动能定理练习题(附答案)

1、动能定理综合练习题1、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高1m，这时物体的速度是 2m/s,求：(1)物体克服重力做功合外力对物体做功(3)手对物体做功.2、一个人站在距地面高h = 15m处，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.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.3a、运发动踢球的平均作用力为200N，把一个静止的质量为 1kg的球以10m/s的速度踢出，在水平面上运动60m后停下.求运发动对球做的功？3b、如果运发动踢球时球以10m/s迎面飞来，踢出速度仍为1

2、0m/s，那么运发动对球做功为多少？4、 在距离地面高为 H处，将质量为 m的小钢球以初速度 vo竖直下抛，落地后，小钢球陷入泥土中的深 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.5、 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.A点从静止开

3、始下滑到 B点，然后沿水平面前ROmgNIA从静止开始下滑到圆弧最低点B时，然后沿0.5 (g = 10m/s2)，6、如以下列图，光滑 1/4圆弧半径为，有一质量为的物体自 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.7、粗糙的1/4圆弧的半径为，有一质量为的物体自最高点 水平面前进到达C点停止.设物体与轨道间的动摩擦因数为 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.B mgC8、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,物体跟斜面和水平面间的动

4、摩擦因数相同，求：摩擦因数9、质量为m的物体从高为h的斜面顶端自静止开始滑下，最后停在平面上的B点假设该物体从斜面的顶端以初速度 vo沿斜面滑下，那么停在平面上的10、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11. AB是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端B与水平直轨道相切，如以下列图。一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑。圆轨道半径为R，小球的质量为m,不计各处摩擦。求(1)小球运动到B点时的动能；小球经

5、过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时，所受轨道支持力 Nb、Nc各是多大？1(3)小球下滑到距水平轨道的高度为R时速度的大小和方向;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，它与水平轨道间的动摩擦因数为卩,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？13.如以下列图，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直

6、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为重力加速度求：(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, 形轨道底部的高度 h的取值范围。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A mB14.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，半径 Ri=2.0m、R2=1.4m。一个质量为 m=1.0kg的质点小球，从轨道的左侧 A点 以vo=i2.

7、Om/s的初速度沿轨道向右运动， A、B间距Li=6.0m。小球与水平轨道间的动摩擦因数两个圆形轨道是光滑的，重力加速度 g=10m/s不能写成：WG mgh 10J.在没有特别说明的情况下，Wg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. 也可以简写成：“m： A B :丫 WEJ',其中 WEk表示动能定理.。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；(2) 如果小球恰能通过第二个圆形轨道，B、C间距L2是多少；答案: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

8、.解：(1) m 由 A 到 B:WGmgh克服重力做功1W克 gWg 10J10Jm由A到B，根据动能定理2:m由A到B: W Wg Wf1 2mv2WF 12J0 2J1m，这时物体的速度是2m/s，求:(3)手对物体做功.2、一个人站在距地面高h = 15m处，(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1 2mv2解：(1) m由A到B:根据动能定理:m由A到B，根据动能定理3:12 12 mgh Wmvtmv02 2将一个质量为m = 100g的石块以vo = 10m/s的速度斜向上抛出.W.mgh1

9、 22mv0v 20m/sW 1.95J3a、运发动踢球的平均作用力为200N，把一个静止的质量为运动60m后停下.求运发动对球做的功？3b、如果运发动踢球时球以 10m/s迎面飞来，踢出速度仍为运发动对球做功为多少？解：(3a)球由O到A,根据动能定理4:1 2 Wmv0 0 50J21kg的球以10m/s,10m/s的速度踢出，在水平面上0 v0m丄O AVo(3b)球在运发动踢球的过程中，根据动能定理1 2mv2mgmg4、在距离地面高为 H处，将质量为 m的小钢球以初速度 vo竖直下抛，落地后，小钢球陷入泥土中的深 度为h求：(1)求钢球落地时的速度大小V.求泥土阻力对小钢球所做的功解

10、：(1) m由A到B：根据动能定理:(2)泥土对小钢球的阻力是恒力还是变力(4) 求泥土对小钢球的平均阻力大小.mgHv 2gH Vo1 2 1 2mvmv02 2(2)变力 5.(3)m由B到C，根据动能定理:mgh W0 -mv22Wf1 2 mvo mg H hWf f h COS1802mv0 2mg H h2h5、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

11、的总路程 s.解：(1) m由1状态到2状态：根据动能定理力.：1 2Fs1 cos0mgs1 cos180mv 02v 14m/s3.74m/s(2) m由1状态到3状态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：mgs2cos180 0 1 mv22s270m那么总位移s s1 s2 100m .：根据动能定理：Fs1 cos0 mgscos180 0 0s 100m0，当小球在泥土中减速时，泥土对小球 mg.因此可以推知，泥土对小球的力为变6、如以下列图，光滑 1/4圆弧半径为，有一质量为的物体自 进4m，到达C点停止.求：(1) 在物

12、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.W mgR 8J解：(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 W 0 0(2) m 由 B 到 C: Wfmg x cos1800.2A从静止开始下滑到圆弧最低点0.5 (g = 10m/s2)，求:B时，然后沿7、粗糙的1/4圆弧的半径为，有一质量为的物体自最高点 水平面前进到达C点停止设物体与轨道间的动摩擦因数为(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：m由B到C:根据动能定理： mg l cos180 0 mvB2vB 2m/s1 2上的 B点.假设该物体从斜

13、面的m由A到B :根据动能定理：mgR WmvB 0Wf0.5J2克服摩擦力做功W克f W 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,物体跟斜面和水平面间的动摩擦因数相同，求：摩擦因数证：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mghmg cosI cos180mgs2 cos180 0 0又 rT coss,、s ® 勺那么10: h s 0即:hs以下列图9.m由A到B:根据动能定理：证毕.9、质量为m的物体从高为h的斜面顶端自静止开始滑下，最后停在平面C点.AB = BC，求物体在斜面上克服摩

14、擦力做的功s，2sC顶端以初速度 vo沿斜面滑下，那么停在平面上的解：设斜面长为I，AB和BC之间的距离均为 m由O到B:根据动能定理：mgh Wf f2 s cos180 0 0Wf1 2mv0 mghm由O到C:根据动能定理：mgh W f?克服摩擦力做功W克 f W mgh 1 mvo29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。10具体计算过程如下：由Icoss,，得：mghmg s, cos180mgs2 cos180 0 0mgh mgSs20由 s s, s2，得：mghmgs 0即：hs 0学习文档仅供参考10、汽车质量为 m = 2 x 10

15、3kg，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.设汽车受到的阻力恒定.求：(3)这一过程汽车行驶的距离阻力的大小.这一过程牵引力所做的功解11: (1)汽车速度v达最大vm时，有F f，故:P F Vm f Vmf 1000N(2)汽车由静止到达最大速度的过程中：Wf P t 1.2 106J(2)汽车由静止到达最大速度的过程中，由动能定理：1 2Wf f l cos180mvm 0l 800m2NvdmgmgVmNb、Nc各是多大？BA11. AB是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端B与水平直轨道相切，如以下列图。一小球自A点起由静止开始沿轨道下

16、滑。圆轨道半径为R，小球的质量为m,不计各处摩擦。求 (1)小球运动到B点时的动能；小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时，所受轨道支持力1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mgR 1 mvB 021 2 Ekb -mvB mgR 22m：在圆弧B点：牛二律Nb mg mVBR将代入，解得NB=3mg在C点：Nc =mg11 2(3) m： At d : .动能定理mgRmvD 022Vd ./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

17、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，它与水平轨道间的动摩擦因数为卩，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)12 m： PtB,根据动能定理:1 2F f 2Rmv1 02其中：F=2mg , f=卩 mg2v -i =7Rgm： BtC,根据动能定理:11由于种种原因，此题给出的数据并不适宜，但并不阻碍使用动能定理对其进行求解 12也可以整体求解，解法如下：m: BtC,根据

18、动能定理：F 2R f 2R mgH 0 0其中：F=2mg, f=卩 mgH 3.5R1 2 1 2 mgRmv2mvi2v 2 =5Rgm： C点竖直上抛，根据动能定理：1 2 mgh 0mv?2 hR H=h +RR(2)物块从H返回A点，根据动能定理:mgH - 口 mg=O_O s=14R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 02物块能通过最高点，轨道压力N=0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't bt c过程：根据动能定理：mghmax 2mgR mv物块在最高点 C,轨道压力N=5m