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文档简介

1、动能和动量-知识点及练习作者:日期:动能、动量定理动量守恒、机械能守恒.力学的基本规律1.牛顿定律当物体受力的作用时,立即会产生加速度,即力的瞬时效果是产生加速度若物体所受合外力为2F,则产生的加速度a=2 F/m其中,若物体做匀变速直线运动时,a=(V t-v 0)/ t = (vt2-v0 ) / 2 s若物体作匀速圆周运动时,a2.动能定理、机械能守恒定律=v2/ R =3 2 R当物体在合外力2 F的作用下发生移位1 2 1 2S,在此过程,可以证明:2 F S = m Vt2m v2,即2 2力的空间积累其效果是发生动能的变化,记作若只有重力(弹力)做功,则势能的增加3 .动量定理,

2、动量守恒定律若合外力2F对物体的作用持续时间t,在此过程中物体的速度由V0变为vt,可以证明:2 Ft= mV t - m V0,即合外力的冲量一定等于物体动量的变化,记作I= P,即力的时间积累其效果是发生动量的变化,这两者必然相等,即2 Ft = mv t - mv0 ,即动量定理.若合外力等于零,则动量之和守恒.二.各量与规律的比较与联系1.动能与动量要点动能是标量,动量是矢量.两者大小的关系 P2 =2mE K,即两个物体的动量P相等时,m大,Ek小;而两物体E k相等一P时,m大的物体,P也大;两者的关系还可表示为Ek =一 V,即某物体的2W = Ek即动能定理.(减少)=动能的减

3、少(增加),则机械能之和守恒.Ek 一定时,V大,P 小.例题质量为2. 0 kg的物体受到一个恒力作用后速度由2.0 m /在此过程中动量变化与动能变化大小分别为:s变为反向的 4.0 m / s,A . 1 2 N S,12 J B. 12 N S, 2 0JC .4 N S,1 2 J D. 4 N S,2物体的初速度为零,在一外力对它做功,使其动能增加了8倍,则其动量增加的倍数是:C.3倍A.2倍大、小锤子质量分别为 M和m,且M = 3 m.当用大、小两个锤子钉质量相等的钉子时 锤子的动量相等,两只钉子受到木板的阻力也相同,并且每次碰撞中,钉子获得锤子的全部动能 下说法中正确的是:A

4、 .小锤子每次把钉子钉得深些C.两个锤子每次把钉子钉得一样深,两,以B .大锤子每次把钉子钉得深些D .大小锤子每次把钉子钉得深度为1:3 A、B两小球放在水平光滑的桌面上,质量m A = 2 mB,两球用一绳联结,当球绕绳上0点在 水平面上做匀速圆周运动,0点相对桌面静止,贝U A、B两球的动能之比为 Ek a :Ekb =;动量之比为Pa :Pb= . 一单摆摆角为0,摆长为 L,摆球质量为m.当小球摆到B点并向左摆动时,有一质量为M、 置于光滑水平面上的物体,在一水平向右的恒力 F作用下运动,要使物体与小球动量有可能相等,作用 在物体上恒力F的大小应是多少?练习1质量为M的物体以初速度

5、v竖直上抛,不考虑空气阻力,当它返回抛出点时,动量与动能的变化分别是:A. P = 0, AE K = 0B . P = 2 Mv, Ek = Mv2C .AP = -2 Mv, A Ek = - M v2D. A P = 2 M v,A Ek = 02.从距地面相同高处,以相同大小的速度抛出质量相等的两小球A、B, A竖直上抛,而B水平抛出,当两球分别落到地面时,有:A .两球的动量和动能都相同B.两球的动能相同,但动量不同 D .两球动能增量相同,但动量增量不同3.质量为 则碰撞中A.M的A球,以速度v与另一在光滑水平面上运动的B球正碰B球对A球所施的冲量I和5I = -M v,W = M

6、 V 22523 Mv , W = Mv 22碰后A球以速度2v被反向弹回, (以原速度方向为正)32=一 M V 223D . I = - 3 Mv, W =一 Mv22B球对A所做的功W分别为B=3 Mv , WC.两球的动量和动能变化都相同4 下面说法中,正确的有:甲的末动量一定比乙末动量大,则甲物体的动能的变化比乙大A. 甲物体受到的冲量比乙物体的大,B .甲物体的动量变化大于乙物体动量的变化C.甲、乙两物体质量相同,甲的动量变化大时,甲的动能变化也大D 做直线运动时,质量相同的物体,若运动方向不变,则动能变化大,动量变化也大5.半径相等的两个小球A和B,在光滑的水平面上沿同一直线相向

7、运动,若A球的质量大于B球的质量,碰撞前两球的动能相等,则碰撞后两球的速度状态可能是:A. A球的速度为零,而B球速度不为零B . B球的速度为零,而A球的速度不为零C.两球的速度均不为零D.两球速度与原方向相反,两球的动能仍相1、F2的作用由静止开始运动.i/ F2 = m2 / miB .若在相同位移内它们动量变化相同,则F1/ F2 = mC.若在相同时间内它们的动能变化相同,则F1/ F2 = m2 / m 16 .质量分别为 m1、m 2的物体,分别受到不同的恒力FA 若在相同位移内它们动量变化相同,则FD.若在相同时间内它们的动能变化相同,则7.光滑水平面上有两个小球 率为2 m/

8、s,正碰后各自反向离开, 之比为:A. 3:1B. 1:3A和B,它们沿同一直线相向运动,A球的速率为5m/s,B球的速A球的速率变为2 m/ s,B球的速率变为3m/s,贝U A、B质量8.A、E两只船的质量均为M以相对于河岸的水平速度跳上B船后A. 3 : 2B. 1:1D . 5 : 7,静止在水平面上,水的阻力不计,当一个质量为 M / 2的人从A船,两船的动能之比Ea:Eb为:C. 2:3D. 9: 4C.3:5,它们受到的运动阻力与车重的9. 两辆汽车的额定的功率相同,质量不同,都在水平直路上行驶 比值相等,则它们有:B.相同的最大动量D .速度相等时,有相同的加速度A 相同的最大

9、速度C 相同的最大动能10. 如图所示,质点P的质量为 M,以0为圆心在水平面内做匀速圆周运动,半径为 R,角速度 为3 当质点P正通过 X轴时,另一质量为 M的质点Q,由静止开始在水平恒力 F的作用下沿X轴 正方向运动,若要使P、Q两质点能在某时刻出现相同的动量 ,则力F的可能值是什么?2.动能定理与动量定理比较两个定理 W = AE K =2FS及1= P = 2 F At表明当2 F为恒力时,动能的变化 与位移、时间都有关,但AE K与S成正比,与A t并非成正比。动量的变化与位移、时间都有关, 但A P与A t成正比,与S并非成正比。解题时,要注意动能定理涉及 S,而动量定理涉及t 。

10、 由 AEk = W=2 F -S-Co S0及AP = I = Ft 可知,A Ek = 0, A P 不一定为零,而A P = 0,A Ek也一定为零.动能定理的表达式为标量方程,故没有分量形式,既适用于直线运动,也适用于曲线运动.而动量定理的表达式为矢量方程,对于曲线运动可以列出分量方程,当Vt与V 0不共线时,应列出分量方程,即:2 Fx t=P x,2 Fy t = A Py.例题一物体从某高度处由静止开始下降,设运动中所受的空气阻力恒定,当它下落h时的动量大小为为:1:A.l:2、1:2B . 1: 72、l :2c.1:2、1:72D. 1: J2、有两个物体a和b,其质量分别为

11、 Ma、Mb,已知Ma 别受到不变的阻力 仁和fb作用,经相同时间停下来,A.fa f b,S a fb,SaSb Mb ,它们的初动能相同. 它们的位移分别为Sa和Sb,则SbC . f a SbD.fa fb , Sa水龙头以20 m/s的速率喷出截面 2壁后,水向四周均匀飞溅,形式一个顶角为1 2 0。的圆锥面,如图若飞 溅水滴的速率为10 m/s,则水柱对墙壁的冲击力是多少?1 04 m 2的水柱,垂直冲出墙120。下列说法中,哪些是正确的 ?A 一个质点在某一过程中,外力对它做的功等于零,其的动能变化量必定为零,动量的变化 量也必定为零B .一个质点在某一过程中,外力的冲量不为零,其

12、动量必定改变,其动能也必定改变C. 一个质点在某一过程中,外力对它做的功等于零,其动能必定不变,其动量却可以改变D 一个质点在某一过程中,外力的冲量不为零,其动量必定改变,其动能却可能不变物体在恒定合外力作用下做匀速直线运动,在时间t1内速度由0增加到V,这过程F做的功为W1,冲量为11,在时间 t 2内速度由V增加到2V,这过程中F做功为W2,冲量为12,则A .11 I2, W 1= W2C.I1 =1 2 , W1= W2练习1.两质量及速度大小均不同的物体B . I1 I2,W 1 W2D .11 =12, W 1 W2,受到相同的阻力使它们停下来则A 质量大的运动的时间长,质量小的经

13、过的路程短B 动量大的运动时间长,动能小的经过的路程短C. 速度大的运动的时间长,速度小的经过的路程短D. 动能大的运动时间长,动量小的经过的路程短2.物体沿光滑斜面下滑,此过程中: A.斜面对物体的弹力做功为零B.斜面对物体的弹力的冲量为零P1、动能大小为 Ek1,它下落2 h时的动量为P2、动能大小为E K2那么P1:P2和Ek1:Ek2分别c.物体动能的增量等于重力做的功D.物体动量的增量等于重力的冲量3. 以相同的初动量在水平面上运动的A和B,其质量之比M 1:M2 = 4:1,受到相同大小的摩擦力作用,若初动量方向水平,则A、B两物体在水平面上滑行的距离之比S1:S2等于:A. 1:

14、 2B. 2: 1C. 4:1D. 1:44. 如图1,在一个恒力F作用下,质量为M的物体由静止开始沿光滑水平面运动,力F与水平方向夹角为a,经过一段时间后,物体的速度增大到v,在这过程中:A .拉力对物体做的功大于物体动能的变化B. 拉力对物体做的功小于物体动能的变化C. 拉力对物体的冲量小于物体动量的变化D. 拉 力 对 物图1体 的 冲 量大于 物体动量 的变化P动能为Ek,物体B具有的动P/2,动能为 B的质量大A的速度大C .要使两者在相等的时间间隔内停下来,应对A施加较大的阻力D 如果A、B受到的阻力相等,则B停下来通过的距离长5 .物体A具有的动量为 A .物体A的质量比物体 B

15、 .物体B的速度比物体3 Ek,则:6、一物体由静止沿光滑斜面滑下,若通过的距离是 为P2,则S 1和的S2比为:A . P 1/ P 2D、P 22 / P12Si时动量大小为P1,距离是S 2时动量大小B、 P 2/ PiP1 2 /P2 27. 质量为m = 5 kg的小球,以 v =20 m/ s的速度与竖直方向成跟光滑水平面相撞,经0.2 s小球与竖直方向成6 0角以速度v= 20 弹,小球对水平面的冲击力F=_ .F= 8 N、 _N s .&质量m = 2 kg的物体,在水平面上以vi = 6m/s的速度匀速向西运动,若有一个方向向北的恒力作用于物体,在t = 2 s内,物体的动

16、能增加了 J,动量增加了 _9在光滑水平面上,A车以速度v。做匀速直线运动,B车静止现在对两车施以相同的力,两车质量分别为 Ma,Mb,下面说法中正确的是:A .若M A = MB,力的方向与V0相反,经过相同的时间,动量增量不同B. 若力的方向与 V0相反,Ma mm b,经过相同的位移,动能增量相同C. 若力的方向与 V0相同,Ma= M b,经过相同的时间,两车的动量增量相同D. 若力的方向与v0相反,Ma= Mb,经过相同的距离,两车动能增量一定相同10下列说法中,正确的是:A.合外力对某质点做的功为零,其动量和动能都不变B 合外力对某质点的冲量为零,其动量和动能都不变C 某质点受到合

17、外力为零,其动量和动能都不变D.某质点的动能和动量都改变,它所受的合外力一定不为零11. 一颗子弹以水平速度V先后穿过A、E (A和B没有碰撞),子弹穿过B后的速度为2V/5,子弹子弹穿过B后,两块的速度大小之比为1:2子弹穿过B后,两块的速度大小相等 子弹在A和B内克服阻力做功之比为 3:4 子弹在A和B内克服阻力做功之比为1: 2在A和B内的运动时间tA : tB = 1:2,若在两块中所受阻力相等,则A .B.C.D.12. 一质量为2 k g的质点从静止开始沿某一方向做匀加速直线运动,它的动量随位移 变化的关系式为P = 8/kg m/s,则此质点A. 加速度为8 m/s5 .一枚土火

18、箭,垂直于地面向上做匀速直线运动。已知火箭点后,经t= 4 s到达离地高h = 40 m处燃料恰好用完。若阻力和燃料质量可忽略不计,g可取10m/s2,求:(1) 火箭的平均推力F与重力G的比值; (2) 火箭能到达的离地面的最大高度。B.2s内受到的冲量为32N - sC .在相同的时间内,动量的增量也一定相等D 通过相同的距离,动量的增量也可能相等13 .质量为M的金属球与质量为 m的木球用细线相连,浸入水中,细线竖直绷直,两球从静止开始 以加速度a在水中下沉,经时间t细线断了 ,两球分开,再经时间,木球停止下沉,求此时金 属球的速度。若改为经距离 S细线断了,再经 U距离,木球不再下沉,

19、求此时金属球的速度。14. 一个质量为60kg的蹦床运动员,从离水平网面3 .2m的高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5 .0m高度,已知运动员与网接触时间为1.2s。若把这段时间内网对运动员的作用力作恒力,求作用力的大小,g = 10m/s 2。3 .机械能定恒定律与动量守恒定律要点 当系统内只有动能与势能的转换, 而没有机械能与其它形式的能的转换 (即内部只有重 力、弹力做功),以及与外界没有的能传递(即合外力做功为零),系统的机械能守恒.当系统不受外力作用、或合外力为零,系统内一个物体动量的增加 ,必等于另一物体动量的减少 ,即系统动量保持不 变,系统的动量守恒.,动量却不一定

20、守恒反之,动量守恒机由此可看出两者守恒的条件不同.当机械能守恒时 械能不一定守恒.常见的例子如碰撞时,机械能不一定守恒,但动量却一定守恒.在光滑竖直平面内做圆周运动时,机械能一定守恒,但动量却一定不守恒.例题,当受到一对等值反向力Fi、F2作用使弹如图所示,由弹簧连接的两物体放在光滑水平面上 簧伸长时:B .机械能一定不守恒D .动量一定不守恒A.机械能一定守恒C.动量一定守恒如图所示,A、5两物体质量之比 mi: m 2 = 3: 2,原来静止在平板小车 C上,AB间有 一根被压缩了的轻弹簧,A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,地面光滑.当弹簧突然释放后,则有:B. A、B、C系统动量守

21、恒D .小车向右运动A.A、B系统动量守恒C .小车向左运动L的细绳一端固定在 0点,另一端系一质量为m的小球,在O点正下如图所示,将一根长为方的K点钉一只钉子,设O K= h,把小球拉到和 0点等高的位置 A ,(细绳拉直)然后轻轻释放, 为了使小球在以 K为圆心的竖直平面内做圆周运动 ,求h的最小值.mA =50 Og,=10 m/ s的水如图所示,厚度相同的木块 A和B并列放置光滑水平面上,A、B质量分别为 mB = 400g,它们的下底面光滑面上表面粗糙,有一块铅C质量为me = 1O 0g、v平速度恰好水平擦到 A的上表面上,由于摩擦的缘故,铅块e停留在B上,这时 B、C的共同速度为

22、1 .5 m /s,设e的长度很短,试求:(1) A的最大速度(2 )C在离开A时的速度V(3)A、E、C的机械能损失两个小湿泥球质量分别为 mi和m2,用相同长度的细线悬挂起来 ,把两小球拉到水平位置后 从静止开始释放,两球摆动过程中相碰粘在一起,高度可达P点,P与O的连线与竖直方向夹角为60 ,则两球的质量之比是多少?760O练习1.在光滑的水平面上,物体A、B间有一被压缩的弹簧,原先用绳把它们连接起来,而处于静止状态A. 若把细绳烧断,当它们被弹开的过程中,动量守恒B. 若把细绳烧断,当它们被弹开的过程中,机械能守恒C. 若把A用钉子钉死,再把细绳烧断,弹开过程动量守恒D. 若把A用钉子

23、钉死,再把细绳烧断,弹开过程机械能守恒2 .在斜面上,木块A连结一个弹簧,以 V1匀速下滑,木块 它们发生相互作用的前后B.机械能可能守恒D.动量有可能守恒A.机械能肯定不守恒C.动量肯定守恒3 以下说法正确的是:A. 系统所受合外力为零时,系统的机械能一定守恒B. 系统所受合外力不做功时,系统的机械能一定守恒C .只有重力、弹力对系统做功,系统的机械能一定守恒D 系统的机械能守恒,但系统内各物体的机械能不一定守恒,汽车与拖车4 汽车拉着拖车在平直公路上行驶,突然拖车与汽车脱钩,而汽车的牵引力不变受的阻力均与重力成正比,在脱钩至停下的过程中:A.它们的总动能不变B.它们的总动能增加 C 它们的

24、总动量不变D 它们的总动量增加5 .在光滑水平面上沿同一直线有甲、乙、丙三个完全相同的小球,若甲先获得一个向右的初速 度V,让甲、乙、丙依次相碰,下列情况中不可能发生的是:A.甲、乙、丙合为一体以 V/ 3的速率沿原来方向运动B .甲、乙静止,丙以 V的速率沿原来方向运动C .甲以V的速度反向运动,乙、丙合为一体以V沿原来方向运动D.甲以V /6 ,乙以V/3,丙以V/2均沿原来方向运动。6.如图所示,小车放在光滑的水平面上,将系绳拉开到一定的角度 在以后的过程中A .小球向左摆,小车向左运动,且系统动量守恒B .小球向左摆,小车向右运动,且系统动量守恒C .小球向左摆到最高点,小球的速度为零

25、,而小车速度不为零D .在任意时刻,小球和小车在水平方向的动量一定大小相等,然后同时放开小球与小车,那么方向相反。3 m和m的a、7.如图所示,在光滑水平面上,有质量分别为连,弹簧另一端自由;b以速度V 0向左运动,运动过程中弹簧的最大弹性势能为:b两物体,a与挂轻弹簧的一端相2A . m v0/ 22 2B .3mv0/8 C. 3mv0/4D .m v2&如图,在光滑的水平面上有三个物体 A、B、C,A、5彼此紧靠一起, A的上表面有一半径 为R,顶端距水平面高为h的半圆槽 ,槽顶有一小物体 C, A、E、C三者质量均为 m,现使物体C 由静止沿槽下滑,且运动过程中它始终与圆槽接触,求:(

26、1 ) A和B刚分离时B的速度(2)A和B分离后,C能达到距水平面的最大高度9.如图所示,质量为m的小球用轻绳系住并绕 0点在竖直平面内做圆周运动,当小球运动到与 0点在同一水平面面的右端 P点时,若加速度大小为 J2 g,则小球运动到最低点 M时,绳子拉力大小是多少?三.解题要点:1 .功、冲量的求法要点对恒力所做的功,可用定义,即W = FS COS 0或效果 W =AE K去求.同样,恒力的冲量也可以用定义I = F t或效果I = P去求,但变力做的功,及变力的冲量,以及作用力、 间、移动距离不能确定的情况下,只能用效果去求.若几个力对物体做功,则其中任一个力所做的功,不会受其它力的影

27、响,同样其中一个力的冲量也不会受其它力的影响. 而动能的变化量等于几个力做的功之和, 即等于合外力做功 变化量等于几个力的冲量之和,即合外力的冲量.、若力与位移的角度为0,则0 90做正功,0的方向与规定方向相同为正 ,相反为负.做功过程,可能发生能的转移,也可能产生能的转换,90做负功,0= 90不做功.依此也可以计算功的大小.作用时;动量的例题如图所示,质量为m的物体静止放在水平的平台上 的绳子跨过光滑的定滑轮由在地面上以速度 为H,当人到D点时,绳与水平方向的夹角为,m与平台的摩擦系数为卩,系在物体上V。向右匀速运动的人拉着,开始人到定滑轮的竖直高度45 ,在此过程中,人所做的功是多少?

28、在小如图所示,在倾角为0的斜面上,以速度 V。水平抛出一个质量为m的小球(斜面足够长) 球从开始运动到离开斜面最远的过程中,小球得到的冲量及小球的重力所做的功分别是多少?0矩形滑块由不同材料的上、下两层粘结在一起组成, 将其放在光滑的水平面上,如图所示.质量为m的子弹以速度 v水平射向滑块,若射击上层,则子弹刚好不穿出;若射击下层,则子弹整个刚好 嵌入.则上述两种情况比较 :A .子弹两次对滑块做的功一样多B .滑块两次所受的冲量一样大C .子弹嵌入下层过程中,对滑块做的功多D .子弹击中上层过程中,系统产生的热量多 一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经 t时间,身体伸直并刚好离开地面,

29、速度为V。在此过程中,A .地面对他的冲量为 mv +mg t,地面对他做的功为 mv 2/2B .地面对他的冲量为 mv +mg t,地面对他做的功为零C .地面对他的冲量为 mv,地面对他做的功为 m v2/ 2D.地面对他的冲量为 mv mgA t,地面对他做的功为零练习1.一质量为m的小球,用长为L的轻质绳悬挂于0点,小球在水平 力F作用下,从平衡位置缓慢地移至Q点,则 F做的功是:A . mg L cos 0 B. FL si n 0 C.m g L (1 co s0 )2.两个材料相同的物块 A、B,放在水平粗糙的地面上,在力F的作用下一同前进, 如图2所示,已知mA:mB = 2

30、 :1,在运动过程中,力 F 共对物体做功 300 J,则A对B做的功为A . 100 J B. 1 5 0J C. 30 0 JD .条件不足,无法确定3. 质量为 m的物体静止在倾角0的斜面上,当斜面沿水平方向向右匀速移动了 S距离时 ,物体m相对斜面静止,则:支持力对 m做的功为,摩擦力对m做的功为 _,合外力对m做的功为.4. 长L = 1m,质量M= 1kg的木板AB静止在光滑水平面上,在木板左端 A处有一质量 m = 1 k g小物体C静止不动,用F = 20 N的水平向右的恒力作用在 C上,使C由静止开始运动到木板 的右端B,已知物体与木板间的滑动摩擦系数卩=0. 5,求力F对C

31、做的功是多少?m,图2,拉力为某个值F,5. 质量为m的物体被轻绳经光滑小孔而牵引在光滑的水平面上匀速圆周运动 转动半径为R,当外力逐渐增大到6 F时,物体仍作匀速圆周运动,半径m4O为R/ 2,则在这个过程中外力对物体所做的功为6. 如图所示,一质量为 m的滑块在固定于竖直平面、半径为R的光滑轨道内运动等高处C点静止释放,则滑块从 C点到达最低点B的过程中,所受合外力的 冲量大小为多少?方向如何?若滑块运动到最高点A时,对轨道的压力刚好为零,则滑块从A点滑至B点的过程中 ,所受到的合力的冲量大小为多少?方向如何 ?9 .箱子放在水平面上,箱内有一个质量为 m的球以速度v向左壁碰去,来回碰几次

32、后停下来,箱 子始终静止,如图则整个过程中:A .所受冲量大小等于箱子所受的冲量大小B .箱子所受冲量大小为零C .地面对箱子的静摩擦力的冲量为零D .箱子的静摩擦力的冲量为 m V,方向向右10.如图,长1 .8 m的细绳悬挂在天花板上,另一端系一质量 m = 2 kg的小球,先将球拉至距地面高3.6 m的天花板,后让球自由下落,当绳绷直时绳即断裂、球落地,已知整个运动时间t =1 .0s,则绳断的短暂过程中,球受到的冲量是多大?2 .功率要点要区分各种功率:有汽车功率的分析.瞬时功率P当汽车在额定功率下运行时,速度增大 匀速或变加速度运动,不可能作匀变速运动当汽车在小于额定功率的实际功率下

33、运行 率增至额定功率的过程,可做匀加速运动.例题起重机在5 s内将2 t货物竖直吊起之分,额及定 实际之分,牵引力减小,当牵引力等于阻力时,速度最大,物体只能作,速度增大,功率也增大,牵引力可保持不变, 从实际功15 m高度,如果货物匀速上升,起重机的功率是多少?如果货物从静止开始匀加速上升,起重机的平均功率及最大功率各是多少一跳绳运动员质量 m = 50 kg,1 m in跳N = 120次,脚与地面的接触时间占跳跃时间的一半 试估算该运动员跳绳时,克服重力做功的平均功率2.(g = 10 m/ s )练习1 . 一质量为m的物块,在几个共点力作用下3F,保持其它力不变,则在tB.6F2t

34、/m的力F突然增大到A. 9 F2t /m2 .质量50 0 速度由28.8 km 机车所受的阻力;,静止在光滑的水平桌面上,现把其中一个水平方向 S末该力的功率为()C. 3F 2t /mD.2F2t /mt的火车在一段平直轨道上以额定功率行驶,5 mi n内通过的位移是 2. 8 5 km,/ h增大到此轨道上运行的最大速度6 1.2 km / h,设机车所受阻力恒定,求:(1) (2)机车的额定功率.3 .如图3所示,质量为 m的三个物体,放在光滑的水平面上,分别受到不同方向的力F1、F2、F3的作用而做初速为零的匀加速直线运动,若三者加速度相同,移动的路程也相同,则:A.三个力的平均功

35、率为P1 = P2 = P3B .三个力的即时功率为Pl=P2=P3OzFC.三个力的平均功率为P 卩2 F3D .三个力的即时功率为4 .质量为m的机车以恒定的功率P在水平直轨道上行驶,机车匀速行驶时速率为 速率为V时(V V0),机车的加速度为:A . P / mvB. P / mv0C. P (vo - v) / m v 0 vPl P 2 P3D. 2 P /V 0,当列车的m (V0 + V )5 .杂技运动员骑摩托车在一竖直圆轨道做特技表演,若车运动的速率恒为20卩=0.1,车通过最低点时发动机的功率为m/s.质量之和为200 kg,轮胎与轨道间的动摩擦因数求车通过最高点时,发动机

36、的功率.(g = 10 m/s 2)人与车12 kw.3、各种力做功的特点 要点:重力做的功,只与始未位置的高度差有关中,S为位移.重力做的正功一定等于重力势能减少静摩擦力可以做功,此过程中只发生机械能的转移 做负功,在此过程中,既可能发生机械能的转移Q = A E = f s 相对.计算摩擦力做功时,公式 W = F s中,弹性力做的功,等于弹性势能的变化.合力做的功,等于动能的变化. 例题 一个均匀的、立方体状的水泥砖重为G 离S,这距离大于水泥砖的边长,如图所示,则,而与路径无关.即求重力做功时,公式W,重力做的负功一定等于重力势能的增加,不产生热能.滑动摩擦力既可做正功,,也可能发生机

37、械能与内能的转化,关系是:s为路程.也可,一个人以A为轴用多次翻滚的方法把它移动一定距A. 不论立方体的边长多大,只要移动相同距离,人对水泥砖至少要做的功是相同的B. 移动相同的距离,立方体的边长越大,人对水泥砖至少要做的功就越大C. 移动相同的距离,立方体有一个适当的长度L0时,人对水泥砖至少要做的功最小 ,即L L0或L L 0做的功都较大D. 人对水泥砖至少要做的功 ,必须给出立方体边长具体数字,才能计算和比较Eki木块静止放光滑水平面上,一颗子弹以一定水平速度射入 木块,射入深为d后相对木块静止,在子弹穿入木块的过程中,木块 被推动了S.设子弹与木块的平均阻力为f,则子弹减少的动能m的

38、物体,用劲度系数为B离地面高度为h,放手后A、B下落且 ,在A的速度达到最大的过程中, A= _;木块获得的动能 EK2 = ;产生的热量k的轻质弹如图所示,A、B两个质量均为 簧相连,A、B被外力F提在空中静止, B与地面碰撞后不反弹,则外力F=_ 的重力势能的改变量为 .质量为M、m的两小球由一细线连接(M m),将M置于半径为R的光滑球形容器上口边 缘,求当M滑至容器底部时两球的速度.(运动过程中细线始终处于绷紧状态练习m = 50 g的小球A以1. 半径R = 20 cm竖直放置圆形轨道与平直轨道相接,如图所示,质量为M一定的初速度由直轨道向圆形轨道的内壁冲上去,经过N点时速度为V1

39、=4 m/s,经过轨道最高点M时对轨道的压力为0.5 N,求小球 A由N到M点这一段过程中克服阻力做的功W是多少?1,提拉后一半所做的功为W2,则W1: W2等于:1:2C.1: 3D.1:42. 条长为L,质量为m的匀质软绳平放在水平桌面上,现拿绳的一端缓慢地提起全绳的过程中 提拉前一半所做的功为WA .1:1B.s的相同圆桶有管连接,并用阀门隔开,放在同一水3 .两个底面积都是h平面上,桶内装有水,且水面分别高为 h1和h 2,现在把阀门打开,最后两 桶水的高度相同,设水的密度为 p这一过程水的重力做功为 a-04.如图所示的四种情况,A、B相对静止一起向右运动,物体与地摩擦系数为卩,则a

40、 = 0 BBDA. 图A所示情况中,A、B间的摩擦力对A做正功B. 图B所示情况中,A、B间的摩擦力对 A做正功 C .图C所示情况中,A、B间的摩擦力对B做正功D .图D所示情况中,A、B间的摩擦力对A做负功5.在光滑的水平面上放一辆小车拉到车的右端.如果第一次小车是固定的,A .箱子受到的摩擦力大小相等C.由于摩擦而产生的热量相等,小车的左端放着一只箱子,在水平恒力F的作用下,两次把箱子 第二次小车可以运动,在两种情况下,下面说法中正确的是: B.力F对箱子做了功大小相等D.箱子获得的动能相等7质量为m的物体,在水平面上以初速度 V0做匀减速直线运动, 经距离d后,速度减至V 0 / 2

41、, 则B .物体再前进d / 3便停止D.若使物体前进总距离是 2 d,其初速度为A 此平面与物体间的摩擦系数为3v 02 / 8g dC .摩擦力对物体做功为 3mvo2 / 443 vo/28 .如图所示,在一个质量为 M的小车里有一个质量为 m的滑块,它与车底面的动摩擦因数为 卩,开始滑块在车子中央以足够大的初速度vo向右运动,开始小车静止在光滑的水平面上,当滑块与盒子两壁碰撞若干次,两者相对静止,滑块与盒壁碰撞时没有能量损失,求整个过程中滑块滑行的路程-M9. 如图所示,质量为m的小球处于静止,现有一质量为 M的物块以速度vo在光滑水平面上向右运 动,而使得静止的小球进入其光滑弧形轨道

42、.设轨道足够高,求小球从滑上轨道至最高点的过程中小球重力势能的增加量和轨道支持力对小球做的功.10. 如图所示,AB与CD为两个对称斜面,其上部足够长,下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为 120,半径R为2 .0m,一个物体在离弧度 E高度h =3 .0 m处,以初速 4 m/s沿斜面运动。若物体与两斜面的动摩擦因数为0.02,则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共能走多长路程?( g = 10 m/s2)4.正确使用动量守恒定律首先要定出一个正方向,与其方向相同的动量为正,相反的动量为负,不知方向的动量先 设为正,计算结果为正,则表示假设正确.式中的速度、位移要相对同一参照物

43、.例题(包括麻袋)分别为m 1 = 8 0 0 k g =5 kg的麻袋轻放在对方船上,结果6m/s的速度也沿原来方向行驶,不计A、B两只载货小船平行相向行驶,A、B两船的质量和m2 = 1 0 00 k g,当它们行驶到头尾相齐时 ,各将质量 mA船以v1= 1 m/s的速度沿原方向行驶,B船以V 2/=水的阻力.求交换麻袋前两船的速率是多少?质量为M的小车,如图所示,上面站着一个质量为 m 上前进,现在人用相对小车为U的速度水平向后跳出后,车速增加A. Mv -B. (M +C. (MD . 0 =的人.车以V0的速度在光滑的水平地面V,则计算 v的式子正确的是:mu = M (v 0 +

44、 v)m)v0 = M(vo + v) m (u -+ m) V 0 = M (v 0 + v)-M v - m (u - v)V 0 )m u - (V 0 + V)质量为M,半径为R的光滑圆环的小滑块从与圆心等高处,无初速沿环下滑,静止在的水平面上,有一个质量为 当达到最低点时,圆环产生的3 m的甲、乙两球,分别以3 V和V的对地速度向东,向位移大小是.匀速向东行驶的小车将质量为m和西同时抛出,则:B.球抛出后,小车的速度不变D .向西抛出的乙球比向东抛出的甲球动量变化大A .球抛出后,小车的速度增加C. 球抛出后,小车的速度增小练习1. 质量M = 100 k g的小船静止在水面上,船两

45、端分别站着m1 = 40 k g的甲及m2 = 6 0 k g的乙两人,当甲向左,乙向右同时以3 m/s的水平速度跃入水中时,小船运动的情况是:A .向左,小于1m/sB.向左,大于1 m/sJ甲3乙C .向右,大于1 m/ sD .向右,小于1 m /s2.甲乙两人站在光滑的水平冰面上,他们的质量都是M,甲手持一个质量为m的球,现以对地为v的速度传给乙,乙接球后以对地2v的速度把球传回给甲,最后甲、乙两人的速度大小之比为:A. 2M./ ( M - m )B.( M + m )/ MC.2( M + m ) / 3MD. M /(M + m )3. 在光滑水平轨道上,有甲、乙两个等大的小球相

46、向沿轨道运动,它们的动量Pi = 5 kg -m/s,和P2 = 7kg- m/s,如图2,若能发生正碰,则碰后两球的动量增量 卩1和 P2可能是:图2A . Pi= 3 k g - m/ s,向左; P2=3 kg - m/s,向右ns乙B. P 1 = 3 k g-m /s,向右; P2=3 k g - m/s,向右C. P 1=3k g- m/s,向右; P2=3 kg - m/s,向左D . P1= 1 0 kg-m /s,向左;P 2=10 kg -m /s,向右4 .光滑水平轨道上有一辆质量为20 kg的小车,而质量为60 k g的人站在小车上,与车一起以5 m/s的速度运动.试求

47、:(1) 人以相对于车以 2 m/s的速度沿车前进的反方向行走,车速多大?(2 )相对于车以2 m /S的速度竖直跳起,车速多大?(3)相对于轨道以2 m/s的速度竖直跳起,车速多大 ?5 .人的质量 m = 5 0 kg,小船的质量是 M = 150 k g,船长4 m,人与船均静止,当人从 船尾走到船头的过程中,小船后退S =_.6.如图3所示,质量为M、倾角为a的光滑斜面放在光滑水平地面上,斜面顶端有一定滑轮, 用一轻质绳跨过滑轮连接质量为m1和m2的物体,现mi在斜面上下滑了一段距离L,则斜面在水平方向移动距离多大?m7.质量为2 4 0 kg的气球上有一质量为30kg的杂技演员,共同

48、静止在距地面 40米高的空中,现若从气球上放一根不计质量的软绳,以使演员匀加速地滑向地面,求软绳至少要多长演员才能恰好 落在地上?&质量为200 kg、长为3.2 m的小船静止在水面上,船头站着一个质量是70 kg的人,船尾站着另一个质量是 50 kg的人,不计水的阻力.当二人交换位置后,船的位移大小是9 .如图所示,在光滑水平轨道上,有质量为M的静止小车,车内有长为的小球可绕O点无摩擦摆动,今让杆呈水平,为使当小球运动到最 低点时杆受到的拉大小为 5 mg,球开始竖直向下的初速度V 0是多少?L的轻杆拴一质量为m10辆静止在光滑水平面上的小车 ,在车上站着一个人,车与人的总质量为 M,人手中

49、拿着两个质 量均为m的铅球,此人用不同的方法将铅球沿同一方向水平抛出 ,第一次两球同时抛出,第二次先后 抛出,问哪一次抛出使车获得的速度较大?5.充分利用两个守恒定律要点 2 FM O,PM O,但若2 Fx = 0,则 Px2 F 丰 0,但 t 0 , P = 02FM O,但2 F 外V F 内, P = O全过程 P工O,AEMO,但把整个过程划分为若干个阶段,其中某个阶段 P= 0,或E=0.例题用细绳悬挂一质量为 M的木块,如图所示.现有一质量为 m 穿透前后的速度分别为 V0和V,求木块能摆到的最大高度.的子弹自左方水平地穿射此木块两球球心在同一竖如图所示,两个完全相同的小球 A

50、和B中间有一连线和被压缩的轻弹簧, 直线上,两球从某一高度自由落下,经过时间t连线断了,A经时间tA落地,B经时间tB落地不计球和弹簧的大小和空气阻力,并设断线后, 弹簧对两球作用时间极短.求连线断时小球离地的高度.练习1光滑糟是一个1/ 4圆周,下边缘切线方向水平,质量为 的小球,用细线悬挂着,恰好位于糟的上边缘,上下边缘高度差为 时的速度.M,静止在光滑水平面上,质量为mh,求将细线烧断后,小球离开圆糟Mh2.一铅球质量为1k g,第一次从距离质量为 10 kg的砂车高5 直下抛落入车中,第二次以初速度为 v的水平速度射入相同的砂车中 的水平初速度 V0 = 4 m/s,试求:(1)第一次

51、当铅球落入砂车,速度稳定时的速度V 1是多少?(2)第二次V最小是多少,可使小车停下来?m处,以初速5 m/s的初速竖 ,设小车.mv 一vCfuWIM3.如图所示,质量为m的子弹以速度v从正下方向上击穿一个质量为M的木球,击穿后木球上升的高度为H,求击穿后,子弹上升的高度 .厂、击穿后木球m v4.如图所示,在光滑水平面上有一辆静止的小车,小车上有一条轨道, 轨道由一段圆弧形和一段水平部分组成圆形轨道半径是R,小物体A由圆弧的最高点从静止开始下滑,圆弧部分是光滑的,水平部分与物体间的动摩擦系数是卩,求物体在轨道水平部分最多能滑行多远?L、5如图所示,斜面与水平台面圆滑相连,且均光滑,一质量为

52、m的小物块,从斜面上比台面高 h处由静止下滑,又滑到台面旁固定的木块上,在其水平表面滑过S后停止下来,已知木块长为质量为M.若木块不固定且能沿光滑水平面运动,欲使小物体在木块上恰好滑到b端且不掉下,则小物体应从多高处从静止开始滑下?严一匕h 一 T6.质量为3 kg的小车原来静止于光滑水平面上,并与左端固定的档板接触,小车外侧而用长 为0.8 m的细绳悬挂一个质量为 2 k g的小球B,若把球向左拉至细绳呈水平位置,再无初速释放小球,求小球通过低点后能摆动的高度7 .小车A和B的质量均为 M, B挂着质量为 M / 4的金属小球C,C球相对B车静止,其悬 线长0. 4 m,两车以相同的速度 v

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