動能定理練習(xí)題(附答案)(同名23312)

1、動能定理練習(xí)題附答案1m，這時物體的速度是 2m/s，求:2022年3月1、一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提高(1) 物體克服重力做功(2) 合外力對物體做功.(3) 手對物體做功.解：(1) m 由 A 到 B：WGmgh 10J克服重力做功不能寫成：Wg mgh 10J.在沒有特別說明的情況下，W3默認(rèn)解釋為重力所做的功，而在這個過程中重力所做的功為負(fù).W克G Wg 10Jm由A到B,根據(jù)動能定理也可以簡寫成：“m： A B : v WEJ',其中 WEk表示動能定理.：1 2 W mv 0 2J2m由A到B：W W3 WWf 12J2、一個人站在距地面高h(yuǎn) = 15m處，

2、將一個質(zhì)量為 m = 100g的石塊以vo = 10m/s的速度斜向上拋出(1) 假設(shè)不計空氣阻力，求石塊落地時的速度v.(2) 假設(shè)石塊落地時速度的大小為vt = 19m/s，求石塊克服空氣阻力做的功W.解：(1) m由A到B:根據(jù)動能定理:,12 12 mgh mvmv02 2v 20m/s(2) m由A到B,根據(jù)動能定理此處寫 W的原因是題目已明確說明 W是克服空氣阻力所做的功.學(xué)習(xí)文檔僅供參考1 1kg求運發(fā)m'z.O AO A10m/s，N* Fmg0 %踢出速度仍為200N，把一個靜止的質(zhì)量為60m后停下.:A BN廠;mg1 2 1 2mgh Wmvtmv02 2W 1.

3、95J3a、運發(fā)動踢球的平均作用力為 的球以10m/s的速度踢出，在水平面上運動 動對球做的功？3b、如果運發(fā)動踢球時球以 10m/s迎面飛來, 那么運發(fā)動對球做功為多少？ 解:(3a)球由O到A，根據(jù)動能定理踢球過程很短，位移也很小，運發(fā)動踢球的力又遠(yuǎn)大于各種阻力，因此忽略阻力功 結(jié)果為0，并不是說小球整個過程中動能保持不變，而是動能先轉(zhuǎn)化為了其他形式的能主要是彈性勢能， 然后其他形式的能又轉(zhuǎn)化為動能，而前后動能相等W -mv20 50J2(3b)球在運發(fā)動踢球的過程中，根據(jù)動能定理1 2 1 2W mv mv 0 2 24、在距離地面高為H處，將質(zhì)量為m的小鋼球以初速度V0豎直下拋，落地后

4、，小鋼球陷入泥mgH畑t Amg土中的深度為h求:(1) 求鋼球落地時的速度大小v.(2) 泥土對小鋼球的阻力是恒力還是變力(3) 求泥土阻力對小鋼球所做的功.(4) 求泥土對小鋼球的平均阻力大小.解：(1) m由A到B：根據(jù)動能定理:1 2 1 2 -mvmv02 2v ,2gH v變力此處無法證明，但可以從以下角度理解：小球剛接觸泥土?xí)r，泥土對小球的力為0,當(dāng)小球在泥土中減速時，泥土對小球的力必大于重力 mg,而當(dāng)小球在泥土中靜止時，泥土對小球的力又恰等于重力 mg.因此可以推知, 泥土對小球的力為變力.m由B到C,根據(jù)動能定理:mgh Wf1 20 mv2Wfmv2 mg H hWff

5、h cos802mvo 2mg H h2hNN5、在水平的冰面上，以大小為F=20N的水平推力，推著質(zhì)量m=60kg的冰車，由靜止開始運動 冰車受到的摩擦力是它對冰面壓力的0. 01倍,當(dāng)冰車前進(jìn)了 S1=30m后,撤去推力F，冰車又前進(jìn)了一段距離后停止.取g = 10m/s2.求：(1)撤去推力F時的速度大小.冰車運動的總路程 s.解：(1) m由1狀態(tài)到2狀態(tài)：根據(jù)動能定理71 2Fs1 cos0mgs1 cos180mv 0v . 14m/s3.74m/s(2) m由1狀態(tài)到3狀態(tài)8:根據(jù)動能定理:Fs1 cos0mgscos180 0 0s 100m6、如以下列圖，光滑1/4圓弧半徑為

6、0.8m，有一質(zhì)量為1.0kg的物體自A點從靜止開始下滑到點，然后沿水平面前進(jìn)4m，到達(dá)C點停止.求:(1) 在物體沿水平運動中摩擦力做的功(2) 物體與水平面間的動摩擦因數(shù).解：7計算結(jié)果可以保存 14.8也可以用第二段來算S2，然后將兩段位移加起來.計算過程如下: m由2狀態(tài)到3狀態(tài)：根據(jù)動能定理：1 2mgs2 cos180 0 mvs,70m那么總位移s si s?100m .(1) m由A到C也可以分段計算，計算過程略. :根據(jù)動能定理:mgR Wf 00WfmgR 8Jm由B到C:Wfmg x cos1800.27、粗糙的1/4圓弧的半徑為0.45m，有一質(zhì)量為0.2kg的物體自最

7、高點 A從靜止開始下滑到圓 弧最低點B時，然后沿水平面前進(jìn) 0.4m到達(dá)C點停止.設(shè)物體與軌道間的動摩擦因數(shù)為0.5 (g=10m/s2)，求：(1) 物體到達(dá)B點時的速度大小(2) 物體在圓弧軌道上克服摩擦力所做的功.解：(1) m由B到C :根據(jù)動能定理:I 2mg I cos180 0mvBvB 2m/s(2) m由A到B:根據(jù)動能定理:mgR Wf1 2 _mvB 02S1，在水平面上運動的位移為S2，住 mg $ :Wf0.5J克服摩擦力做功W克 fg 0.5J8、質(zhì)量為m的物體從高為h的斜面上由靜止開始下滑，經(jīng)過一段水平距離后停止，測得始點 與終點的水平距離為 s,物體跟斜面和水平

8、面間的動摩擦因數(shù)相同，求證：-.s證： 設(shè)斜面長為I，斜面傾角為，物體在斜面上運動的水平位移為 如以下列圖題目里沒有提到或給岀，而在計算過程中需要用到的物理量，應(yīng)在解題之前給岀解釋。學(xué)習(xí)文檔僅供參考.m由A到B:根據(jù)動能定理：mgh mg cos I cos180mgs2 cos180 0 0C又 'T coss1、s s1 s2那么具體計算過程如下：由 I coss1，得：mgh mg S1 cos180mgg cos180 0 0mgh mg s1 s20由s s, s，得：mgh mgs 0即：h s 0學(xué)習(xí)文檔僅供參考:h s 0即：9、質(zhì)量為m的物體從高為h的斜面頂端自靜止開

9、始滑 下，最后停在平面上的 B點假設(shè)該物體從斜面的頂端=BC ,求物體在斜面上克服摩擦力做的功以初速度vo沿斜面滑下，那么停在平面上的 C點.AB解: 設(shè)斜面長為I, AB和BC之間的距離均為s,物體在斜面上摩擦力做功為 Wf .m由O到B :根據(jù)動能定理:mgh Wff2 s cos180 0 0m由O到C :根據(jù)動能定理：mgh Wf f2 2s cos1801 20mvo2Wf1 2mv0 mgh克服摩擦力做功 W克 f Wf mgh -mv210、汽車質(zhì)量為 m = 2 x 103kg，沿平直的路面以恒定功率20kW由靜止出發(fā)，經(jīng)過 60s,汽車到達(dá)最大速度20m/s.設(shè)汽車受到的阻力

10、恒定.求：(1) 阻力的大小.(2) 這一過程牽引力所做的功.(3)這一過程汽車行駛的距離解12:(1)汽車速度v達(dá)最大Vm時，有Ff，故:P F Vmf 1000Nf VmN(2)汽車由靜止到達(dá)最大速度的過程中:g Pt 1.2 106J(2)汽車由靜止到達(dá)最大速度的過程中,由動能定理:W f l cos180mv；2I 800m11. AB是豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道，在下端 A點起由靜止開始沿軌道下滑。圓軌道半徑為(1) 小球運動到B點時的動能；(2) 小球經(jīng)過圓弧軌道的 B點和水平軌道的C點時，1B與水平直軌道相切，如以下列圖。一小球自 R,小球的質(zhì)量為m，不計各處摩擦。求所受軌道支

11、持力 Nb、Nc各是多大？小球下滑到距水平軌道的高度為-R時速度的大小和方向;解:(1)m: AtB過程：動能定理1 2mvB 021 2 mvB mgR 2mgRekbm：在圓弧B點：牛二律2VbNb mg m-將代入，解得 NB=3mg在C點：Nc=mgm： At d : 動能定理1 c12門mgR mvD 02 2vd .gR，方向沿圓弧切線向下，與豎直方向成30 .12 .固定的軌道 ABC如以下列圖，其中水平軌道 AB與半徑為R/4的光滑圓弧軌道 BC相連接, AB與圓弧相切于 B點。質(zhì)量為m的小物塊靜止在水一平軌道上的P點，它與水平軌道間的12由于種種原因，此題給出的數(shù)據(jù)并不適宜，

12、但并不阻礙使用動能定理對其進(jìn)行求解 學(xué)習(xí)文檔僅供參考動摩擦因數(shù)為 ii, PB=2R。用大小等于 2mg的水平恒力推動小物塊，當(dāng)小物塊運動到B點時，立即撤去推力(小物塊可視為質(zhì)點 )(1) 求小物塊沿圓弧軌道上升后，可能到達(dá)的最大高度H ；(2) 如果水平軌道 AB足夠長，試確定小物塊最終停在何處？解：(1)13 m： PtB,根據(jù)動能定理:1 2F f 2Rmv1 02其中：F=2mg , f= i mgv 2 =7 Rgm： BtC,根據(jù)動能定理：2 12mgRmv?mv,2 2v 2 =5 Rgm: C點豎直上拋，根據(jù)動能定理：1 2 mgh 0mv2 hR H=h +RR(2)物塊從H

13、返回A點，根據(jù)動能定理:mgH -1 mg=0-0 s=14 R小物塊最終停在B右側(cè)14R處13.如以下列圖，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道， 由一段斜的直軌道與之相切的圓形軌道連接而成, 圓形軌道的半徑為 R。一質(zhì)量為m的小物塊視為質(zhì)點從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然 后沿圓形軌道運動。g為重力加速度(1)要使物塊能恰好通過圓軌道最高點，求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h多大;(2)要求物塊能通過圓軌道最高點，且在最高點與軌道間的壓力不能超過5mg。求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍。解：(1) m： AtBtc過程：根據(jù)動能定理：1 2mg (h 2R) mv物塊能通過最高

14、點，軌道壓力N=0213也可以整體求解，解法如下:m： Bt C,根據(jù)動能定理：F 2R f 2R mgH 0 0其中：F=2mg , f= i mgH 3.5R學(xué)習(xí)文檔僅供參考牛頓第二定律2vmg mR hR(2)假設(shè)在C點對軌道壓力達(dá)最大值，那么 m: A f Bt C過程：根據(jù)動能定理：2mghnax 2mgR mv物塊在最高點C,軌道壓力N=5mg, T牛頓第二定律2vmg N myR h=5R h的取值范圍是：2.5R h 5R14傾角為0=45。的斜面固定于地面，斜面頂端離地面的高度ho=1m，斜面底端有一垂直于斜而的固定擋板。在斜面頂端自由釋放一質(zhì)量m=的小物塊視為質(zhì)點。小物塊與

15、斜面之間的動摩擦因數(shù) w當(dāng)小物塊與擋板碰撞后，將以原速返回。重力加速度g=10m/s2。試求：(1) 小物塊與擋板發(fā)生第一次碰撞后彈起的高度；(2) 小物塊從開始下落到最終停在擋板處的過程中，小物塊的總路程。解:(1)設(shè)彈起至B點，那么m： Af Ct B過程：根據(jù)動能定理:mg(ho hi)hohmg cos45 ()0 0sin 45 sin 45h1h°ih0(2) m：從A到最終停在C的全過程：根據(jù)動能定理:mgh0mgcos45° s 0 0s=15. 以下列圖是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的兩個圓形軌道組成，B、C分別是兩個圓形軌道的最低點，

16、半徑R1=、R2=。一個質(zhì)量為 m=的質(zhì)點小球，從軌道的左側(cè)A點以V0=12.0m/s的初速度沿軌道向右運動，A、B間距L1=。小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù)w兩個圓形軌道是光滑的，重力加速度g=10m/s2。計算結(jié)果小數(shù)點后保存一位數(shù)字試求：(1)小球在經(jīng)過第一個圓形軌道的最高點時，軌道對小球作用力的大??；如果小球恰能通過第二個圓形軌道，B、C間距L2是多少；解：(1)設(shè)m經(jīng)圓R1最高點D速度V1, m： Af D過程：根據(jù)動能定理: 1 2 2mgL1 2mgR1mv, mv02學(xué)習(xí)文檔僅供參考m在R1最高點D時，牛二律：2v1F+mg=mR由得：F=10.0N設(shè)m在R2最高點E速度V2,

17、/牛二律：2V2mg=mR-m: At D過程：根據(jù)動能定理：1 2 1 _口 mg_i+ L2)-2 mgR2= mv2 - mv由得：L2=16. 如以下列圖，半徑R=的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的低點A，一質(zhì)量m=的小球，以初速度 vo=/s在水平地面上自 0點向左做加速度 a=/s2的 勻減速直線運動，運動后，沖上豎直半圓環(huán)，最后小球落在C點。求A、C間的距離取重力加速度 g=10m/s2。解：m: 0t a過程：根據(jù)動能定理:2 2v a =V b -2 aSABVA=5m/sm: At b過程：根據(jù)動能定理:1-mg2R=2mvmvvB=3m/sm: Bt c過程：根據(jù)動能定理:xvot(1)人：Bt C過程：根據(jù)動能定理:fs2cos180s217如以下列圖，某滑板愛好者在離地山=高的平臺上滑行，水平離開A點后落在水平地面的B點，其水平位移S1=3m，著