动能定理典型基础例题
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动能定理典型基础例题
应用动能定理解题的基本思路如下: ①确定研究对象及要研究的过程
②分析物体的受力情况,明确各个力是做正功还是做负功,进而明确合外力的功 ③明确物体在始末状态的动能 ④根据动能定理列方程求解。
例1.质量M=6.0×103
kg 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 2
m 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=3.0×103
N ,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 .2
mgR
D .mgR 例5.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
2
h
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?
例6.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
)
1、在光滑水平地面上有一质量为20kg 的小车处于静止状态。用30牛水平方向的力推小车,经过多大距离小车才能达到3m/s 的速度。
2、汽车以15m/s 的速度在水平公路上行驶,刹车后经过20m 速度减小到5m/s ,已知汽车质量是3.0t ,求刹车动力。(设汽车受到的其他阻力不计)
3、一个质量是0.20kg 的小球在离地5m 高处从静止开始下落,如果小球下落过程中所受的空气阻力是0.72N ,求它落地时的速度。
4、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 。已知轮胎与路面之间的滑动摩擦系数为0.7,求刹车前汽车的行驶速度。
5、一辆5吨的载重汽车开上一段坡路,坡路上S=100m ,坡顶和坡底的高度差h=10m ,汽车山坡前的速度是10m/s ,上到坡顶时速度减为5.0m/s 。汽车受到的摩擦阻力时车重的0.05倍。求汽车的牵引力。
6、质量为2kg 的物体,静止在倾角为30o
的斜面的底端,物体与斜面间的摩擦系数为0.5,斜面长1m ,用30N 平行于斜面的力把物体推上斜面的顶端,求物体到达斜面顶端时的动能。
7、质量为4.0kg 的铅球从离沙坑面1.8m 高处自由落下,落入沙坑后在沙中运动了0.2m 后停止,求沙坑对铅球的平均阻力。
α
h
m
8、质量为2kg 的物体在水平力F 为40N 的作用下从静止出发沿倾角为37o
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4m 时的速度。
9、有一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。
10、将一个质量为m 的篮球从距离地面高度为h 处由静止释放,篮球在空中受到大小一定的空气f 的作用,设与地面碰撞过程没有机械能损失,篮球经过若干次碰撞后停止在地面上,篮球在空中运动的总路程。
11、用拉力F 使一个质量为m 的木箱由静止开始在水平冰道上移动了s ,拉力F 跟木箱前进的方向的夹角为α,木箱与冰道间的动摩擦因数为μ,木箱获得的速度(如图)。
12、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 。求小滑块与接触面间的动摩擦因数(设滑块与各部分的动摩擦因数相同)。
13、质量为4×103Kg 的汽车由静止开始以恒定功
率前进,经100
3 s,前进了425m ,这时它达到最大
速度15m/s ,设阻力不变,求机车的功率。
14、一质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提升1m ,这时物体的速度2 m/s ,则下列说法正确的是 ( )
A 、手对物体做功12J
B 、合外力对物体做功12J
C 、合外力对物体做功2J
D 、物体克服重力做功10 J
15. 一个人站在距地面高h=15m 处,将一质量为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 .
16、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。
17、如图所示,ABCD 是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC 的连接处都是一段与BC 相切的圆弧,B 、C 为水平的,其距离d=0.50m 。盆边缘的高度为h=0.30m 。在A 处放一个质量为m 的小物块并让其从静止出发下滑。已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC 面与小物块间动摩擦系数为μ=0.10。小物块在盆内来回滑动,最后停下来,则停的地点到B 的距离为
A.0.50m
B.0.25m
C. 0.10m D . 0
18、如图所示,光滑的水平面AB 与光滑的半圆形轨道相接触,直径BC 竖直,圆轨道半径为R 一个质量为m 的物体放在A 处,AB=2R ,物体在水平恒力F 的作用下由静止开始运动,当物体运动到B 点时撤去水平外力之后,物体恰好从圆轨道的定点C 水平抛出,求水平力.
.如图5-2-9所示,质量为m 的小车在水平恒力F 推动下,从山坡(粗糙)底部A 处由静止起 运动至高为h 的坡顶B ,获得速度为v ,AB 之间的水平距离为s ,重力加速度为g.下列说法正确的