动能定理试卷

AB A B 1 如图所示 物体 A 与 B 之间的滑动摩擦力为 F B 与地面间无摩擦 B 的长度为 L 如果 B 以速度 v 向左运动 A 以速度 v0从左向右从 B 上面 滑过 在 A 离开 B 这一过程中 A 克服摩擦力做功 W1 产生 热量 Q1 如果 B 以速度 v 向右运动时 A 仍以速度 v0从左向右从 B 上面滑过 在 A 离开 B 这一过程中 A 克服摩擦为做功 W2 产生热量 Q2则以下选项中正确的是 A B C D 21 WW 21 WW FLQQ 21 FLQQ 21 2 质量为m的物块从A处自由下落 在B处竖直放在地面上的轻质弹簧上端相触后一起向 下运动 若AB间高度差为h 弹簧L足够长 劲度系数为k 则整体过程中物块的动能最 大值为 弹簧的弹性势能最大值为 3 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 止处对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 并设斜面与水 平面对物体的动摩擦因数相同 求动摩擦因数 4 如图所示 用手握着一绳端在水平桌面上做半径为 r 角速度为 的匀速圆周运动 圆 心为 O 绳长为 L 质量不计 绳的另一端系着一个质量为 m 的小球 恰好也沿着一个以 O 为圆心的大圆在桌面上做匀速圆周运动 且使绳始终与半径为 R 的圆相 切 小球和桌面之间有摩擦 试求 1 小球作匀速圆周运动的线速度的大小 2 小球在运动过程中所受到的摩擦阻力大小 3 手拉动小球做功的功率 P 5 如图所示 平直传送带以 v0 2m s 的速度匀速运行 A 与 B 相距 L 10m 现把质量 m 1kg 的工件无初速地放在传送带的 A 处 经过时间 t 6s 送到 B 处 求 1 欲用最短的时间把工件传送到 B 处 问传送带的运行速度至少为多大 2 传送带在这一最小速度下运行 物体从 A 运送到 B 的过程中 摩擦力对工件做了多少 功 6 如图 2 7 4 所示 绷紧的传送带在电动机带动下 始终保持 v0 2m s 的速度匀速运行 传送带与水平地面的夹角 30 现把一质量m l0kg 的工件轻轻地放在传送带底端 由传送带传送至h 2m 的高处 已知 工件与传送带间的动摩擦因数 2 3 g取 10m s2 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 7 质量为 M 长度为 d 的木块 放在光滑的水平面上 在木块右边有一个销钉把木块挡住 使木块不能向右滑动 质量为 m 的子弹以水平速度 V0射入木块 刚好能将木块射穿 现在 拔去销钉 使木块能在水平面上自由滑动 而子弹仍以水平速度 V0射入静止的木块 设子 弹在木块中受阻力恒定 求 1 子弹射入木块的深度 2 从子弹开始进入木块到与木块相对静止的过程中 木块的位移是多大 O r L m 2 7 4 d V0 8 如图所示的装置中 轻绳将 A B 相连 B 置于光滑水平面上 拉力 F 使 B 以 1m s 匀 速的由 P 运动到 Q P Q 处绳与竖直方向的夹角分别为 1 37 2 60 滑轮离光滑水平 面高度 h 2m 已知 mA 10kg mB 20kg 不计滑轮质量和摩擦 求在此过程中拉力 F 做的 功 取 sin37 0 6 g 取 10m s2 9 如图所示 一木块 可视为质点 沿倾角为 的足够长的固 定斜面从某初始位置以 v0初速度向上运动 已知木块与斜面之间 的动摩擦因数为 规定木块初始位置的重力势能为零 试求 木块动能等于重力势能处的高度 相对其初始位置 1 选 C B 向左运动 A 滑过 B 的时间短 A 的对地位移较小 当 B 向右运动 A 滑过 B 的 时间短时间长 A 的对地位移较大 所以 W2 Wl 热量等于摩擦力乘以相对位移 功等 于摩擦力乘以对地位移 所以 C 正确 2 mg h mg h mg 2k 3 解答 设该斜面倾角为 斜坡长为 l 则物体沿斜面下滑时 重力和摩擦力在斜面上 的功分别为 物体在平面上滑行时仅有摩擦力做功 设平面上滑行距离为 S2 则 对物体在全过程中应用动能定理 W Ek mglsin mglcos mgS2 0 得 h S1 S2 0 式中 S1 为斜面底端与物体初位置间的水平距离 故 4 1 r v r 2 F m 2 r f F tg m 2 L2 R2L2 R2 rR L m 2R L 3 T F cos m 2 r r L m 2 L2 R2 L P T v L2 R2 m 3R L L2 R2 5 解 1 经分析可知 工件先匀加速到 2m s 然后随传送带一起作匀速运动 设工件 速度由零加速到 2m s 过程中的时间为 t1 则有 10 atv Lttvt v 2 101 0 联立以上各式解得 t1 2s a 1m s2 若要用最短的时间把工件送到 B 处 则必须使工件一直加速到 B 处才行 设工件加速到 B 处时的速度为 v 此速度即为传送带运行的最小速度 则有 aLv2 2 代入数据解得 52smv 2 此过程中 摩擦力对工件所做的功转化为工件的动能 根据动能定理有 v0 cos 1 mglWf mghmglWG sin 2 2 1 mvWf 代入数据解得 10 JWf 6 解答 1 工件刚放上皮带时受滑动摩擦力 cosmgF 工件开始做匀加速直线运 动 由牛顿运动定律mamgF sin 可得 30sin30cos 2 3 10 sincos sin 00 gg m F am s2 2 5m s2 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 22 2 2 22 0 a v xm 0 8m 4m 故工件先以 2 5m s2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 2 在工件从传送带底端运动至 h 2m 高处的过程中 设摩擦力对工件做功 Wf 由动能定 理 2 0 2 1 mvmghWf 可得 21010 2 1 2 0 mvmghWfJ 2 210 2 1 J 220J 7 1 X Md M m 2 S2 2 mM Mmd 8 151 95J 9 17 1 tan 时 物体上升到最大高度后将停止在斜面上 设物体上升到高度为 h1处时 物体的动能和势能相等 此时物体的速度为 v1 根据动能定理有 所以 1 2 1 12 0 2 1 2 1 sin cos 2 1 2 1 mghmv h mgmghmvmv cot2 2 2 0 1 g v h 2 tan 时 物体上升到最大高度后还将沿斜面加速下滑 在上升过程中物体动能 和势能相等的高度表达式仍为上式 设物体上升的最大高度为 H 由动能定理得 在下滑过程中 木块动