的弹性势能减小，弹性势能变成其它形式的能；、当弹簧的弹力做负功时,弹簧的弹性势能增大，其它形式的能转化为弹簧的弹性势能。
这一点与重力做功跟重力势能变化的关系相似.3势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能，势能是系统所共有的.三、动能1概念：物体由于运动而具有的能量，称为动能.2动能表达式：221υm E K =3动能定理（即合外力做功与动能关系)：12K K E E W -=4理解:①在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.合F②做正功时，物体动能增加；做负功时，物体动能减少.合F 合F ③动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。
4适用范围:适用于恒力、变力做功;适用于直线运动,也适用于曲线运动。
【高中物理】动能和势能要点与练习
【高中物理】动能和势能要点与练习要点:(1)动能物体由于运动而具备的能够叫做动能.动能的大小就是由物体的质量及速度所同意的.(2)势能势能分成重力势能和弹性势能.物体由于被举高而具有的能叫重力势能,重力势能的大小由物体的质量和高度所决定.物体的质量越大,高度越高,则重力势能越大.物体由于出现弹性应力而具备的能够叫做弹性势能.弹性势能大小与物体的弹性应力有关,物体的弹性应力越大,它具备的弹性势能就越大.(3)动能、势能统称为机械能.动能、势能、机械能的单位都是焦耳.练:一、填空题1.动能就是指物体由于____________而具备的能，其大小与物体的_______和______有关.2.势能包含________势能和___________势能两种.物体由于被举高而具有的能叫做________势能，它与物体的_________和________有关；物体由于发生________而具有的能叫做________势能，它的大小与_________有关.3.我们常用的能量单位就是________，用字母_________去则表示.1999年11月20日，由我国科学家自行设计的“神舟”号载人舱顺利地升空并按时回到至选定地点.“神舟”号载人舱在行踪至地面附近时，由于空气阻力促进作用搞匀速运动，则载人舱在匀速上升的过程中：它的动能__________，势能_____________.4.下列物体各具有什么形式的能量？（1）高速升空的火箭______________.（2）被拉弯的钢板尺_________________.（3）被水电站拦河坝拦下的上游水______________.（4）空中下落的皮球_______________.二、选择题1.下列说法中正确的是a.用同样的速度甩的铅球和乒乓球具备成正比的动能b.重力势能相等的物体一定在同一高度上c.两辆相同的汽车，高速行驶在同一条公路上，它们具备成正比的动能d.同一物体的弹性形变越大时，它所具有的弹性势能也越大2.小孩从滑梯上匀速大幅下滑的过程中，以下观点中恰当的就是a.重力势能减少，动能增加b.重力势能减少，动能增加c.重力势能增加，动能不变d.重力势能增加，动能维持不变3.关于能量的大小，下列说法中错误的是a.运动速度越大的物体，动能也越大b.质量大的物体，动能不一定大c.质量小的物体，其重力势能不一定小d.质量越大的物体，被举得越高，其重力势能就越大4.骑自行车上坡前，通常必须着手拖几下，这就是为了a.增大惯性b.减小动能c.增大势能d.减小冲力5.物体在平衡力的作用下，下列说法中正确的是a.具备的机械能一定维持不变b.具有的动能一定不变c.具备的重力势能一定维持不变d.无法判断三、简答题一盆花放在你的身边，你会看到它的美.可是当把这盆花放在楼顶的边沿处，你从下边走过时，这时你注意到的不是它的美，而是心中充满了恐惧.这是为什么呢？参考答案一、1.运动;质量;速度2.重力;弹性;重力;质量;高度;弹性应力;弹性;弹性应力大小3.焦耳;j;不变;变小4.(1)动能和重力势能(2)弹性势能(3)重力势能(4)动能和弹性势能二、1.d2.d3.a4.b5.b三、被举高的花具有重力势能.。
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高中物理练习题力学中的动能和势能计算力学是物理学的一个重要分支，研究物体的运动规律与力的作用关系。
在力学中，动能和势能是两个关键概念，对于分析和计算物体的运动非常重要。
本文将针对高中物理练习题中动能和势能的计算问题展开讨论。
一、动能的计算
1. 动能的概念
动能是物体运动的一种能量形式，通常表示为K。
动能与物体的质量（m）和速度（v）之间有关，可以用下式来计算：
K = 0.5 * m * v^2
2. 动能计算的例题
例题1：质量为2kg的物体以10m/s的速度运动，求其动能。
解答：根据上述动能的计算公式，代入质量m和速度v的数值，计算动能K：
K = 0.5 * 2 * (10^2) = 100 J（焦耳）
二、势能的计算
1. 势能的概念
势能是物体由于位置而具有的能量，通常表示为U。
常见的势能有重力势能、弹性势能等，不同势能的计算公式也不同。
2. 重力势能的计算
重力势能是指物体由于位置在重力场中而具有的能量。
重力势能与物体的重量（W）和高度（h）之间有关，可以用下式来计算：U = W * h
例题2：质量为5kg的物体被提升到离地面10m的高度，求其重力势能。
解答：首先需要明确在地面上物体的重量等于质量乘以重力加速度（g），常用数值为9.8m/s^2。
计算过程如下：
W = m * g = 5 * 9.8 = 49 N（牛顿）
U = W * h = 49 * 10 = 490 J
3. 弹性势能的计算
弹性势能是指物体由于形变而具有的能量，通常出现在弹簧或弹性体系中。
弹性势能与弹性系数（k）和形变量（x）之间有关，可以用下式来计算：
U = 0.5 * k * x^2
例题3：给定一个弹簧，其弹性系数为200 N/m，形变量为0.1 m，求其弹性势能。
解答：代入弹性系数和形变量的数值，计算弹性势能U：
U = 0.5 * 200 * (0.1^2) = 1 J
三、动能和势能的转化
在物体的运动中，动能和势能可以相互转化。
例如，在自由落体运动中，当物体下落时，势能逐渐转化为动能；而当物体上升时，动能被转化为势能。
例题4：一个质量为0.5kg的物体从高度10m处自由落体，求其下落到地面时的速度。
解答：首先计算物体在高度10m处的重力势能U，然后将其等于物体在地面时的动能K，再代入动能的计算公式求解即可。
U = W * h = m * g * h = 0.5 * 9.8 * 10 = 49 J
K = 49 J
根据动能的计算公式，代入动能和质量的数值，求解速度v：
K = 0.5 * m * v^2
49 = 0.5 * 0.5 * v^2
v^2 = 98
v ≈ 9.9 m/s
总结：
本文针对高中物理练习题中的力学问题，重点讨论了动能和势能的计算方法。
动能的计算公式为K = 0.5 * m * v^2，可以根据题目中给定的质量和速度计算动能。
势能计算涉及到不同类型的势能，其中重力势能为U = W * h，弹性势能为U = 0.5 * k * x^2。
同时，动能和势能在
物体运动过程中可以相互转化，这一点在解决实际问题时需要注意。
希望通过本文的讲解，能够帮助读者更好地理解和应用动能和势能的计算方法。