动能定理练习题(附答案)(同名23312)

1、动能定理练习题附答案1m，这时物体的速度是 2m/s，求:2022年3月1、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高(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：WGmgh 10J克服重力做功不能写成：Wg mgh 10J.在没有特别说明的情况下，W3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.W克G Wg 10Jm由A到B,根据动能定理也可以简写成：“m： A B : v WEJ',其中 WEk表示动能定理.：1 2 W mv 0 2J2m由A到B：W W3 WWf 12J2、一个人站在距地面高h = 15m处，

2、将一个质量为 m = 100g的石块以vo = 10m/s的速度斜向上抛出(1) 假设不计空气阻力，求石块落地时的速度v.(2) 假设石块落地时速度的大小为vt = 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:,12 12 mgh mvmv02 2v 20m/s(2) m由A到B,根据动能定理此处写 W的原因是题目已明确说明 W是克服空气阻力所做的功.学习文档仅供参考1 1kg求运发m'z.O AO A10m/s，N* Fmg0 %踢出速度仍为200N，把一个静止的质量为60m后停下.:A BN厂;mg1 2 1 2mgh Wmvtmv02 2W 1.

3、95J3a、运发动踢球的平均作用力为 的球以10m/s的速度踢出，在水平面上运动 动对球做的功？3b、如果运发动踢球时球以 10m/s迎面飞来, 那么运发动对球做功为多少？ 解:(3a)球由O到A，根据动能定理踢球过程很短，位移也很小，运发动踢球的力又远大于各种阻力，因此忽略阻力功 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W -mv20 50J2(3b)球在运发动踢球的过程中，根据动能定理1 2 1 2W mv mv 0 2 24、在距离地面高为H处，将质量为m的小钢球以初速度V0竖直下抛，落地后

4、，小钢球陷入泥mgH畑t Amg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:1 2 1 2 -mvmv02 2v ,2gH v变力此处无法证明，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.m由B到C,根据动能定理: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 S1=30m后,撤去推力F，冰车又前进了一段距离后停止.取g = 10m/s2.求：(1)撤去推力F时的速度大小.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71 2Fs1 cos0mgs1 cos180mv 0v . 14m/s3.74m/s(2) m由1状态到3状态8:根据动能定理:Fs1 cos0mgscos180 0 0s 100m6、如以下列图，光滑1/4圆弧半径为

6、0.8m，有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到点，然后沿水平面前进4m，到达C点停止.求:(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：7计算结果可以保存 14.8也可以用第二段来算S2，然后将两段位移加起来.计算过程如下: m由2状态到3状态：根据动能定理：1 2mgs2 cos180 0 mvs,70m那么总位移s si s?100m .(1) m由A到C也可以分段计算，计算过程略. :根据动能定理:mgR Wf 00WfmgR 8Jm由B到C:Wfmg x cos1800.27、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

7、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/s2)，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:I 2mg I cos180 0mvBvB 2m/s(2) m由A到B:根据动能定理:mgR Wf1 2 _mvB 02S1，在水平面上运动的位移为S2，住 mg $ :Wf0.5J克服摩擦力做功W克 fg 0.5J8、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

8、面间的动摩擦因数相同，求证：-.s证： 设斜面长为I，斜面倾角为，物体在斜面上运动的水平位移为 如以下列图题目里没有提到或给岀，而在计算过程中需要用到的物理量，应在解题之前给岀解释。学习文档仅供参考.m由A到B:根据动能定理：mgh mg cos I cos180mgs2 cos180 0 0C又 'T coss1、s s1 s2那么具体计算过程如下：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学习文档仅供参考:h s 0即：9、质量为m的物体从高为h的斜面顶端自静止开

9、始滑 下，最后停在平面上的 B点假设该物体从斜面的顶端=BC ,求物体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点.AB解: 设斜面长为I, AB和BC之间的距离均为s,物体在斜面上摩擦力做功为 Wf .m由O到B :根据动能定理:mgh Wff2 s cos180 0 0m由O到C :根据动能定理：mgh Wf f2 2s cos1801 20mvo2Wf1 2mv0 mgh克服摩擦力做功 W克 f Wf mgh -mv210、汽车质量为 m = 2 x 103kg，沿平直的路面以恒定功率20kW由静止出发，经过 60s,汽车到达最大速度20m/s.设汽车受到的阻力

10、恒定.求：(1) 阻力的大小.(2) 这一过程牵引力所做的功.(3)这一过程汽车行驶的距离解12:(1)汽车速度v达最大Vm时，有Ff，故:P F Vmf 1000Nf VmN(2)汽车由静止到达最大速度的过程中:g Pt 1.2 106J(2)汽车由静止到达最大速度的过程中,由动能定理:W f l cos180mv；2I 800m11. AB是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端 A点起由静止开始沿轨道下滑。圆轨道半径为(1) 小球运动到B点时的动能；(2) 小球经过圆弧轨道的 B点和水平轨道的C点时，1B与水平直轨道相切，如以下列图。一小球自 R,小球的质量为m，不计各处摩擦。求所受轨道支

11、持力 Nb、Nc各是多大？小球下滑到距水平轨道的高度为-R时速度的大小和方向;解:(1)m: AtB过程：动能定理1 2mvB 021 2 mvB mgR 2mgRekbm：在圆弧B点：牛二律2VbNb mg m-将代入，解得 NB=3mg在C点：Nc=mgm： At d : 动能定理1 c12门mgR mvD 02 2vd .gR，方向沿圆弧切线向下，与竖直方向成30 .12 .固定的轨道 ABC如以下列图，其中水平轨道 AB与半径为R/4的光滑圆弧轨道 BC相连接, AB与圆弧相切于 B点。质量为m的小物块静止在水一平轨道上的P点，它与水平轨道间的12由于种种原因，此题给出的数据并不适宜，

12、但并不阻碍使用动能定理对其进行求解 学习文档仅供参考动摩擦因数为 ii, PB=2R。用大小等于 2mg的水平恒力推动小物块，当小物块运动到B点时，立即撤去推力(小物块可视为质点 )(1) 求小物块沿圆弧轨道上升后，可能到达的最大高度H ；(2) 如果水平轨道 AB足够长，试确定小物块最终停在何处？解：(1)13 m： PtB,根据动能定理:1 2F f 2Rmv1 02其中：F=2mg , f= i mgv 2 =7 Rgm： BtC,根据动能定理：2 12mgRmv?mv,2 2v 2 =5 Rgm: C点竖直上抛，根据动能定理：1 2 mgh 0mv2 hR H=h +RR(2)物块从H

13、返回A点，根据动能定理:mgH -1 mg=0-0 s=14 R小物块最终停在B右侧14R处13.如以下列图，位于竖直平面内的光滑轨道， 由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成, 圆形轨道的半径为 R。一质量为m的小物块视为质点从斜轨道上某处由静止开始下滑，然 后沿圆形轨道运动。g为重力加速度(1)要使物块能恰好通过圆轨道最高点，求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h多大;(2)要求物块能通过圆轨道最高点，且在最高点与轨道间的压力不能超过5mg。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围。解：(1) m： AtBtc过程：根据动能定理：1 2mg (h 2R) mv物块能通过最高

14、点，轨道压力N=0213也可以整体求解，解法如下:m： Bt C,根据动能定理：F 2R f 2R mgH 0 0其中：F=2mg , f= i mgH 3.5R学习文档仅供参考牛顿第二定律2vmg mR hR(2)假设在C点对轨道压力达最大值，那么 m: A f Bt C过程：根据动能定理：2mghnax 2mgR mv物块在最高点C,轨道压力N=5mg, T牛顿第二定律2vmg N myR h=5R h的取值范围是：2.5R h 5R14倾角为0=45。的斜面固定于地面，斜面顶端离地面的高度ho=1m，斜面底端有一垂直于斜而的固定挡板。在斜面顶端自由释放一质量m=的小物块视为质点。小物块与

15、斜面之间的动摩擦因数 w当小物块与挡板碰撞后，将以原速返回。重力加速度g=10m/s2。试求：(1) 小物块与挡板发生第一次碰撞后弹起的高度；(2) 小物块从开始下落到最终停在挡板处的过程中，小物块的总路程。解:(1)设弹起至B点，那么m： Af Ct B过程：根据动能定理:mg(ho hi)hohmg cos45 ()0 0sin 45 sin 45h1h°ih0(2) m：从A到最终停在C的全过程：根据动能定理:mgh0mgcos45° s 0 0s=15. 以下列图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的两个圆形轨道组成，B、C分别是两个圆形轨道的最低点，

16、半径R1=、R2=。一个质量为 m=的质点小球，从轨道的左侧A点以V0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L1=。小球与水平轨道间的动摩擦因数w两个圆形轨道是光滑的，重力加速度g=10m/s2。计算结果小数点后保存一位数字试求：(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；如果小球恰能通过第二个圆形轨道，B、C间距L2是多少；解：(1)设m经圆R1最高点D速度V1, m： Af D过程：根据动能定理: 1 2 2mgL1 2mgR1mv, mv02学习文档仅供参考m在R1最高点D时，牛二律：2v1F+mg=mR由得：F=10.0N设m在R2最高点E速度V2,

17、/牛二律：2V2mg=mR-m: At D过程：根据动能定理：1 2 1 _口 mg_i+ L2)-2 mgR2= mv2 - mv由得：L2=16. 如以下列图，半径R=的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的低点A，一质量m=的小球，以初速度 vo=/s在水平地面上自 0点向左做加速度 a=/s2的 匀减速直线运动，运动后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C点。求A、C间的距离取重力加速度 g=10m/s2。解：m: 0t a过程：根据动能定理:2 2v a =V b -2 aSABVA=5m/sm: At b过程：根据动能定理:1-mg2R=2mvmvvB=3m/sm: Bt c过程：根据动能定理:xvot(1)人：Bt C过程：根据动能定理:fs2cos180s217如以下列图，某滑板爱好者在离地山=高的平台上滑行，水平离开A点后落在水平地面的B点，其水平位移S1=3m，着