动能定理典型例题
动能定理典型分类例题经典题型
动能定理典型分类例题经典题型动能定理典型分类例题模型一：水平面问题1.两个质量相同的物体在水平面上以相同的初动能滑动，最终都静止，它们滑行的距离相同。
2.两个质量相同的物体在水平面上以相同的初速度滑动，最终都静止，它们滑行的距离相同。
3.一个质量为1kg的物体在不光滑的水平面上静止，施加水平外力F=2N使其滑行5m，然后撤去外力F，求物体还能滑多远。
答案为1.95m。
4.一个质量为1kg的物体在不光滑的水平面上静止，施加斜向上与水平面成37度的外力F=2N使其滑行5m，然后撤去水平外力F，求物体还能滑多远。
答案为0.98m。
5.一辆汽车在滑动摩擦系数为0.7的路面上行驶，刹车后轮子只滑动不滚动，从刹车开始到汽车停下来，汽车前进12m。
求刹车前汽车的行驶速度。
答案为10.95m/s。
6.一个质量为M的列车沿水平直线轨道以速度V匀速前进，末节车厢质量为m，在中途脱节，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。
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，它们的距离为L×m/(M+m)。
模型二：斜面问题基础1.一个质量为2kg的物体在沿斜面方向拉力F=40N的作用下从静止出发沿倾角为37度的斜面上滑，物体与斜面的摩擦系数为0.40，求物体在斜面上滑行5m时的速度。
答案为6.31m/s。
基础2.一个质量为2kg的物体在水平力F=40N的作用下从静止出发沿倾角为37度的斜面上滑，物体与斜面的摩擦系数为0.40，求物体在斜面上滑行5m时的速度。
答案为6.31m/s。
基础3.一个物体以某一速度从斜面底沿斜面上滑，当它滑行4m后速度变为零，然后再下滑到斜面底。
已知斜面长5m，高3m，物体和斜面间的摩擦系数μ=0.25.求物体开始上滑时的速度及物体返回到斜面底时的速度。
答案为3.46m/s和6.71m/s。
典型例题1.一个质量为m的木块以v=10m/s初速度沿倾角为30度的斜面上滑，物体与斜面的摩擦系数为0.2，求物体在斜面上滑行5m时的速度。
动能定理的典型例题
“动能定理”的典型例题【例1】质量为m=2kg的物体，在水平面上以v1= 6m/s的速度匀速向西运动，若有一个F=8N、方向向北的恒定力作用于物体，在t=2s内物体的动能增加了[ ]A．28J B．64J C．32J D．36J E．100J【分析】物体原来在平衡力作用下西行，受向北的恒力F作用后将做类似于平抛的曲线运动(见图)．物体在向北方向上的加速度2s后在向北方向上的速度分量故2s后物体的合速度所以物体在2s内增加的动能为也可以根据力对物体做动能定理来计算．由于在这个过程中，可以看作物体只受外力F作用，在这个力方向上的位移外力F对物体做的功W =Fs= 8×8J=64J，故物体动能的增加【答】B．【说明】由上述计算可知，动能定理在曲线运动中同样适用，而且十分简捷．有的学生认为，物体在向西方向上不受外力，保持原动运能不变，向北方向上受到外力后，向北方向上的动能增加了即整个物体的动能增加了64J，故选B．必须注意，这种看法是错误的．动能是一个标量(不同于动量)，不能分解．外力对物体做功引起物体动能的变化，是对整个物体而言的，它没有分量式(不同于物体在某方向上不受外力，该方向上动量守恒的分量式)．上述计算结果的巧合是由于v2与v1互成90°角的缘故．【例2】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，量得停止处对开始运动处的水平距离为s(见图)，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，求摩擦因数μ．【分析】以物体为研究对象，它从静止开始运动，最后又静止在平面上，整个过程中物体的动能没有变化，即E k2=E k1=0．可以根据全过程中功与物体动能的变化上找出联系．【解】物体沿斜面下滑时，重力和摩擦力对物体做功(支持力不做功)，设斜面倾角为α，斜坡长L，则重力和摩擦力的功分别为W G= mgsinαL，W f1= -μmgcosαL．在平面上滑行时仅有摩擦力做功(重力和支持力不做功)，设平面上滑行距离为s2，则W f2= -μmgs2．整个运动过程中所有外力的功为W=W G+W f1+W f2，=mgsinαL - μumgcosαL- μmgs2．根据动能定理，W=E k2-E k1，式中s1为斜面底端与物体初位置间水平距离，故【说明】本题也可运用牛顿第二定律结合运动学公式求解．物体沿斜面下滑时的加速度物体在平面上滑行时的加速度比较这两种解法，可以看到，应用动能定理求解时，只需考虑始末运动状态，无需关注运动过程中的细节变化(如从斜面到平面的运动情况的变化)，显得更为简捷．本题也为我们提供了一种测定动摩擦因数的方法．厢所受阻力不变，对车厢的牵引力应增加[ ]A．1×103N B．2×103NC．4×103N D．条件不足，无法判断【分析】矿砂落入车厢后，受到车厢板摩擦力f的作用，使它做加速运动，经时间△t后矿砂的速度达到车厢的速度v=2m/s,这段时间内矿砂的位移因此选△t内落下的矿砂△m为研究对象，以将接角车箱板和达到速度v=2m/s两时刻为始末两状态时，动能增量由功与动能变化的关系得在这过程中，车厢板同时受到矿砂的反作用f′，其大小也为4×103N，方向与原运动方向相反，所以，为保持车厢的匀速运动需增加的牵引力为【答】C．【说明】常有人误认为矿砂落入车厢内，矿砂的位移就是车厢的位移s =v t，于是得车厢应增加的牵引力大小为这是不正确的，因为在矿砂将接触车厢板到两者以共同速度v=2m/s运动的过程中，车厢和矿砂做两种不同的运动，矿砂的速度小于车厢的速度，它们之间才存在着因相对滑动而出现的滑动摩擦力．也正是由于滑动摩擦力的存在，车厢所增加的牵引力做的功并没有完全转化为矿砂的动能，其中有一部分消耗在克服摩擦做功而转化为热能．!iedtxx(`stylebkzd', `1107P02.htm')【例4】一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m为物体，如图a所示．绳的P端拴在车后的挂钩上，Q端拴在物体上．设绳的总长不变、绳的质量、定滑轮的质量和尺寸，滑轮上的摩擦都忽略不计．开始时，车在A点，左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的，左侧绳绳长为H．提升时，车加速向左运动，沿水平方向从A经过B驶向C．设A到B 的距离也为H．车过B点时的速度为v B．求在车由A移到B的过程中，绳Q端的拉力对物体做的功．【分析】汽车从A到B把物体提升的过程中，物体只受到拉力和重力的作用，根据物体速度的变化和上升高度，由动能定理即得．【解】以物体为研究对象，开始时其动能E k1=0．随着车的加速拖动，重物上升，同时速度也不断增加．当车子运动到B点时，重物获得一定的上升速度v Q，这个速度也就是收绳的速度，它等于车速沿绳子方向的一个分量(图b)，即于是重物的动能增为在这个提升过程中，重物受到绳中拉力T、重力mg．物体上升的高度和重力的功分别为于是由动能定理得即所以绳子拉力对物体做的功【说明】必须注意，速度分解跟力的分解一样，两个分速度的方向应该根据运动的实际效果确定．车子向左运动时，绳端(P)除了有沿绳子方向的运动趋势外(每一瞬间绳处于张紧的状态)，还参予了绕O点的转动运动(绳与竖直方向间夹角不断变化)，因此还应该有一个绕O点转动的速度，这个速度垂直于绳长方向．所以车子运动到B点时的速度分解图应如图6所示，由此得拉绳的速度V b1(即提升重物的速度v Q)与车速v B的关系为【例5】在平直公路上，汽车由静止开始作匀速运动，当速度达到v m后立即关闭发动机直到停止，v-t图像如图所示．设汽车的牵引力为F，摩擦力为f，全过程中牵引力做功W1，克服摩擦力做功W2，则[ ]A．F：f = 1：3 B．F：f = 4：1C．W1：W2= 1：1 D．W1：W2 = 1：3【分析】在t = 0～1s内，汽车在牵引力F和摩擦力f共同作用下作匀加速运动，设加速度为a1．由牛顿第二定律F-f = ma1．在t=l～4s内，汽车仅受摩擦力作用作匀减速滑行，设加速度为a2，则-f = ma2．由于两过程中加速度大小之比为在前、后两过程中，根据合力的动能定理可知，∴ W F=W f1+W f2=W f。
动能定理的应用20个经典例题
A.动能 B.速度 C.速率 D.重力所做的功
例4、质量为m的物体放在动摩擦因数为 μ的水平面上，在物体上施加水平力F 使物体由静止开始运动，经过位移S后 撤去外力，物体还能运动多远？
F
例5、如图所示，半径为R的光滑半圆轨 道和光滑水平面相连，一物体以某一 初速度在水平面上向左滑行，那么物 体初速度多大时才能通过半圆轨道最 高点？
例7、质量m=2kg的物块位于高h=0.7m的水平桌 面上，物块与桌面之间的动摩擦因数μ=0.2,现用 F=20N的水平推力使物块从静止开始滑动L1=0.5m 后 撤去推力，物块又在桌面上滑动了L2=1.5m后离开桌 面做平抛运动。求： （1）物块离开桌面时的速度 （2）物块落地时的速度(g=10m/s)
例1、一质为2kg的物体做自由落体来自动，经过A 点时的速度为10m/s，到达B点时的速度是 20m/s，求: (1) 经过A、B两点时的动能分别是多少? (2) 从A到B动能变化了多少? (3) 从A到B的过程中重力做了多少功? (4) 从A到B的过程中重力做功与动能的变化 关系如何？
解（1）由
3、动能具有瞬时性，是状态量，v是瞬时速度（注意：v为合 速度或实际速度，一般都以地面为参考系）。
我们对动能定理的理解
1、动能定理的普适性：对任何过程的恒力、变力；匀变速、非匀变速； 直线运动、曲线运动；运动全程、运动过程某一阶段或瞬间过程都能运 用；(只要不涉及加速度和时间，就可考虑用动能定理解决动力学问题)
解法二：对物体运动的前后两段分别用动能定理W合 =△Ek，则有
1 2 Fs1 - fs1 = mv 1 -0 2
1 2 - fs2 = 0 - mv 1 2
①
②
将上两式相加，得
Fs1 - fs1 - fs2 = 0 ③
(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。
动能定理典型例题附答案
1、如图所示，质量m=0.5kg 的小球从距地面高H=5m 处自由下落，到达地面恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动，半圆槽半径R=0.4m.小球到达槽最低点时的速率为10m ／s ，并继续滑槽壁运动直至槽左端边缘飞出，竖直上升，落下后恰好又沿槽壁运动直至从槽右端边缘飞出，竖直上升、落下，如此反复几次.设摩擦力大小恒定不变:(1)求小球第一次离槽上升的高度h.(2)小球最多能飞出槽外几次? (g 取10m ／s 2)2、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.3、有一个竖直放置的圆形轨道，半径为R ，由左右两部分组成。
如图所示，右半部分AEB 是光滑的，左半部分BFA是粗糙的．现在最低点A 给一个质量为m 的小球一个水平向右的初速度，使小球沿轨道恰好运动到最高点B ，小球在B 点又能沿BFA 轨道回到点A ，到达A 点时对轨道的压力为4mg1、求小球在A 点的速度v 02、求小球由BFA 回到A 点克服阻力做的功4、如图所示，质量为m 的小球用长为L 的轻质细线悬于O 点，与O 点处于同一水平线上的P 点处有一根光滑的细钉，已知OP = L /2，在A 点给小球一个水平向左的初速度v 0，发现小球恰能到达跟P 点在同一竖直线上的最高点B ．则：（1）小球到达B 点时的速率？（2）若不计空气阻力，则初速度v 0为多少？（3）若初速度v 0=3gL ，则在小球从A 到B 的过程中克服空气阻力做了多少功？5、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。
质量m =0.50kg 的小物块，从距地面h =2.7m 处沿斜面由静止开始下滑，小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，求：（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g =10m/s 2）（1）物块滑到斜面底端B 时的速度大小。
(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 ?
动能定理经典例题含答案
h H 2-7-2 动能和动能定理经典例题例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 为多少？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某同学从高为h 处水平地投出一个质量为m 的铅球，测得成绩为s ，求该同学投球时所做的功．例6 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7 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________.2-7-3 θ F O PQ l例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。
动能定理典型基础例题
动能定理典型基础例题例1．质量M=6.0×103kg 的客机，从静止开始沿平直的跑道滑行，当滑行距离S=7.2×lO 2m 时，达到起飞速度ν=60m ／s 。
求：(1)起飞时飞机的动能多大?(2)若不计滑行过程中所受的阻力，则飞机受到的牵引力为多大?(3)若滑行过程中受到的平均阻力大小为F=3.0×103N ，牵引力与第(2)问中求得的值相等，则要达到上述起飞速度，飞机的滑行距离应多大?例2．一人坐在雪橇上，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。
例3．在离地面高为h 处竖直上抛一质量为m 的物块，抛出时的速度为v 0，当它落到地面时速度为v ，用g 表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于：( )例4．质量为m 的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R 的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用。
设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg ，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为：（ ） A ．4mgR B ．3mgR C ．2mgRD ．mgR例5．质量m=1.5kg 的物块（可视为质点）在水平恒力F 作用下，从水平面上A 点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行t=2.0s 停在B 点，已知A 、B 两点间的距离s=5.0m ，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20，求恒力F 多大。
（g=10m/s 2）例6．如图所示，质量为m 的木块从高为h 、倾角为α的斜面顶端由静止滑下。
到达斜面底端时与固定不动的、与斜面垂直的挡板相撞，撞后木块以与撞前相同大小的速度反向弹回，木块运动到高2h处速度变为零。
求： （1）木块与斜面间的动摩擦因数？ （2）木块第二次与挡板相撞时的速度？（3）木块从开始运动到最后静止，在斜面上运动的总路程？1、一辆汽车沿着平直的道路行驶，遇有紧急情况而刹车，刹车后轮子只滑动不滚动，从刹车开始到汽车停下来，汽车前进12m 。
物理动能定理的综合应用题20套(带答案)
物理动能定理的综合应用题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用1．为了备战2022年北京冬奥会，一名滑雪运动员在倾角θ=30°的山坡滑道上进行训练，运动员及装备的总质量m=70 kg．滑道与水平地面平滑连接，如图所示．他从滑道上由静止开始匀加速下滑，经过t=5s到达坡底，滑下的路程 x=50 m．滑雪运动员到达坡底后又在水平面上滑行了一段距离后静止．运动员视为质点,重力加速度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W f．【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．（2）对运动员进行受力分析，根据牛顿第二定律求出下滑过程中受到的阻力大小．（3）对全过程，根据动能定理求滑雪运动员克服阻力做的功．【详解】（1）根据匀变速直线运动规律得：x=1at22解得：a=4m/s2（2）运动员受力如图，根据牛顿第二定律得：mgsinθ-f=ma解得：f=70N（3）全程应用动能定理，得：mgxsinθ-W f =0解得：W f =1.75×104J【点睛】解决本题的关键要掌握两种求功的方法，对于恒力可运用功的计算公式求．对于变力可根据动能定理求功．2．为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为θ=60°、长为L 1=23m 的倾斜轨道AB ，通过微小圆弧与长为L 2=32m 的水平轨道BC 相连，然后在C 处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道上D 处，如图所示.现将一个小球从距A 点高为h =0.9m 的水平台面上以一定的初速度v 0水平弹出，到A 点时小球的速度方向恰沿AB 方向，并沿倾斜轨道滑下.已知小球与AB 和BC 间的动摩擦因数均为μ=33，g 取10m/s 2.（1）求小球初速度v 0的大小； （2）求小球滑过C 点时的速率v C ；（3）要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径R 应该满足什么条件？ 【答案】（16m/s （2）6m/s （3）0<R ≤1.08m 【解析】试题分析：（1）小球开始时做平抛运动：v y 2=2gh代入数据解得：22100.932/y v gh m s =⨯⨯＝＝A 点：60y x v tan v ︒=得：032/6/603yx v v v s m s tan ==︒＝＝ （2）从水平抛出到C 点的过程中，由动能定理得：()2211201122C mg h L sin mgL cos mgL mv mv θμθμ+---＝代入数据解得：36/C v m s ＝（3）小球刚刚过最高点时，重力提供向心力，则：21mv mg R ＝22111 222C mv mgR mv +＝ 代入数据解得R 1=1．08 m当小球刚能到达与圆心等高时2212C mv mgR ＝ 代入数据解得R 2=2．7 m当圆轨道与AB 相切时R 3=BC•tan 60°=1．5 m 即圆轨道的半径不能超过1．5 m综上所述，要使小球不离开轨道，R 应该满足的条件是 0＜R≤1．08 m ． 考点：平抛运动；动能定理3．如图所示，AB是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道，下端B点与水平直轨道相切．一个小物块自A点由静止开始沿轨道下滑，已知轨道半径为R＝0.2m，小物块的质量为m＝0.1kg，小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10m/s2.求：(1)小物块在B点时受到的圆弧轨道的支持力大小；(2)小物块在水平面上滑动的最大距离．【答案】(1)3N (2)0.4m【解析】(1)由机械能守恒定律，得在B点联立以上两式得F N＝3mg＝3×0.1×10N＝3N.(2)设小物块在水平面上滑动的最大距离为l，对小物块运动的整个过程由动能定理得mgR－μmgl＝0，代入数据得【点睛】解决本题的关键知道只有重力做功，机械能守恒，掌握运用机械能守恒定律以及动能定理进行解题．4．某滑沙场的示意图如图所示，某旅游者乘滑沙橇从A点由静止开始滑下，最后停在水平沙面上的C点．设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同，斜面和水平面连接处可认为是圆滑的，滑沙者保持一定姿势坐在滑沙橇上不动，若测得AC间水平距离为x，A点高为h，求滑沙橇与沙面间的动摩擦因数μ．【答案】h/x【解析】【分析】对A到C的全过程运用动能定理，抓住动能的变化量为零，结合动能定理求出滑沙橇与沙面间的动摩擦因数．【详解】设斜面的倾角为θ，对全过程运用动能定理得，因为，则有，解得．【点睛】本题考查了动能定理的基本运用，运用动能定理解题关键选择好研究的过程，分析过程中有哪些力做功，再结合动能定理进行求解，本题也可以结合动力学知识进行求解．5．如图所示，倾斜轨道AB 的倾角为37°，CD 、EF 轨道水平，AB 与CD 通过光滑圆弧管道BC 连接，CD 右端与竖直光滑圆周轨道相连．小球可以从D 进入该轨道，沿轨道内侧运动，从E 滑出该轨道进入EF 水平轨道．小球由静止从A 点释放，已知AB 长为5R ，CD 长为R ，重力加速度为g ，小球与斜轨AB 及水平轨道CD 、EF 的动摩擦因数均为0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，圆弧管道BC 入口B 与出口C 的高度差为l.8R ．求：(在运算中，根号中的数值无需算出)(1)小球滑到斜面底端C 时速度的大小． (2)小球刚到C 时对轨道的作用力．(3)要使小球在运动过程中不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径R /应该满足什么条件？ 【答案】（1285gR（2）6.6mg ，竖直向下（3）0.92R R '≤ 【解析】试题分析：（1）设小球到达C 点时速度为v ，a 球从A 运动至C 过程，由动能定理有0021(5sin 37 1.8)cos3752c mg R R mg R mv μ+-⋅=（2分） 可得 5.6c v gR 1分）（2）小球沿BC 轨道做圆周运动，设在C 点时轨道对球的作用力为N ，由牛顿第二定律2c v N mg m r-=， （2分） 其中r 满足 r+r·sin530=1.8R （1分） 联立上式可得：N=6.6mg （1分）由牛顿第三定律可得，球对轨道的作用力为6.6mg ，方向竖直向下． （1分） （3）要使小球不脱离轨道，有两种情况：情况一：小球能滑过圆周轨道最高点，进入EF 轨道．则小球b 在最高点P 应满足2P v m mg R '≥（1分） 小球从C 直到P 点过程，由动能定理，有2211222P c mgR mg R mv mv μ--'⋅=-（1分） 可得230.9225R R R ='≤（1分） 情况二：小球上滑至四分之一圆轨道的Q 点时，速度减为零，然后滑回D ．则由动能定理有2102c mgR mg R mv μ--⋅='-（1分）2.3R R '≥（1分）若 2.5R R '=，由上面分析可知，小球必定滑回D ，设其能向左滑过DC 轨道，并沿CB 运动到达B 点，在B 点的速度为v B ,，则由能量守恒定律有22111.8222c B mv mv mg R mgR μ=+⋅+（1分） 由⑤⑨式，可得0B v =（1分）故知，小球不能滑回倾斜轨道AB ，小球将在两圆轨道之间做往返运动，小球将停在CD 轨道上的某处．设小球在CD 轨道上运动的总路程为S ，则由能量守恒定律，有212c mv mgS μ=（1分） 由⑤⑩两式，可得 S=5.6R （1分）所以知，b 球将停在D 点左侧，距D 点0.6R 处． （1分）考点：本题考查圆周运动、动能定理的应用，意在考查学生的综合能力．6．如图所示，质量m ＝2.0×10－4 kg 、电荷量q ＝1.0×10－6 C 的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中．取g ＝10 m/s 2． (1)求匀强电场的电场强度 E1的大小和方向；(2)在t ＝0时刻，匀强电场强度大小突然变为E2＝4.0×103N/C ，且方向不变．求在t ＝0.20 s 时间内电场力做的功；(3)在t ＝0.20 s 时刻突然撤掉第(2)问中的电场，求带电微粒回到出发点时的动能．【答案】(1)2.0×103N/C ，方向向上 (2)8.0×10－4J (3)8.0×10－4J 【解析】 【详解】（1）设电场强度为E ，则：Eq mg =，代入数据解得：4362.01010/ 2.010/1010mg E N C N C q --⨯⨯===⨯⨯，方向向上 （2）在0t =时刻，电场强度突然变化为：32 4.010/E N C =⨯，设微粒的加速度为a ，在0.20t s =时间内上升高度为h ，电场力做功为W ，则：21qE mg ma -=解得：2110/a m s =根据：2112h a t =，解得：0.20=h m 电场力做功：428.010J W qE h -==⨯（3）设在0.20t s =时刻突然撤掉电场时粒子的速度大小为v ，回到出发点时的动能为k E ，则：v at =，212k E mgh mv =+解得：48.010J k E -=⨯7．如图所示，ABC 是一条长L =10m 的绝缘水平轨道，固定在离水平地面高h =1.25m 处，A 、C 为端点，B 为中点，轨道BC 处在方向竖直向上，大小E =5×105N/C 的匀强电场中，一质量m =0.5kg ，电荷量q =+1.0×10-5C 的可视为质点的滑块以初速度v 0=6m/s 在轨道上自A 点开始向右运动，经B 点进入电场，从C 点离开电场，已知滑块与轨道间动摩擦因数μ=0.2，g 取10m/s 2。
(完整版)动能定理习题(附答案)
A1、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. 解：(1) m 由A 到B ： G 10J W mgh =-=-克服重力做功1G G 10J W W ==克(2) m 由A 到B ，根据动能定理2：2102J 2W mv ∑=-=(3) m 由A 到B ：G F W W W ∑=+ F 12J W ∴=2、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：2201122mgh mv mv =-20m/s v ∴= (2) m 由A 到B ，根据动能定理3：22t 01122mgh W mv mv -=- 1.95J W ∴=3a 、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： (3a)球由O 到A ，根据动能定理4：201050J 2W mv =-=(3b)球在运动员踢球的过程中，根据动能定理5：2211022W mv mv =-=1 不能写成：G10J W mgh ==. 在没有特别说明的情况下，G W 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 ：A B →：k W E ∑=∆Q ”，其中k W E ∑=∆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.v mv 'O A →A B →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：2201122mgH mv mv =-v ∴(2)变力6. (3) m 由B 到C ，根据动能定理：2f 102mgh W mv +=-()2f 012W mv mg H h ∴=--+(3) m 由B 到C ： f cos180W f h =⋅⋅o()2022mv mg H h f h++∴=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： 2111cos0cos18002Fs mgs mv μ+=-o o3.74m/s v ∴==(2) m 由1状态到3状态8：根据动能定理： 1cos0cos18000Fs mgs μ+=-o o100m s ∴=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，泥土对小球的力为变力.8也可以用第二段来算2s ，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： 221cos18002mgs mv μ=-o270m s ∴=则总位移12100m s s s =+=.v t v vfA6、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：(1) m 由A 到C 9：根据动能定理：f 00mgR W +=-f 8J W mgR ∴=-=-(2) m 由B 到C ：f cos180W mg x μ=⋅⋅o0.2μ∴=7、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：(1) m 由B 到C ：根据动能定理：2B 1cos18002mg l mv μ⋅⋅=-oB 2m/s v ∴=(2) m 由A 到B ：根据动能定理：2f B 102mgR W mv +=- f 0.5J W ∴=- 克服摩擦力做功f 0.5J W W ==克f8、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θ，物体在斜面上运动的水平位移为1s ，在水平面上运动的位移为2s ，如图所示10.m 由A 到B ：根据动能定理： 2cos cos180cos18000mgh mg l mgs μθμ+⋅⋅+⋅=-o o又1cos l s θ=Q 、12s s s =+ 则11：0h s μ-= 即： hsμ=9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)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。
动能定理练习题(附答案)
）））））））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：. 手对物体做功(3) . (2)合外力对物体做功. (1)物体克服重力做B 由A到B：解：(1) mJgh?10?W??m G1克服重力做功10JW?W?GG克h122到B，根据动能定理：(2) m由A2J?Wmv??0?N 2 B：(3) m由A到J1W?W?W2?W??A FFG mg的速度斜向v = 10m/sm = 100g的石块以2、一个人站在距地面高h = 15m处，将一个质量为0.若不计空气阻力，求石块落地时的速度v上抛出. (1).W(2)若石块落地时速度的大小为v = 19m/s，求石块克服空气阻力做的功t v0m1122：根据动能定理：Bm由A到解：(1) 20m/s?v?mvmgh?mv?022AB3hmg ，根据动能定理：A(2) m由到Bv1122 1.95J?W?mv?W??mvmgh0t22的速度踢出，10m/s，把一个静止的质量为1kg的球以3a、运动员踢球的平均作用力为200N 求运动员对球做的功？60m后停下. 在水平面上运动迎面飞来，踢出速度仍为10m/s3b、如果运动员踢球时球以v?v?00?v 10m/s，则运动员对球做功为多少？00m 解：OBA4：球由(3a)O到A，根据动能定理AOA?B?1250J?W?mv?0NN025：(3b)球在运动员踢球的过程中，根据动能定理fFmgmg11220mv???mvW221W?10JW?mgh默认解释为重力所做的功，而在这个过程中重在没有特别说明的情况下，不能写成：. GG . 力所做的功为负2mEW????W?E?BA?：“”，其中也可以简写成：：表示动能定理.kk3WW?此处写. 的原因是题目已明确说明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，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，0 结果为然后其他形式的能又转化为动能，而前后动能相等.）））））））．）））））））4、在距离地面高为H处，将质量为m的小钢球以初速度v竖直下抛，落地后，小钢球陷入泥0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. Av B：根据动能定理：(1) m由A到解：0mg11222v?v?2gH?mvmv?mgH???2 00H22162 C，根据动能定理：m由B(2)变力到. (3)mv??W?0mghvB f2mgh1ChHmg??W??mv?0v?0f2t到C：由(3) mBcos180?f?hW?f??2hHmg?mv?20?f?h2. 由静止开始运动m=60kg的冰车，=20N在水平的冰面上,以大小为F的水平推力，推着质量5、当冰车前,冰车受到的摩擦力是它对冰面压力的0. 01倍NN，冰车又前进了一段距离后撤去推力F进了s=30m后,1v m23 = 10m/s. 求：停止. 取g 21Fff冰车运动的总路(2)时的速度大小. F(1)撤去推力ssmgmg21.程s7状态：根据动能定理：m(1) 由1状态到2解：12?0?mvcos0Fs??mgscos1801123.74m/s?14m/s??v8 3状态：根据动能定理：(2) m由1状态到6，当小球在泥土中减速时，0 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mgmg因此可以推知，泥土对小球的力又恰等于重力泥土对小球的力必大于重力. ，而当小球在泥土中静止时，泥土对小球的力为变力.8s . 也可以用第二段来算计算过程如下：，然后将两段位移加起来2状态：根据动能定理：状态到由23m12?mv?mgscos180?02270m?s?2100m?s??ss则总位移. 21）））））））．）））））））?0?cos180?Fscos0?0mgs1100m?s?B点从静止开始下滑到1.0kg的物体自A1/4圆弧半径为0.8m，有一质量为6、如图所示，光滑求：C点停止. 点，然后沿水平面前进4m，到达ROA. 在物体沿水平运动中摩擦力做的功(1)mgNx.物体与水平面间的动摩擦因数(2)ff9到C：根据动能定理：解：(1) m由A00?mgR?W?R f O?ACBmg 8J?W???mgR?mg f Nl? C：到(2) m由Bcos180xW??mg?f?f?0.2???CBmg从静止开始下滑到圆，有一质量为0.2kg的物体自最高点A7、粗糙的1/4圆弧的半径为0.45mg . 设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5 (B弧最低点时，然后沿水平面前进0.4m到达C点停止2 )，求：= 10m/s.物体到达B点时的速度大小(1).(2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功12?：根据动能定理：C解：(1) m由B到mv??l?cos180?0mg B22m/s??v B12到B：根据动能定理：(2) m由A??0.5?JW0?W?mvmgR?fBf20.5J??WW 克服摩擦力做功f f克的斜面上由静止开始下滑，经过一段水平距离后停止，测得始点的物体从高为h8、质量为m s，物体跟斜面和水平面间的动摩擦因数相同，求：摩擦因数与终点的水平距离为?，在水平面上运动的位移证：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s110N B：根据动能定理：为，如图所示m.由A到sf121??? 00cos180???mghcos180mgcos?l???mgsA2l?、又scosls?ss??N211?hmg2CfB??2smg2s19也可以分段计算，计算过程略. s10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。
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。
动能定理典型例题
动能定理典型例题【例题】1、一架喷气式飞机，质量m=5.0×103kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=5.3×102m，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。
2、在动摩擦因数为μ的粗糙水平面上，有一个物体的质量为m，初速度为V1，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移S，如图所示，试求物体的末速度V2。
拓展：若施加的力F变成斜向右下方且与水平方向成θ角，求物体的末速度V2V滑上动摩擦因数为μ的粗糙水平面上，最后3、一个质量为m的物体以初速度静止在水平面上，求物体在水平面上滑动的位移。
4、一质量为m的物体从距地面高h的光滑斜面上滑下，试求物体滑到斜面底端的速度。
拓展1：若斜面变为光滑曲面，其它条件不变，则物体滑到斜面底端的速度是多少？拓展2：若曲面是粗糙的，物体到达底端时的速度恰好为零，求这一过程中摩擦力做的功。
类型题题型一：应用动能定理求解变力做功1、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，从平衡位置缓慢地移Q点如图所示，则此过程中力F所做的功为（）A．mgLcos0 B．FLsinθC．FLθ∙D．(1cos).-mgLθ2、如图所示，质量为m的物体静放在光滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面上以速度V向右匀速运动的人拉着，设人从地面上由平台的边缘向右行至绳与水平方向成30角处，在此过程中人所做的功为多少？3、一个质量为m的小球拴在钢绳的一端，另一端用大小为F1的拉力作用，在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动（如图所示），今将力的大小改为F2，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动，但半径变为R2，小球运动的半径由R1变为R过程中拉力对小球做的功多大？4、如图所示，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)物理动能定理的综合应用练习题20篇及解析
（物理）物理动能定理的综合应用练习题20篇及解析一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用1．由相同材料的细杆搭成的轨道如图所示，其中细杆AB 、BC 、CD 、DE 、EF ……长均为 1.5m L =，细杆OA 和其他细杆与水平面的夹角都为()37sin370.6,cos370.8β︒︒︒===，一个可看成质点的小环套在细杆OA 上从图中离轨道最低点的竖直高度 1.32m h =处由静止释放，小环与细杆的动摩擦因数都为0.2μ=，最大静摩擦力等于相同压力下的滑动摩擦力，在两细杆交接处都用短小曲杆相连，不计动能损失，使小环能顺利地经过，重力加速度g 取210m /s ，求： (1)小环在细杆OA 上运动的时间t ； (2)小环运动的总路程s ； (3)小环最终停止的位置。
【答案】(1)1s ；(2)8.25m ；(3)最终停在A 点 【解析】 【分析】 【详解】(1)因为sin cos mg mg βμβ＞，故小环不能静止在细杆上，小环下滑的加速度为2sin cos 4.4m/s mg mg a mβμβ-==设物体与A 点之间的距离为0L ，由几何关系可得0 2.2m sin37hL ︒== 设物体从静止运动到A 所用的时间为t ，由2012L at =，得 1s t =(2)从物体开始运动到最终停下的过程中，设总路程为s ，由动能定理得cos3700mgh mgs μ︒=－－代入数据解得s =8.25m(3)假设物体能依次到达B 点、D 点，由动能定理有201(sin37)cos37()2B mg h L mg L L mv μ︒︒+=－－ 解得20B v <说明小环到不了B 点，最终停在A 点处2．一辆汽车发动机的额定功率P =200kW ，若其总质量为m =103kg ，在水平路面上行驶时，汽车以加速度a 1=5m/s 2从静止开始匀加速运动能够持续的最大时间为t 1=4s ，然后保持恒定的功率继续加速t 2=14s 达到最大速度。
动能动能定理典型例题
动能 动能定理一个物体的动能变化△E k 与合外力对物体所做的功W 具有等量代换关系．若△E k ＞0，表示物体的动能增加，其增加量等于合外力对物体所做的正功；若△E k ＜0，表示物体的动能减少，其减少量等于合外力对物体所做的负功的绝对值；若△E k =0，表示合外力对物体所做的功等于零．反之亦然．这种等效代换关系提供了一种计算变力所做功的简便方法．动能定理中涉及的物理量有F 、s 、m 、υ、W 、E k 等，在处理含有上述物理量的力学问题时，可以考虑使用动能定理．由于只需从力在整个位移内的功和这段位移始末两状态动能变化去考察，无需注意其中运动状态变化的细节，又由于功和动能都是标量，无方向性，无论是对直线运动或曲线运动，计算都会特别方便．当题给条件涉及力的位移效应，而不涉及加速度和时间时，用动能定理求解一般比用牛顿第二定律和运动学公式求解简便．用动能定理还能解决一些用牛顿第二定律和运动学公式难以求解的问题，如变力作用过程，曲线运动等问题．例1 一辆卡车在平直的公路上，以初速度υ0开始加速行驶，经过一段时间t ，卡车前进的距离为s ，恰达到最大速度υm ，在这段时间内，卡车发动机的功率恒定为P ，车运动中受阻力大小恒定为f ，则这段时间内卡车发动机做的功为（ ）A ．Pt;B ．fs;C ．f υm t;D ． 21m υ2m +fs-21m υ20 解析： 功率P=F υ，卡车在平直公路上以恒定功率行驶过程中，随卡车速度υ逐渐增大而使发动机牵引力逐渐减小，只要卡车的牵引力F 大于卡车所受到的恒定的阻力f ，卡车的速度要增大，牵引力要再减小，因此卡车以恒定功率运动必做加速度逐渐减小的变加速运动．直到卡车牵引力减小到与车所受阻力f 大小相等，这时卡车受合外力为零，卡车加速度为零时卡车速度达到最大值υm ，即P=m f υ，故W=Pt=m f υt ．故选项A ，C 正确．合外力对物体做功（F-f ）s ，物体动能的增量21m υ2m-21m υ20，由动能定理知道（F-f ）s=21υ2m-21υ20，那么，卡车牵引力对卡车做功W F =21m υ2m+fs-21m υ20，故D 选项正确． 例2 一质量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（如下图所示），则力F 所做的功为（ ）A ．mgLcos θB ．mgL （1-cos θ）C ．FLsin θD ．FLcos θ解析：小球运动过程是缓慢的，因而任一时刻都可以看作是平衡状态．由平衡知识知，F 的大小不断变大．这是一个变力作用下曲线运动的问题．要求解的结果是变力F 做的功．因F 是变力，它做的功不能直接用定义式F W =Fscos α来求．此过程中，线的拉力不做功，只有重力和F 这两个力做功．重力做的功等于重力G 乘以重力方向上的位移．即W G =-mgL （1-cos θ），动能的变化为零．故可由动能定理求出F 做的功，即F W -mgL （1-cos θ）=0．∴ W F =mgL （1-cos θ）．正确答案为B ．说明 本题是一例根据动能定理求变力做的功的问题，其实动能定理的最大好处就在于处理这类变力作用下的直线运动和曲线运动．例3 如下图1所示，在水平桌面上固定一块质量为M 的木块，一质量为m 的子弹以速度υ0水平射入木块，进入深度为d （未穿出）．如果这木块是放在光滑的水平桌面上，仍使质量为m 的子弹以速度υ0水平射入木块，进入深度为d （未穿出）．如果这木块是放在光滑的水平桌面上，仍使质量为m 的子弹以速度υ0水平射入木块，如图2所示，子弹能进入多深?从进入到停止在木块中花去多少时间?（设两种情况子弹在木块中受到阻力恒定不变．）解析：木块固定时，设子弹受到的平均阻力为f ，根据动能定理，有-fd=-21m υ20． 木块受到平均阻力f=m υ20/（2d ）． ①木块可滑动时，子弹与木块间相互作用力仍为f ，木块在f 作用下加速运动，子弹做减速运动，最终两者达到共同速度υ．根据动量守恒定律，有m υ0=（M+m ）υ， ∴υ=m υ0/（M+m ） ②设木块移动距离为s ，子弹进入木块深度为d ′，子弹对地位移为s+d ′．对木块和子弹分别应用动能定理，有 fs=21M υ2， ③ -f （s+d ′）= 21m υ2-21m υ20． ④ 由③、④式，得-fd ′=21（M+m ）υ2-21m υ20 ⑤ 由①、②、⑤式，得 d ′=m M M +d ＜d ． 根据动量定理，有-ft=m υ-m υ0． ⑥由①、②、⑥式，得 t=02v d （mM M +）． 这就是子弹在木块中运动的时间．例4 总质量为M 的列车，沿平直轨道作匀速直线运动，其末节质量为m 的车厢中途脱钩，待司机发觉时，机车已行驶了L 的距离，于是立即关闭油门撤去牵引力．设运动过程中阻力始终与质量成正比，机车的牵引力是恒定的．当列车的两部分都停止时，它们之间的距离是多少?解析：依题意，先画出机车和末节车厢的运动情况示意图如下图所示，机车（除末节车厢之外的部分）在撤去牵引力F 之前作匀加速运动，关掉油门后作匀减速运动直到停止；而车厢脱钩后在阻力作用下作匀减速运动．牵引力对机车做正功．由于机车和车厢所受的力是恒力，又分别作匀变速运动，又可运用动能定理求解．今运用动能定理分别对机车和车厢进行全程列式求解．设列车所受牵引力为F ，脱钩前匀速运动的速度为υ0，撤去牵引力时机车速度为υ，脱钩前后列车和机车、车厢所受阻力分别为f 、f 1、f 2，则f=kMg ，f 1=k （M-m ）g,f 2=kmg ，它们减速运动的位移分别为s 1和s 2．脱钩前，由力的平衡条件有F=f=kMg ①脱钩后，对机车的全过程由动能定理有FL-k （M-m ）g （L+s 1）=0-21（M-m ）υ20 对车厢，由动能定理有-kmgs 2=0-21m υ20 联立①、②、③式消去υ0解得△s=L+s 1-s 2=mM M -L说明 本题由动能定理求解比运用牛顿定律求解简便快捷．动能定理概能解决恒力作用下的匀变速运动问题，又能解决变力作用下的非匀变速运动问题，可见运用动能定理不仅比运用牛顿定律求解简便，而且应用范围更广．同时，解答这类题目关键要弄清整个过程中各个力的做功情况和初、未状态的动能．例5 如下图所示，底端有挡板且足够长的固定斜面倾角为θ，一质量为m 的滑块在斜面上从距挡板为l 的位置以速度υ0沿斜面向上滑行．滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ＜tan θ，滑块每次与挡板P 碰撞前后的速度大小保持不变：求滑块从开始运动到最后停止滑行的总路程是多大?解析：滑块以初速υ0出发沿斜面滑行至速度为零后，由于mgsin θ＞μmgcos θ，因此滑块将立即返回向下滑行，与挡板碰撞后又以碰前速率向上滑，如此反复运动，直至最后停在挡板P 处．在整个运动过程中，重力对滑块时而做正功，时而做负功，但重力做的总功只由重力大小和高度差共同决定．但摩擦力总是做负功，做功的大小应等于摩擦力的数值与路程的乘积．滑块初、末状态的动能分别为21m υ20和零．因此本题可用动能定理求解． 解析：以滑块为研究对象，在运动的全过程中，外力对滑块所做的总功为W=W G +W f =mglsin θ-μmgcos θs在滑动的过程中，滑块的动能变化为△E k =E k2-E k1=0-21m υ20 根据动能定理，有W=△E k即 mglsin θ-μmgcos θs=0-21m υ20 解得滑块滑行的总路程为s=θμθcos 2sin 202g gl v + 说明 通过本题解答可以看出：①运用动能定理解题的优越性．本题若运用牛顿定律和运动学公式求解，则需对每个上滑和下滑过程分别进行解答，势必繁杂．然而运用动能定理求解，只需列出一个方程便可解决问题，可见运用动能定理比运用牛顿定律求解简便得多，其原因就在于运用动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间等细节，只需在明确各个力做功情况的基础上考虑初、末状态的动能，这就是运用动能定理优越性的个中原因．②凡涉及摩擦阻力或介质阻力做功与物体运动路径有关而物体又作往复运动或非匀变速运动的问题，宜运用动能定理求解．例6 如下图所示，以速度υ匀速运动的汽车用轻绳通过定滑轮将水面上的货船从A 拖到B ，若滑轮的大小和摩擦不计，船的质量为M ，水对船的阻力大小恒为船重的k 倍，定滑轮到水面的高度为h ，船在位置A 和位置B 时牵绳与水平面的夹角分别为α和β．求这一过程中汽车对船所做的功．解析：汽车对船做的功即为绳对船做的功，虽然汽车以速度υ做匀速运动，然而船的运动却不是匀速的．因汽车的速度υ即为绳的速度，设某时刻绳与水平方向的夹角为θ，则由下图所示的速度矢量图可知υ船=θcos v ，当船由A 向B 运动时，θ角逐渐增大，则船速也逐渐增大，船作变加速运动．由此可知，对船做功的力中，阻力虽然是恒力，所做的功为-kMgs AB ，但绳对船的拉力却是方向和大小都在变化的变力，不能用W=F ·s ·cos α计算变力的功，应通过动能定理求解．设绳对船的拉力所做的功为W F ，由上图的几何关系可知，s AB =h （cot α-cot β）由右图所示的速度矢量图可知，船在A 、B 处的速度分别为υA =αcos v ，υB =βcos v 由动能定理，有W F -kMgh （cot α-cot β）=21M （βcos v ）2-21M （αcos v ）2 故汽车对船所做的功为 W F =kMgh （cot α-cot β）+22Mv （β2cos 1 -α2cos 1） 说明 分析解答本题的关键，一是理解汽车速度υ与船速的关系为υ船=θcos v ，切不可将车速当作船速或以υ船=υcos θ，从而明确绳的拉力是变力；二是求解变力做功应运用动能定理．例7 一质量为M 的长木板，静止在光滑水平桌面上，一质量为m 的小滑块以水平速度υ0从长木板的一端开始在木板上滑动．直到离开木板．滑块刚离开木板时的速度为31υ0．若把此木板固定在水平桌面上，其它条件相同，求滑块离开木板时的速度． 解析：当长木板不固定时，因地面光滑，滑块与长木板组成的系统动量守恒，因初动量已知，可由动量守恒定律求得滑块离开长木板时的末动量与末速度，进而可由动能定理求出系统损失的动能．同时，在长木板自由和固定的两种情况下，系统损失的动能相同，故可再次由动能定理求得木板固定时滑块离开木板时的末动能，从而得到末速度．滑块在长木板上滑动，由于摩擦力f 的作用，木板作加速运动，滑块作减速运动，设滑块离开木板时，木板的速度为υ，由系统的动量守恒，有m υ0=m （31υ0）+M υ ① 设木板长为l ，滑块从木板上滑过时，木板滑行的距离为s ，如下图所示，由动能定理对长木板，有fs=21M υ2 ② 对滑块，有f （l+s ）=21m υ20-21m （31υ0）2 ③由②、③式解得fl=21m υ20-21m[（31υ0）2+21M υ2］ ④ 当长木板固定时，设小滑块离开长板时的速度为υ，由动能定理，对小滑块有fl=21m υ20-212m υ' ⑤ 由①、④、⑤式解得： υ′=30v M m 41+说明 本题是一道比较典型的以质点组（系统）为研究对象运用动能定理，结合其他物理规律求解的力学综合题．这类题的特点通常是以两个相互作用的质点组成的系统为研究对象，综合运用动能定理，动量定理（如本题若要求滑块离长木板所需时间）、牛顿运动定律和运动学公式，能的转化和守恒定律等规律综合求解．通过对本题的分析计算和类似问题的探究与比较，可以看出，对于相互作用的两个质点组成的系统，它们之间的内力是成对发生的，内力的冲量不改变系统的总动量，但这对内力的功却常会使系统的机械能（无势能变化时则表现为总动能）发生变化．通常有下列几种情况：（1）若这对内力是恒力，它们做功的总和等于力的大小乘两个质点的相对位移．（2）若这对内力做正功，系统的总动能增加，且这对内力所做的正功等于系统增加的动能．如爆炸，反冲等相互作用模型的问题，是典型的作用力和反作用力都做正功的实例．（3）若这对内力中一个力做正功，一个力做负功，但总功是负功，则系统的总动能减小（或机械能有损失），且减小的总动能在数值上等于这对内力所做的负功．如本题摩擦内力做的负功等于系统减小的总动能，即fl=21m υ20-［21m （31υ0）2+21M υ2］ 这种情况通常出现在碰撞或类似碰撞（如子弹打木块、两木块相对滑动等）的相互作用模型中，这也是碰撞与反冲的明显区别之一．（4）若这对内力做功为零，即作用力做的正功在数值上等于反作用力做的负功，则系统的总动能（有势能时则为总机械能）保持不变如弹性碰撞及类似模型问题和用轻绳、轻杆相连的连接体问题．。
动能定理练习题(附答案)
A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.解：(1) m 由A 到B ： G 10J W mgh =-=-克服重力做功1G G 10J W W ==克(2) m 由A 到B ，根据动能定理2：2102J 2W mv ∑=-=(3) m 由A 到B ：G F W W W ∑=+ F 12J W ∴="2、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：2201122mgh mv mv =-20m/s v ∴=(2) m 由A 到B ，根据动能定理3： 22t 01122mgh W mv mv -=- 1.95J W ∴= 3a 、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：(3a)球由O 到A ，根据动能定理4：201050J 2W mv =-=(3b)球在运动员踢球的过程中，根据动能定理5：2211022W mv mv =-=1 不能写成：G10J W mgh ==. 在没有特别说明的情况下，G W 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 ：A B →：k W E ∑=∆”，其中k W E ∑=∆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.v mv 'O A→A B →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： 。
高考物理《动能和动能定理》真题练习含答案
高考物理《动能和动能定理》真题练习含答案1．[2024·江苏省淮安市学情调研]质量为m 的物体以初速度v 0沿水平面向左开始运动，起始点A 与一水平放置的轻弹簧O 端相距s ，轻弹簧的另一端固定在竖直墙上，如图所示，已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x ，重力加速度为g ，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短的过程中，克服弹簧弹力所的功为( )A ．12 m v 20 －μmg (s ＋x )B ．12m v 20 －μmgx C ．μmg (s ＋x )－12m v 20 D ．－μmg (s ＋x ) 答案：A解析：从开始碰撞到弹簧被压缩至最短的过程中，由动能定理－μmg (s ＋x )－W ＝0－12m v 20 ，解得W ＝12 m v 20 －μmg (s ＋x )，A 正确．2.[2024·河南省部分学校摸底测试]如图所示，水平圆盘桌面上放有质量为0.1 kg 的小铁碗A (可视为质点)，一小孩使圆盘桌面在水平面内由静止开始绕过圆盘中心O 的轴转动，并逐渐增大圆盘转动的角速度，直至小铁碗从圆盘的边缘飞出，飞出后经过0.2 s 落地，落地点与飞出点在地面投影点的距离为80 cm.若不计空气阻力，该过程中，摩擦力对小铁碗所做的功为( )A.0.2 J B ．0.4 JC ．0.8 JD ．1.6 J答案：C解析：小铁碗飞出后做平抛运动，由平抛运动规律可得v ＝x t，解得v ＝4 m/s ，小铁碗由静止到飞出的过程中，由动能定理有W ＝12m v 2，故摩擦力对小铁碗所做的功W ＝0.8 J ，C 正确．3．(多选)如图所示，在倾角为θ的斜面上，质量为m 的物块受到沿斜面向上的恒力F 的作用，沿斜面以速度v 匀速上升了高度h .已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ、重力加速度为g .关于上述过程，下列说法正确的是( )A ．合力对物块做功为0B ．合力对物块做功为12m v 2 C ．摩擦力对物块做功为－μmg cos θh sin θD ．恒力F 与摩擦力对物块做功之和为mgh答案：ACD解析：物体做匀速直线运动，处于平衡状态，合外力为零，则合外力做功为零，故A正确，B 错误；物体所受的摩擦力大小为f ＝μmg cos θ，物体的位移x ＝h sin θ，摩擦力对物块做功为W f ＝－fx ＝－μmg cos θh sin θ，C 正确；物体所受各力的合力做功为零，则W G ＋W F ＋W f ＝0，所以W F ＋W f ＝－W G ＝－(－mgh )＝mgh ，D 正确．4．(多选)质量为2 kg 的物体，放在动摩擦因数μ＝0.1的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W 和物体发生的位移x 之间的关系如图所示，重力加速度g 取10 m/s 2，则此物体( )A ．在位移x ＝9 m 时的速度是33 m/sB ．在位移x ＝9 m 时的速度是3 m/sC ．在OA 段运动的加速度是2.5 m/s 2D ．在OA 段运动的加速度是1.5 m/s 2答案：BD解析：运动x ＝9 m 的过程由动能定理W －μmgx ＝12m v 2，得v ＝3 m/s ，A 错误，B 正确；前3 m 过程中，水平拉力F 1＝W 1x 1 ＝153N ＝5 N ，根据牛顿第二定律，F 1－μmg ＝ma 得a ＝1.5 m/s 2，C 错误，D 正确．5．[2024·张家口市期末考试]如图所示，倾角为θ＝37°的足够长光滑斜面AB 与长L BC ＝2 m 的粗糙水平面BC 用一小段光滑圆弧(长度不计)平滑连接，半径R ＝1.5 m 的光滑圆弧轨道CD 与水平面相切于C 点，OD 与水平方向的夹角也为θ＝37°.质量为m 的小滑块从斜面上距B 点L 0＝2 m 的位置由静止开始下滑，恰好运动到C 点．已知重力加速度g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.(1)求小滑块与粗糙水平面BC 间的动摩擦因数μ；(2)改变小滑块从斜面上开始释放的位置，小滑块能够通过D 点，求小滑块的释放位置与B 点的最小距离．答案：(1)0.6 (2)6.75 m解析：(1)滑块恰好运动到C 点，由动能定理得mgL 0sin 37°－μmgL BC ＝0－0解得μ＝0.6(2)滑块能够通过D 点，在D 点的最小速度，由mg sin θ＝m v 2D R解得v D ＝3 m/s设滑块在斜面上运动的距离为L ，由动能定理得mgL sin θ－μmgL BC －mgR (1＋sin θ)＝12m v 2D －0 解得L ＝6.75 m。
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动能定理典型例题
§7.4 动能定理
2动能定理典型例题
【例题】
1、一架喷气式飞机，质量m=5.0×103kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=5.3×102m ，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。
2、在动摩擦因数为的粗糙水平面上，有一个物体的质量为m ，初速度为V 1，在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移S ，如图所示，试求物体的末速度V 2。
拓展：若施加的力F 变成斜向右下方且与水平方向成角，求物体的末速度V 2
3、一个质量为m 的物体以初速度滑上动摩擦因数为的粗糙水平面上，最后静止在水平面上，求物体在水平面上滑动的位移。
μθ0V
μ
§7.4 动能定理3
4、一质量为m 的物体从距地面高h 的光滑斜面上滑下，试求物体滑到斜面底端
的速度。
拓展1：若斜面变为光滑曲面，其它条件不变，则物体滑到斜面底端的速度是多
少？
拓展2：若曲面是粗糙的，物体到达底端时的速度恰好为零，求这一过程中摩擦
力做的功。
类型题
题型一：应用动能定理求解变力做功
1、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，从平衡位置缓慢地移Q 点如图所示，则此过程中力F 所做的功为（ ）
A ．mgLcos0
B ．FLsin
C ．
D ． θFL θ∙(1cos ).
mgL θ
-
§7.4 动能定理
42、如图所示，质量为m 的物体静放在光滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面上以速度向右匀速运动的人拉着，设人从地面上由平台的边缘向右行至绳与水平方向成角处，在此过程中人所做的功为多少？
3、一个质量为m 的小球拴在钢绳的一端，另一端用大小为F 1 的拉力作用，在水平面上做半径为R 1的匀速圆周运动（如图所示），今将力的大小改为F 2，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动，但半径变为R 2，小球运动的半径由R 1变为R 2过程中拉力对小球做的功多大？
4、如图所示，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。
求物体在轨道AB
段所受的阻力对物体做的功。
0V 30
§7.4 动能定理5
5、一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ 提升井中质量为m 的物体，如图所
示．绳的P 端拴在车后的挂钩上，Q 端拴在物体上．设绳的总长不变，绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计．开始时，车在A 点，左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的，左侧绳长为H ．提升时，车加速向左运动，沿水平方向从A 经过B 驶向C ．设A 到B 的距离也为H ，车过B 点时的速度为v B ．求在车由A 移到B 的过程中，绳Q 端的拉力对物体做的功．
题型二：应用动能定理求解多过程问题
1、物体从高出地面H （m)处自由落下（不计空气阻力），落至地面陷入沙坑h (m)后停止。
求物体在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？
2、如图所示，一个质量为m 的小球自高h 处由静止落下，与水平面发生多次碰
撞后，最后静止在水平面上，若小球在空中运动时，受到的阻力恒为小球重力的，
小球与水平面碰撞时不损失能量，则小球在停止运动之前的运动过
程中所通过的总路程为？
150
§7.4 动能定理
63、如图所示，斜面足够长，其倾角为，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？
4、如图所示，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。
题型三：应用动能定理巧求机车问题
1、质量为500t 的机车以恒定的功率从静止出发，经5分钟行驶了2.25km ，，速
度达到最大值54km/h 。
求：（1）机车功率
（2）机车所受的阻力是重力的多少倍？
§7.4 动能定理7
2、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。
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？
题型四：应用动能定理求解连接体问题
1、如图所示，A 、B 两物体的质量，用长为L 的不可伸长的线
连接后放在水平桌面上，在水平恒力F 的作用下以速度V 做匀速直线运动，某一瞬间线突然断裂，保持F 不变继续拉A 一段距离后撤去，当
A 、
B 都停止时相距多远？
2、如图所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K ，一条不可伸长的轻绳绕过K 分别与物块A 、B 相连，A 、B 的质量分别为m A 和m B ，开始系统处于静止状态，现用一水平恒力F 拉物块A ，使物块B 上升。
已知B 上升距离为h 时，B 的速度为V ，求此过程中物块A 克服摩擦力所做的功。
（重力加速度为g ）
2,A B B m m m m ==0
s
§7.4 动能定理
8题型五：动能定理与其它规律的综合问题
1、如图,质量m=60kg 的高山滑雪运动员,从A 点由静止开始沿雪道滑下,从B 点
水平飞出后又落在与水平面成倾角θ=37°的斜坡上C 点.已知AB 两点间的高度差为h AB =25 m,B 、C 两点间的距离为s=75 m(g 取10
m/s 2,sin37°=0.6).求：
(1)运动员从B 点飞出时的速度的大小;
(2)动员从A 到B 过程中克服摩擦力所做的功.
2、滑雪者从A 点由静止沿斜面滑下，经一平台后水平飞离B 点，地面上紧靠平
台有一个水平台阶，空间几何尺度如图所示.斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为μ.假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动，且速度大小不变.求：
（1）滑雪者离开B 点时的速度大小；
（2）滑雪者从B 点开始做平抛运动的水平距离s.
B
V
§7.4 动能定理9题型六：应用动能定理处理板块模型
1、质量为M 的长木板放在光滑的水平面上，一个质量为m 的滑块以初速度滑
上木板表面，滑块和木板间的动摩擦因数为，最终A 、B 以共同的速度V 在光滑水平面上运动。
试求滑块和木板间的相对位移。
2、如图所示,在光滑的水平面上有一平板小车M 正以速度v 向右运动,现将一个
质量为m 的木块无初速放到小车上,由于木块和小车之间的摩擦力作用,小车的速度将发生变化.为使小车保持原来的运动速度不变,必须及时地施加一向右的水平恒力F,当F 作用一段时间后撤去时,木块恰能随小车一起以速度v 共同向右运动,设木块和小车间的动摩擦因数为μ.求在上述过程中,水平恒力对小车做的功.
V。