物理2——动能定理 阶段练习

1、动能定理 阶段练习1、一质量为24kg的滑块以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行从某一时刻起在滑块上作用一水平向右的力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m/s，求这段时间里水平力做的功。2、如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力作用下，从平衡位置P点很缓慢的移动到Q点，则力F所做的功为（ ）A、mgLcos B、mgL(1cos) C、FLsin D、FL3、如图所示，质量为m的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动，当拉力为某个值F时，转动半径为R，当拉力逐渐减小到F/4时，物体仍做匀速圆周运动，半径为2R，则外力对物体所做的功的

2、大小为（ ）A、FR/4 B、3FR/4C、5FR/8 D、零4、某人从高为h的地方以初速度v0向某一方向迅速抛出一个质量为m的物体，该物体着地时的速度大小也为v0求： 人在抛出物体时所做的功是多少? 物体在空中运动过程中，克服空气阻力所做的功是多少?5、质量为m的跳水运动员从高为h的跳台上以速率v1 起跳，落水时的速率为v2 ，运动中遇有空气阻力，求运动员起跳后在空中运动克服空气阻力所做的功？6、如图，一质量m=2kg的铅球从离地面H=2m高处自由下落，陷入沙坑h=2cm深处，求沙子对铅球的平均阻力。(g取10m/s2) 7、如图所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为R=0.8m，BC是水平轨道

3、，长S=3m，BC处的摩擦系数为=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。8、如图所示，半径R1m的1/4圆弧导轨与水平面相接，从圆弧导轨顶端A，静止释放一个质量为m20g的小木块，测得其滑至底端B时速度VB3ms，以后沿水平导轨滑行BC3m而停止求：（1）在圆弧轨道上克服摩擦力做的功?（2）BC段轨道的动摩擦因数为多少? 9、如图所示，物体在离底端4m处斜面上由静止滑下，物体在斜面上和平面上运动时动摩擦因数均为0.5，斜面倾角为37，斜面与平面间由一个小段圆弧吻接，求物体能在水平面上滑行多远?(g取10m/s2)10、如

4、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。 11、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s0，以初速度v0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为，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？ 12、质量为m的滑块与倾角为的斜面间的动摩擦因数为，tan。斜面底端有一个和斜面垂直放置的弹性挡板，滑块滑到底端与碰撞时没有机械能损失。若滑块从斜面上高h处以初速度v0开始沿斜面下滑

5、，设斜面足够长，问：(1)滑块最终停在何处？(2)滑块在斜面上滑行的总路程为多少？mh13、输出功率保持10kW的起重机从静止开始起吊500kg的货物，当升高到2m时速度达到最大(g=10m/s2)求：最大速度是多少?这一过程所用时间多长?14、电动机通过一绳子吊起质量为8 kg的物体，绳的拉力不能超过120 N，电动机的功率不能超过1200 W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90 m（已知此物体在被吊高接近90 m时已开始以最大速度匀速上升），所需时间为多少？15、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

6、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vB求在车由A移到B的过程中，绳Q端的拉力对物体做的功 16、如图所示，在光滑的平台上有一质量为6kg的物体，开始处于静止状态，当人拉紧绳子以v0=5m/s的速度匀速从B点运动到A点。已知OB=3m，AB=4m。求此过程中人对物体所做的功。 17、如图示，用长为L的细绳悬挂一个质量为m的小球，悬点O点，把小球拉至A点，使悬线与水平方向成30角，然后松手，问：小球运动到悬点的正下方B点时，悬线中张力

7、多大？18、以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体。假定物块所受的空气阻力f大小不变。已知重力加速度为g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为 （ A ）A和 B和C和 D和19、如图所示，质量为M的木块放在光滑水平面上，现有一质量为m的子弹以速度0射入木块中，设子弹在木块中所受阻力不变，大小为Ff，且子弹未射穿木块。若子弹射入木块的深度为D，则木块向前移动距离是多少？系统损失的机械能是多少？参考答案2【解析】小球很缓慢地移动，可以认为小球处于动态平衡状态.由图可知FmgtanF随变化而变化，由于F是变力，所以不能用功的公式求解，只能用动能定理求解；由WF+WG+WT=EK；其

8、中WG =-mgL(1cos)，WT =0；EK0；所以WF = mgL(1cos)；应选答案B点评:如果没有对本题进行认真分析，误认为F是恒力，位移是Lsin，选C是错的。3【错解】F/=5F/8 W=F/(2RR)=5FR/8【错解分析】W=Fscos仅适应于求恒力做功，对变力做功不成立，由于该题中绳的拉力显然是变力，并且此力不是随位移作线性变化的，故不能用力的平均值求功。但能应用动能定理求解。【正解】设当绳的拉力为F时，小球做匀速圆周运动的线速度为V1，则有：F=mv12/R 当绳的拉力减为F/4时，小球做匀速圆周运动的线速度v2则有：F/4=mv22/2R 在绳的拉力由F减为F/4的过

9、程中，绳的拉力所做的功为：W=mv22mv12=FR/4故，绳的拉力所做的功的大小为FR/4，A选项正确。6【方法一】分段法列式设小球自由下落到沙面时的速度为v,则mgH=mv2/2-0 设铅球在沙坑中受到的阻力为F,则mgh-Fh=0- mv2/2 代入数据,解得F=2020N【方法二】整段法列式全过程重力做功mg(H+h),进入沙坑中阻力阻力做功-Fh,从全过程来看动能变化为0,得 mg(H+h)-Fh=sssss0,代入数值得F=2020N.7. 【解析】物体在从A滑到C的过程中，有重力、AB段的阻力、BC段的摩擦力共三个力做功，WG=mgR，fBC=mg，由于物体在AB段受的阻力是变力

10、，做的功不能直接求。根据动能定理可知：W外=0，所以mgR-mgS-WAB=0即WAB=mgR-mgS=1100.8-1103/15=6 J 9【分析】物体在斜面上受重力mg、支持力FN1、摩擦力f1的作用，沿斜面加速下滑（因0.5tan0.75），到水平面后，在摩擦力f2作用下做减速运动，直至停止.解：物体运动的全过程中，初、末状态速度均为零，对全过程应用动能定理得m=1.6m.10【解析】滑块从A点滑到C点，只有重力和摩擦力做功，设滑块质量为m，动摩擦因数为，斜面倾角为，斜面底边长s1，水平部分长s2，由动能定理得：由以上两式得11【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

11、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： 得14【解析】将物体吊高分为两个过程：第一个过程是以绳所能承受的最大拉力拉物体，使物体匀加速上升，第一个过程结束时，电动机刚达最大功率.第二个过程是电动机一直以最大功率拉物体，拉力逐渐减小，当拉力等于重力时，物体开始匀速上升.在匀加速运动过程中加速度为a=m/s2=5 m/s2末速度vt= m/s=10 m/s上升时间 t1= s=2 s上升高度 h= m=10 m在功率恒定的过程中，最后匀速运动的速度为

12、vm=m/s=15 m/s外力对物体做的总功W=Pmt2-mgh2，动能变化量Ek=mvm2-mvt2由动能定理得Pmt2-mgh2=mvm2-mvt2代入数据后解得t2=5.75 s,t=t1+t2=7.75 s所需时间至少要7.75 s.15【解析】设绳的P端到达B处时，左边绳与水平地面所成夹角为，物体从井底上升的高度为h，速度为v，所求的功为W，则据动能定理可得： 因绳总长不变，所以： 根据绳联物体的速度关系得：v=vBcos由几何关系得：由以上四式求得： 16【解析】确定研究对象为水平面上的物体；物体受到重力、平台的支持力、绳子的拉力；重力和平台的支持力都不对物体做功，绳子拉力对物体做

13、正功；将人在A点的速度作如图所示的正交分解,得V1=V0Cos,可知物体作变速运动,故物体所受绳子拉力为一变力.在A点时,由几何关系知,=370,故V1=4m/s；V0V1V2根据列方程为AOCB答：此过程中人对物体所做的功为48J。17【错解】从A到B全程使用动能定理有：mgL(1+sin30)= mVB2 对B点由向心力公式Tmg = m 由两式解得：T=4mg【错解分析】此题是一道多过程试题，物体从A到C，然后再从C到B，两个过程，而在这两个过程的转折点C处，有内能产生，说明全过程并不是只有重力做功。【正解】在A点松手后，绳子将为松弛状态，所以小球在重力作用下作自由落体运动，当小球落到A

14、点的正下方C点，OC=L时绳被拉紧，此时由于绳子的冲量作用，使小球沿绳方向的速度分量v2减为零，小球将以L为半径以v1为初速度从C开始做圆周运动，如图。因此，从A到B过程有机械能损失，机械能不守恒。本题应先求出球至C点时切向速度v1，再对CB段运动由动能定理求出vB，最后求绳中张力T。小球从A到C自由下落高度L，则vC=，其切向分量v1=vcos30=小球由C运动到B，由动能定理: mgL(1cos60)= mv2B mv21 v1代入解得v2B = gL对B点由向心力公式Tmg=m， 即T=mg.18【解析】本题考查动能定理.上升的过程中,重力做负功,阻力做负功,由动能定理得,求返回抛出点的速度由