动能定理基础知识点和练习题

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动能定理专项训练(含解析)

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。

动能定理基础知识点和练习题

动能定理基础知识点和练习题

动能定理(1) 动能221mV E k =是物体运动的状态量,而动能的变化ΔE K 是与物理过程有关的过程量。

(2)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=ΔE K .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。

功和动能都是标量,动能定理表达式是一个标量式,不能在某一个方向上应用动能定理。

例题分析:例1: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 的作用下,从平衡位置P 点缓慢地移动到Q 点,如图所示,则力F 所做的功为( ) A .θcos mgLB .θsin FlC .)cos 1(θ-mgLD .FL应用动能定理简解多过程题型。

物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程),此时可以分段考虑,也可以对全过程考虑,但如能对整个过程利用动能定理列式则使题型简化。

例2、如图所示,物体置于倾角为37度的斜面的底端,在恒定的沿斜面向上的拉力的作用下,由静止开始沿斜面向上运动。

F 大小为2倍物重,斜面与物体的动摩擦因数为0.5,求物体运动5m 时速度的大小。

(g=10m/s 2)例3:如图所示,AB 为四分之一圆弧轨道,半径为0.8m ,BC 是水平轨道,长3m ,BC 处的动摩擦因数为115μ=。

现有质量m =1kg 的物体,自A 点从静止起下滑到C 点刚好停止。

求:(1)物体在轨道AB 段所受的阻力对物体做的功。

(2)物体下滑到B 点时对圆弧轨道的压力多大?例4、如图11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,RAB C V 0S 0α P图11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?利用动能定理巧求动摩擦因数例5、如图12所示,小滑块从斜面顶点A 由静止滑至水平部分C 点而停止。

(完整版)动能定理经典题型总结,推荐文档

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21222121mv mv W -=动能和动能定理一、知识聚焦1、动能:物体由于运动而具有的能量叫动能. 表达式:Ek = 动能是标量,是状态量 单位:焦耳( J )221mv 2、动能定理内容:合力对物体所做的功等于物体动能的变化。

3、动能定理表达式:二、经典例题例1、(课本例题)一架喷气式飞机,质量m=5×103 kg ,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. 分析: 研究对象:飞机研究过程:从静止→起飞(V=60m/s )适用公式:动能定理:2022121mv mv W -=合 表达式:=-S f F )(221mv得到牵引力:N kmg S mv F 42108.12⨯=+=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/s2)提示 石头的整个下落过程分为两段,如图5—45所示,第一段是空中的自由下落运动,只受重力作用;第二段是在泥潭中的运动,受重力和泥的阻力。

两阶段的联系是,前一段的末速度等于后一段的初速度。

考虑用牛顿第二定律与运动学公式求解,或者由动能定理求解。

解析 这里提供三种解法。

解法一(应用牛顿第二定律与运动学公式求解):石头在空中做自由落体运动,落地速度gH v 2=在泥潭中的运动阶段,设石头做减速运动的加速度的大小为a ,则有v2=2ah ,解得g hH a =由牛顿第二定律,ma mg F =-所以泥对石头的平均阻力N=820N 。

10205.005.02)()(⨯⨯+=⋅+=+=+=mg h h H g h H g m a g m F 例题3、如图所示,倾角θ=37°的斜面底端B 平滑连接着半径r =0.40m 的竖直光滑圆轨道。

动能与动能定理经典习题及答案(免费》

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1.关于做功和物体动能变化的关系,不正确的是().A.只有动力对物体做功时,物体的动能增加B.只有物体克服阻力做功时,它的功能减少C.外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差D.动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化2.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零3.两个材料相同的物体,甲的质量大于乙的质量,以相同的初动能在同一水平面上滑动,最后都静止,它们滑行的距离是().A.乙大B.甲大C.一样大D.无法比较4.一个物体沿着高低不平的自由面做匀速率运动,在下面几种说法中,正确的是().A.动力做的功为零B.动力做的功不为零C.动力做功与阻力做功的代数和为零D.合力做的功为零5.放在水平面上的物体在一对水平方向的平衡力作用下做匀速直线运动,当撤去一个力后,下列说法中错误的是().A.物体的动能可能减少B.物体的动能可能增加C.没有撤去的这个力一定不再做功D.没有撤去的这个力一定还做功平面上做匀速圆周运动,拉力为某个值F时,转动半径为B,当拉力逐渐减小到了F/4时,物体仍做匀速圆周运动,半径为2R,则外力对物体所做的功大小是().A、FR/4B、3FR/4C、5FR/2D、零7. 一物体质量为2kg,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行。

从某时刻起作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变为水平向右,大小为4m/s,在这段时间内,水平力做功为()A. 0B. 8JC. 16JD. 32J8.质量为5×105kg的机车,以恒定的功率沿平直轨道行驶,在3minl内行驶了1450m,其速度从10m/s增加到最大速度15m/s.若阻力保持不变,求机车的功率和所受阻力的数值.9. 一小球从高出地面Hm 处,由静止自由下落,不计空气阻力,球落至地面后又深入沙坑h米后停止,求沙坑对球的平均阻力是其重力的多少倍。

动能定理简单练习题

动能定理简单练习题

动能定理简单练习题动能定理简单练习题动能定理是物理学中的一个基本定理,描述了物体的动能与其速度之间的关系。

它在解决各种物理问题中起着重要的作用。

本文将给出一些简单的练习题,帮助读者更好地理解和应用动能定理。

练习题一:一个质量为1 kg的物体以10 m/s的速度沿着水平方向运动,求它的动能。

解析:根据动能定理,动能等于物体的质量乘以速度的平方的一半。

即动能=1/2 × 1 × (10)^2 = 50 J。

练习题二:一个质量为2 kg的物体以2 m/s的速度运动,当它的速度增加到4m/s时,求它的动能的增加量。

解析:首先求物体在速度从2 m/s增加到4 m/s时的动能。

根据动能定理,动能等于物体的质量乘以速度的平方的一半。

即动能1=1/2 × 2 × (2)^2 = 4 J。

再求物体在速度从0 m/s增加到4 m/s时的动能。

即动能2=1/2 × 2 × (4)^2 = 16 J。

所以动能的增加量=动能2 - 动能1 = 16 J - 4 J = 12 J。

练习题三:一个质量为0.5 kg的物体以20 m/s的速度运动,当它的速度减小到10 m/s时,求它的动能的减小量。

解析:首先求物体在速度从20 m/s减小到10 m/s时的动能。

根据动能定理,动能等于物体的质量乘以速度的平方的一半。

即动能1=1/2 × 0.5 × (20)^2 = 100 J。

再求物体在速度从20 m/s减小到0 m/s时的动能。

即动能2=1/2 × 0.5× (10)^2 = 25 J。

所以动能的减小量=动能1 - 动能2 = 100 J - 25 J = 75 J。

练习题四:一个质量为10 kg的物体以5 m/s的速度运动,撞击到一个质量为5kg的静止物体,两个物体粘在一起后以共同的速度运动,求它们共同的速度。

解析:由于两个物体粘在一起后以共同的速度运动,可以利用动能守恒定理解决这个问题。

(完整版)动能定理习题(附答案)

(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。

动能定理知识点

动能定理知识点

动能定理一、是非题1. 有势力的方向总是垂直于等势面。

( √ )2. 机械能守恒定理是,当质点系不受外力作用时,则动能与势能之和等于零。

( × )3. 汽车由静止启动,获得动能,是因为其后轮(后轮为驱动轮)受地面的摩擦力向前, 做正功。

( × )4. 系统内力所做功之代数和总为零。

( × )5. 如果某质点系的动能很大,则该质点系的动量也很大。

( × )6. 从高度h 处以相同的初速v 0,但以不同的角度发射物体,当物体落到地面时,其动能不同。

假设空气阻力不计。

( × )7. 作平面运动的均质直杆的动能为)cos (6122ϕuv v u m ++。

其中,m 为杆的质量,u 、v 是杆两端点的速度,ϕ是u 、v 速度方向间的夹角。

( √ )8. 作用在某刚体上的力系所作的功,等价于这个力系向刚体上任意一点简化后的主矢、主矩对此刚体所作的功之和。

9. 若力使刚体做加速运动,则力必对此刚体做功。

( × )10. 力)/()(22y x y x ++=j i F 是有势力(保守力).11. 质杆OA 绕O 轴转动的角速度为ω,其质量为M ,长为l (如图所示),则求出杆的动能为2222131C M Ml T υω+=。

( × ) 12. 试判断下述说法是否正确:若质点的动量守恒,则该质点对任一定点的动量矩也一定守恒。

( √ )若质点对某定点的动量矩守恒,则其动量也一定守恒。

( × )若质点对某定点的动量矩守恒,则其动能一定为常量。

( × )质点的动能为常量,则必存在一定点,使质点对该定点的动量矩守恒。

( × )若质点的动量改变,其动能也一定发生变化。

( × )若质点的动能发生变化,则其动量也一定发生变化。

( √ )若质点的动量发生变化,则其动量矩也一定发生变化。

( × )质点对某定点的动量矩发生变化,则其动量也一定发生变化。

第二讲动能定理(原卷版)

第二讲动能定理(原卷版)

第二讲 动能定理➢ 知识梳理一、动能1.定义:物体由于运动而具有的能. 2.公式:E k =12mv 2.3.矢标性:动能是标量,只有正值,动能与速度方向无关. 4.状态量:动能是状态量,因为v 是瞬时速度.5.相对性:由于速度具有相对性,所以动能也具有相对性.6.动能的变化:物体末动能与初动能之差,即ΔE k =12m 22v -12m 21v .动能的变化是过程量.二、动能定理1.内容:合外力对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化. 2.表达式 (1)W =ΔE k . (2)W =E k2-E k1. (3)W =12m 22v -12m 21v .3.物理意义:合外力的功是物体动能变化的量度. 4.适用范围广泛(1)既适用于直线运动,也适用于曲线运动. (2)既适用于恒力做功,也适用于变力做功.(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以不同时作用.➢ 知识训练考点一、动能定理的理解和基本应用 1.适用条件(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动. (2)动能定理既适用于恒力做功,也适用于变力做功.(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分阶段作用. 2.解题流程3.注意事项(1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的,一般以地面或相对地面静止的物体为参考系.(2)当物体的运动包含多个不同过程时,可分段应用动能定理求解;也可以全过程应用动能定理求解.(3)动能是标量,动能定理是标量式,解题时不能分解动能.例1、(2021·山东高考)如图所示,粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆,一端可绕竖直光滑轴O转动,另一端与质量为m的小木块相连。

木块以水平初速度v0出发,恰好能完成一个完整的圆周运动。

在运动过程中,木块所受摩擦力的大小为()A.mv202πL B.mv204πLC.mv208πL D.mv2016πL例2、随着高铁时代的到来,人们出行也是越来越方便,高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动.在启动阶段,列车的动能()A.与它所经历的时间成正比B.与它的位移成正比C.与它的速度成正比D.与它的加速度成正比例3、(2018·全国卷Ⅱ·14)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例4、如图所示,粗糙水平地面AB与半径R=0.4 m的光滑半圆轨道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m=1 kg的小物块在9 N的水平恒力F的作用下,从A点由静止开始做匀加速直线运动.已知x AB=5 m,小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.1,当小物块运动到B点时撤去力F,取重力加速度g=10 m/s2,求:(1)小物块到达B点时速度的大小;(2)小物块运动到D点时,轨道对小物块作用力的大小.课堂随练训练1、(2021·高考河北卷,T6)一半径为R 的圆柱体水平固定,横截面如图所示。

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(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。

动能 动能定理基础习题归类

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。

高中物理动能定理练习题及讲解

高中物理动能定理练习题及讲解

高中物理动能定理练习题及讲解### 高中物理动能定理练习题及讲解动能定理是物理学中描述物体动能变化的重要定理,它表明物体动能的变化等于作用在物体上的外力所做的功。

以下是几道关于动能定理的练习题,以及相应的讲解。

#### 练习题一一辆质量为1000kg的汽车以20m/s的速度行驶,突然刹车,经过10秒后速度减为0。

求汽车受到的平均阻力。

解答:设汽车受到的平均阻力为 \( F \) 。

根据动能定理,汽车动能的变化等于阻力做的功,即:\[ \Delta E_k = -W = -F \cdot s \]其中 \( \Delta E_k \) 为动能的变化量,\( W \) 为阻力做的功,\( s \) 为汽车的位移。

汽车的初始动能为 \( \frac{1}{2}mv^2 \),其中 \( m \) 为质量,\( v \) 为速度。

因此,动能的变化量为:\[ \Delta E_k = \frac{1}{2}m(0^2 - v^2) = -\frac{1}{2}mv^2 \]由于汽车速度从 \( v \) 减为0,所以 \( \Delta E_k = -\frac{1}{2} \times 1000 \times 20^2 \) J。

根据动能定理,我们有:\[ -\frac{1}{2} \times 1000 \times 20^2 = -F \cdot s \]汽车的位移 \( s \) 可以通过速度-时间公式 \( v = at \) 计算,其中 \( a \) 为加速度。

由于汽车做匀减速运动,\( a =\frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{0 - 20}{10} = -2 \) m/s²。

因此,\( s = \frac{1}{2}at^2 = \frac{1}{2} \times (-2) \times 10^2 \) m。

将 \( s \) 的值代入动能定理的公式中,我们可以求得 \( F \)。

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

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。

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。

高中动能定理试题及答案

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. 一个物体从静止开始,沿着光滑的斜面下滑,下滑过程中受到的力只有重力,下列说法正确的是()。

A. 物体的动能增加,重力势能减少B. 物体的动能增加,重力势能增加C. 物体的动能减少,重力势能减少D. 物体的动能减少,重力势能增加答案:A解析:物体从静止开始下滑,重力做正功,物体的动能增加;同时物体的高度降低,重力势能减少。

2. 一个物体从一定高度自由落下,不计空气阻力,下列说法正确的是()。

A. 物体的动能增加,重力势能减少B. 物体的动能减少,重力势能增加C. 物体的动能和重力势能都增加D. 物体的动能和重力势能都减少答案:A解析:物体自由落下,重力做正功,物体的动能增加;同时物体的高度降低,重力势能减少。

二、填空题3. 一个质量为m的物体从高度为h的平台上自由落下,不计空气阻力,物体落地时的动能为____。

答案:mgh解析:根据动能定理,物体落地时的动能等于重力势能的减少量,即Ek = mgh。

角为θ,下滑过程中物体的动能增加量为____。

答案:mgv0sinθ解析:物体下滑过程中,重力沿斜面方向的分力做功,根据动能定理,动能增加量等于重力分力做功,即ΔEk = mgv0sinθ。

三、计算题5. 一个质量为2kg的物体从高度为10m的平台上自由落下,不计空气阻力,求物体落地时的速度。

答案:v = 14.1m/s解析:根据动能定理,物体落地时的动能等于重力势能的减少量,即Ek = mgh。

代入数据,解得v = √(2gh) = √(2×9.8×10) = 14.1m/s。

面倾角为30°,求物体滑到斜面底端时的速度。

答案:v = 20m/s解析:物体下滑过程中,重力沿斜面方向的分力做功,根据动能定理,动能增加量等于重力分力做功,即ΔEk = mgv0sinθ。

代入数据,解得v = √(v0^2 + 2gh) = √(10^2 + 2×9.8×5×sin30°) =20m/s。

动能定理专题复习(考点+题型+专题练习)

动能定理专题复习(考点+题型+专题练习)

21222121mv mv W -=21222121E mv mv W k -=∆=动能和动能定理第1步:讲基础一、动能:1、定义:物体由于运动而具有的能量叫动能.2、表达式:221mv E k =3、物理意义:动能是描述物体运动状态的物理量,是标量。

4、 单位:焦耳( J ) 二、动能定理: >1、内容:合力对物体所做的总功等于物体动能的变化。

2、表达式:第2步:学技巧一、对动能定理的进一步理解 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,即 。

1、式中的W ,是力对物体所做的总功,可理解为各个外力所做功的代数和,也可以理解为合力所做的功。

2、式中的k E ∆,是物体动能的变化,是指做功过程的末动能减去初动能。

3、动能定理的研究对象一般是单一物体,或者是可以看成单一物体的物体系。

4、动能定理表达式是一个标量式,不能在某个方向上应用动能定理。

&二、常用应用动能定理的几种情况1、动能定理适用于恒力、变力、直线、曲线运动。

2、动能定理是标量式,不涉及方向问题。

在不涉及加速度和时间的问题时,可优先考虑动能定理。

3、对于求解多个过程的问题可全程考虑,从而避开考虑每个运动过程的具体细节。

具有过程简明、方法巧妙、运算量小等优点。

(注意动能损失:例3和例4比较)4、变力做功问题。

在某些问题中,由于力F 大小的变化或方向的改变,不能直接由αcos Fl W =来求变力F 所做的功,此时可由其做功的效果——动能的变化来求变力F 所做的功。

三、经典例题 例1、(课本例题)一架喷气式飞机,质量m=5×103 kg ,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s =×102m时,达到起飞速度v=60m/s ,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的倍(k=,求飞机受到的牵引力. 分析: 研究对象:飞机研究过程:从静止→起飞(V=60m/s )适用公式:动能定理:2022121mv mv W -=合表达式:=-S f F )(221mv得到牵引力:Nkmg S mv F 42108.12⨯=+=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。

高中物理精品试题: 动能定理常见考法

高中物理精品试题: 动能定理常见考法

专题4 动能定理常见考法一、动能定理的理解1.甲乙两个物体质量相等,若他们的速度之比为1:3,则它们的动能之比为( ) A .1:3 B .3:1 C .1:9 D .9:12.下列说法正确的是( )A .合外力做功是物体动能变化的原因B .如果物体所受合外力不为零,那么合外力的功也一定不为零C .物体的动能不变就是物体的速度不变D .物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化3.下列关于动能定理的说法正确的是( )A .合外力对物体做多少正功,动能就增加多少B .合外力对物体做多少负功,动能就增加多少C .合外力对物体做正功,动能也可能保持不变D .不管合外力对物体做多少正功,动能均保持不变二、动能定理解决多过程问题4.如图所示,将一物体分别沿着AB 、ACB 两条斜面轨道从静止开始运动到B 端。

已知物体与两条斜面轨道的动摩擦因数相同,不计在轨道处的能量损失。

则物体两次运动( ) A .位移不同B .到达B 端的速度相同C .到达B 端的动能相同D .克服摩擦力做的功不同52R5.如图所示,质量为m 的滑块从高h 处的a 点,沿斜面轨道ab 滑入水平轨道bc 。

在经过b 点时无能量损失,滑块与每个轨道的动摩擦因数都相同。

滑块在a 、c 两点的速度大小均为v ,ab 与bc 长度相等,空气阻力不计,则从a 到c 的运动过程中( )A .滑块从a 到b 的时间与b 到c 的时间不相等B .滑块从b 到c 运动的过程阻力做的功为2mgh -C .滑块经b 点时的速度等于22gh v +D .滑块经b 点时的速度大于2gh v +6.某跳台滑雪赛道简化为如图所示模型,AB 为直道,BCD 为半径为R 的圆弧道,两滑道在B 点平滑连接,圆弧道与水平地面相切于C 点,CD 段圆弧所对的圆心角为θ=60°,不计一切摩擦,一个小球从直道上离地面高为H 处由静止释放,小球从D 点飞出后上升到的最高点离地面的高度为( )A .3148H R + B .3144H R +C .1128H R +D .1124H R + 7.半径分别为R 和2R 的两个半圆,分别组成如图甲、乙所示的两个圆弧轨道,一小球从某一高度下落,分别从甲、乙所示开口向上的半圆轨道的右侧边缘进入轨道,都沿着轨道内侧运动并恰好能从开口向下的半圆轨道的最高点通过,则下列说法正确的是 ( )A .小球开始下落的高度甲图比乙图小B .小球开始下落的高度甲图和乙图一样大C .小球对轨道最低点压力甲图大于乙图D .小球对轨道最低点压力甲图和乙图一样大8.如图所示,一倾角为45︒的斜面和半圆竖直轨道分别与水平面平滑连接于P 、B 两点,PB 的距离为R ,半圆轨道的圆心为O ,半径为R ,C 为其最高点。

高一物理必修2动能和动能定理--知识讲解有答案

高一物理必修2动能和动能定理--知识讲解有答案

动能和动能定理要点二、动能、动能的改变要点诠释:1.动能:(1)概念:物体由于运动而具有的能叫动能.物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次方的乘积的一半.(2)定义式:212k E mv =,v 是瞬时速度. (3)单位:焦(J ).(4)动能概念的理解.①动能是标量,且只有正值.②动能具有瞬时性,在某一时刻,物体具有一定的速度,也就具有一定的动能.③动能具有相对性,对不同的参考系,物体速度有不同的瞬时值,也就具有不同的动能,一般都以地面为参考系研究物体的运动.2.动能的变化:动能只有正值,没有负值,但动能的变化却有正有负.“变化”是指末状态的物理量减去初状态的物理量.动能的变化量为正值,表示物体的动能增加了,对应于合力对物体做正功;动能的变化量为负值,表示物体的动能减小了,对应于合力对物体做负功,或者说物体克服合力做功.要点三、动能定理要点诠释:(1)内容表述:外力对物体所做的总功等于物体功能的变化.(2)表达式:21k k W E E =-,W 是外力所做的总功,1k E 、2k E 分别为初、末状态的动能.若初、末速度分别为v 1、v 2,则12112k E mv =,22212k E mv =. (3)物理意义:动能定理揭示了外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系,即外力对物体做的总功,对应着物体动能的变化.变化的大小由做功的多少来量度.动能定理的实质说明了功和能之间的密切关系,即做功的过程是能量转化的过程.等号的意义是一种因果关系的数值上相等的符号,并不意味着“功就是动能增量”,也不是“功转变成动能”,而是“功引起物体动能的变化”.(4)动能定理的理解及应用要点.动能定理虽然可根据牛顿定律和运动学方程推出,但定理本身的意义及应用却具有广泛性和普遍性. ①动能定理既适用于恒力作用过程,也适用于变力作用过程.②动能定理既适用于物体做直线运动情况,也适用于物体做曲线运动情况.③动能定理的研究对象既可以是单个物体,也可以是几个物体所组成的一个系统.④动能定理的研究过程既可以是针对运动过程中的某个具体过程,也可以是针对运动的全过程. ⑤动能定理的计算式为标量式,v 为相对同一参考系的速度.⑥在21k k W E E =-中,W 为物体所受所有外力对物体所做功的代数和,正功取正值计算,负功取负值计算;21k k E E -为动能的增量,即为末状态的动能与初状态的动能之差,而与物体运动过程无关.要点四、应用动能定理解题的基本思路和应用技巧要点诠释:1.应用动能定理解题的基本思路(1)选取研究对象及运动过程;(2)分析研究对象的受力情况及各力对物体的做功情况:受哪些力?哪些力做了功?正功还是负功?然后写出各力做功的表达式并求其代数和;(3)明确研究对象所历经运动过程的初、末状态,并写出初、末状态的动能1K E 、2K E 的表达式;(4)列出动能定理的方程:21K K W E E =-合,且求解。

【物理】物理动能与动能定理练习题及答案含解析

【物理】物理动能与动能定理练习题及答案含解析

【物理】物理动能与动能定理练习题及答案含解析一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理1.如图所示,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 1=0.3kg 和m 2=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 0=1.5m/s 的速度向左匀速运动,小物体与传送带间动摩擦因数为μ=0.15.某时剪断细绳,小物体m 1向左运动,m 2向右运动速度大小为v 2=3m/s ,g 取10m/s 2.求:(1)剪断细绳前弹簧的弹性势能E p(2)从小物体m 2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m 1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m 1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m 1和m 2弹开过程,取向左为正方向,由动量守恒定律有:0=m 1v 1-m 2v 2解得v 1=10m/s剪断细绳前弹簧的弹性势能为:2211221122p E m v m v =+ 解得E p =19.5J(2)设m 2向右减速运动的最大距离为x ,由动能定理得:-μm 2gx =0-12m 2v 22 解得x =3m <L =4m则m 2先向右减速至速度为零,向左加速至速度为v 0=1.5m/s ,然后向左匀速运动,直至离开传送带。

设小物体m 2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:μm 2gt =m 2v 0-(-m 2v 2)解得:t =3s该过程皮带运动的距离为:x 带=v 0t =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 =μm 2gx 带解得:E =6.75J(3)设竖直光滑轨道AC 的半径为R 时小物体m 1平抛的水平位移最大为x 。

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动能定理
(1) 动能22
1
mV E k =
是物体运动的状态量,而动能的变化ΔE K 是与物理过程有关的过程量。

(2)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=ΔE K .
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。

功和动能都是标量,动能定理表达式是一个标量式,不能在某一个方向上应用动能定理。

例题分析:
例1: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 的作用下,从平衡位置P 点缓慢地移动到Q 点,如图所示,则力F 所做的功为( ) A .θcos mgL
B .θsin Fl
C .)cos 1(θ-mgL
D .FL
应用动能定理简解多过程题型。

物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程),此时可以分段考虑,也可以对全过程考虑,但如能对整个过程利用动能定理列式则使题型简化。

例2、如图所示,物体置于倾角为37度的斜面的底端,在恒定的沿斜面向上的拉力的作用下,由静止开始沿斜面向上运动。

F 大小为2倍物重,斜面与物体的动摩擦因数为0.5,求物体运动5m 时速度的大小。

(g=10m/s 2)
例3:如图所示,AB 为四分之一圆弧轨道,半径为0.8m ,BC 是水平轨道,长3m ,BC 处的动摩擦因数为1
15
μ=。

现有质量m =1kg 的物体,自A 点从静止起下滑到C 点刚好停止。

求:(1)物体在轨道AB 段所受的阻力对物体做的功。

(2)物体下滑到B 点时对圆弧轨道的压力多大?
例4、如图11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,
R
A
V 0
S 0
α P
图11
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?
利用动能定理巧求动摩擦因数
例5、如图12所示,小滑块从斜面顶点A 由静止滑至水平部分C 点而停止。

已知斜面高为h ,滑块运动的整个水平距离为s ,设转角B 处无动能损失,斜面和水平部分与小滑块的动摩擦因数相同,求此动摩擦因数。

利用动能定理巧求机车脱钩题型
例6、总质量为M 的列车,沿水平直线轨道匀速前进,其末节车厢质量为m ,中途脱节,司机发觉时,机车已行驶L 的距离,于是立即关闭油门,除去牵引力,如图13所示。

设运动的阻力与质量成正比,机车的牵引力是恒定的。

当列车的两部分都停止时,它们的距离是多少?
练习巩固:
1、如图15所示,AB 与CD 为两个对称斜面,其上部都足够长,下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为1200,半径R=2.0m,一个物体在离弧底E 高度为h=3.0m 处,以初速度V 0=4m/s 沿斜面运动,若物体与两斜面的动摩擦因数均为μ=0.02,则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共能走多少路程?(g=10m/s 2).
2、如图所示,一半径为R 的不光滑圆形细管,固定于竖直平面内,放置于管内最低处的小球以初速度v 。

沿管内运动,已知小球质量为m ,通过最高点处的速率为v 0/2,求: (1)小球在最低点处对轨道的压力大小;
(2)小球从A 运动到B 的过程克服阻力所做的功。

A
B
C
h
S 1 S 2
α
图12 S 2 S 1
L
V
V 0
图13
A
B
C
D
O
R E
图15
h
例1,由P到Q,根据动能定理:
WF-WG=△Ek=0
而WG=mgL(1-cosθ)
所以WF=mgL(1-cosθ)

2
例3
例4

5
例6
FL+=-k(M-m)gs1
对末节车厢根据动能定理,有-kmgs2=②,由于原来列车匀速,故有F="kMg "
③,联立解得Δs=s1-s2=. 巩固1。

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