动能定理练习题(附答案)
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动能定理练习题(附答案)
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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 :
克服重力做功1 (2) m 由A 到B ,根据动能定理2:
(3) m 由A 到B :
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:
(2) m 由A 到B ,根据动能定理3:
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:
(3b )球在运动员踢球的过程中,根据动能定理5:
1 不能写成:. 在没有特别说明的情况下,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
“m :
:”,其中
表示动能定理.
3 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. G 10J W
m g h =-=-G G 10J W
W ==克2
102J
2
W m v ∑=-=G F WW W ∑
=+F 12J W ∴=22
1122m g h m v m v =-20m /s v ∴=22
t 0
1122m g h W m v m v -=-1.95J W ∴=201050J 2
W m v =-
=22
110
22W m v m v =-=
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:
(2)变力6。 (3) m 由B 到C ,根据动能定理:
(3) m 由B 到C :
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:
(2) m 由1状态到3状态8:根据动能定理:
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:
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
. 计算过程如下:
m 由2
22
1122m g H m v m v =-v ∴
2
f
102m g h W m v +=-()2
f 012W m v m gHh ∴=--
+f c o s 180Wf h =⋅⋅()2
022m v m gH h f
h ++∴=2
11
1c o s 0c o s 18002F s m g s m v μ+=-/s3.74m /s =1
c o s 0c o s 18000F s m g s μ
+=-100m s ∴=
(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:
(2) m 由B 到C :
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:
(2) m 由A 到B :根据动能定理: 克服摩擦力做功 8、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,在水平面上运
动的位移为,如图所示10.m 由A 到B :根据动能定理:
又、
则11: 即:
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B 点。 若该物体从斜面的顶端以初速度v 0沿斜面滑下,则停在平面上的C 点。 已知AB = BC ,求物体在斜面上克服摩擦力做的功。
9 也可以分段计算,计算过程略.
10
11
由,得:f 00m g R W +=-f 8J W m g R ∴=-=-f c o s 180W
m g x μ=⋅⋅0.2μ∴=2
B
1
c o s 18002
m gl m v μ⋅⋅=-B 2m /s v ∴=
2
f B 102m
g R W m v +=-f 0.5J W ∴
=-f 0.5J W
W ==克f θ1
s 2
s 2c o s c o s 180c o s 18000m g h m g l m g s μθμ
+⋅⋅+⋅=-1c o s l s θ=12s s s =+0h s μ
-=h s μ=