動(dòng)能定理的應(yīng)用(基礎(chǔ)篇)

1、.動(dòng)能定理的應(yīng)用根底篇一、選擇題：1在平直公路上，汽車由靜止開場做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度到達(dá)后，立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)直至靜止，v-t圖像如下圖，設(shè)汽車的牽引力為F，摩擦力為f，全程中牽引力做功為W1，抑制摩擦力做功為W2，那么 AF:f1:3 BW1:W21:l CF:f4:1 DW1:W21:32某物體同時(shí)受到兩個(gè)在同一直線上的力F1、F2的作用，物體從靜止開場做直線運(yùn)動(dòng)，其位移與力F1、F2的關(guān)系圖像如下圖，在這4 m內(nèi)，物體具有最大動(dòng)能時(shí)的位移是 A1 m B2 m C3 m D4 m3質(zhì)量為m的汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒為P，摩擦阻力恒為，牽引力為F，汽車由靜止開場，經(jīng)過時(shí)間t行駛了位移l時(shí)，速度到達(dá)

2、最大值vm，那么發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為 APt B C DFl4一個(gè)物體從斜面底端沖上足夠長的斜面后又返回到斜面底端，物體的初動(dòng)能為E，它返回到斜面底端的速度為v，抑制摩擦力做功為E/2，假設(shè)物體以2E的初動(dòng)能沖上斜面，那么有 A返回斜面底端時(shí)的速度大小為 B返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為EC返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為 D物體兩次往返抑制摩擦力做功一樣5高空作業(yè)須系平安帶。假如質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開場跌落到平安帶對人剛產(chǎn)生作用力前人下落的間隔 為h可視為自由落體運(yùn)動(dòng)。此后經(jīng)歷時(shí)間t平安帶到達(dá)最大伸長，假設(shè)在此過程中該作用力始終豎直向上，那么該段時(shí)間平安帶對人的平均作用力大小為 A B C D6如下

3、圖，同定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)與程度狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且處于原長狀態(tài)?，F(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開場下滑，彈簧原長為L，圓環(huán)下滑到最大間隔 時(shí)彈簧的長度變?yōu)?L未超過彈性限度，那么在圓環(huán)下滑到最大間隔 的過程中 A圓環(huán)的機(jī)械能守恒 B彈簧彈性勢能變化了 C圓環(huán)下滑到最大間隔 時(shí)，所受合力為零 D圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變二、解答題：1一質(zhì)量為10kg，以10m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，物體與程度面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，假設(shè)突然施加一個(gè)程度向右的大小為30N的恒力，求物體被施加力后5s末具有的動(dòng)能。2質(zhì)量為m=0.2kg的物體置于程度桌面上，在F

4、=2N的程度拉力作用下前進(jìn)了如下圖，此時(shí)F停頓作用，物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取。1求物塊滑到處時(shí)的速度；2物體能滑動(dòng)多遠(yuǎn)？3質(zhì)量為m的物體以速度v0豎直向上拋出，物體落回地面時(shí)，速度大小為，設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力大小不變。1求物體運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力的大??；2假設(shè)物體落地碰撞過程中無能量損失，求物體運(yùn)動(dòng)的總路程。4如下圖的“S形玩具軌道，該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成，放置在豎直平面內(nèi)，軌道彎曲部分是由兩個(gè)半徑相等的半圓對接而成，圓半徑比細(xì)管內(nèi)徑大得多，軌道底端與程度地面相切，軌道在程度方向不可挪動(dòng)。彈射裝置將一個(gè)小球可視為質(zhì)點(diǎn)從a點(diǎn)程度彈射向b點(diǎn)并進(jìn)入軌道，經(jīng)過軌道后從最高點(diǎn)

5、d程度拋出拋出后小球不會(huì)再碰軌道，小球與地面ab段間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，不計(jì)其它機(jī)械能損失，ab段長L=1.25 m，圓的半徑R=0.1 m，小球質(zhì)量m=0.01 kg，軌道質(zhì)量為M=0.26 kg，g=10 m/s2，求： 1假設(shè)v0=5 m/s，小球從最高點(diǎn)d拋出后的程度射程。2假設(shè)v0=5 m/s，小球經(jīng)過軌道的最高點(diǎn)d時(shí)，管道對小球作用力的大小和方向。3設(shè)小球進(jìn)入軌道之前，軌道對地面的壓力大小等于軌道自身的重力，當(dāng)v0至少為多少時(shí)，小球經(jīng)過兩半圓的對接處c點(diǎn)時(shí)，軌道對地面的壓力為零。5同學(xué)們參照伽利略時(shí)期演示平拋運(yùn)動(dòng)的方法制作了如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中程度放置的底板上豎直地固定有M板和

6、N板。M 板上部有一半徑為R的圓弧形的粗糙軌道，P為最高點(diǎn)，Q為最低點(diǎn)，Q點(diǎn)處的切線程度，距底板高為H.N板上固定有三個(gè)圓環(huán).將質(zhì)量為的小球從P處靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)至Q飛出后無阻礙地通過各圓環(huán)中心，落到底板上距Q程度間隔 為L處。不考慮空氣阻力，重力加速度為g.求：1距Q程度間隔 為的圓環(huán)中心到底板的高度；2小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速度的大小以及對軌道壓力的大小和方向；3摩擦力對小球做的功.6在一次國際城市運(yùn)動(dòng)會(huì)中，如下圖，要求運(yùn)發(fā)動(dòng)從高為H的平臺(tái)上A點(diǎn)由靜止出發(fā)，沿著動(dòng)摩擦因數(shù)為的滑道向下運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后程度滑出，最后落在水池中設(shè)滑道的程度間隔 為LB點(diǎn)的高度h可由運(yùn)發(fā)動(dòng)自由調(diào)節(jié)取g10 m/s2求：

7、1運(yùn)發(fā)動(dòng)到達(dá)B點(diǎn)的速度與高度h的關(guān)系 2運(yùn)發(fā)動(dòng)要到達(dá)最大程度運(yùn)動(dòng)間隔 ，B點(diǎn)的高度h應(yīng)調(diào)為多大？對應(yīng)的最大程度間隔 sm為多少?3假設(shè)圖中H4 m，L5 m，動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，那么程度運(yùn)動(dòng)間隔 要到達(dá)7 m，h值應(yīng)為多少?【答案與解析】一、選擇題：1B、C解析： 對汽車全過程應(yīng)用動(dòng)能定理：W1-W20，所以W1W2；由圖像可知牽引力與阻力作用間隔 之比為1:4，由知，2B解析：s2m前F1F2合力做正功，動(dòng)能增加s2m后，F(xiàn)1F2，合力做負(fù)功，動(dòng)能減小，s4m時(shí)，F(xiàn)1、F2合力的功為零，動(dòng)能為零，s2m時(shí)，合力做功最多，動(dòng)能最大，B對3A、B、C解析：因?yàn)槠嚢l(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒定，所以汽車在啟動(dòng)過

8、程中所受的牽引力為變力，且在汽車啟動(dòng)的初級階段，汽車做變加速運(yùn)動(dòng)，隨著汽車速度的增大，據(jù)PFv可知，汽車的牽引力將逐漸減小，加速度也隨之減小，但仍做加速運(yùn)動(dòng)當(dāng)牽引力時(shí)，汽車的加速度為零，此時(shí)汽車到達(dá)最大速度，之后汽車將做勻速運(yùn)動(dòng)因功率P恒定，所以發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功WPt，A正確由于汽車到達(dá)最大速度時(shí)，所以B正確汽車從靜止開場，到速度到達(dá)最大值過程中，由動(dòng)能定理得，解得，C正確對于D選項(xiàng)，因?yàn)闋恳κ亲兞Γ藻e(cuò)誤4A、B解析：由題意可知，第二次初速度是第一次的倍，兩次上滑加速度一樣，據(jù)推導(dǎo)公式可得，那么，回到底端時(shí)動(dòng)能也為E，從而推知返回底端時(shí)的速度大小為5、A解析：人下落h高度為自由落體運(yùn)動(dòng)，由

9、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2=2gh，可知；緩沖過程取向上為正由動(dòng)量定理得，解得：，應(yīng)選A。應(yīng)選：A。6、B解析：由機(jī)械能守恒的條件可知：圓環(huán)與與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但圓環(huán)的機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；圓環(huán)下落到最大間隔 時(shí)重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能，B正確；圓環(huán)下落到最大間隔 時(shí)速度為零，但加速度不為零，所受合力也不為零，從C錯(cuò)誤；在整個(gè)下落過程中速度會(huì)由零到最大然后在到零，即重力勢能會(huì)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和彈性勢能，D錯(cuò)誤。應(yīng)選：B二、解答題：1.2019J解析：由牛頓第二定律得：由動(dòng)能定理可得：22.8m/s；3.1m解析：1由動(dòng)能定理可得：又解得：2設(shè)物體停頓運(yùn)動(dòng)的位移為，根據(jù)動(dòng)能定理有：3.1 2解析：1設(shè)

10、物體所受阻力為f，由動(dòng)能定理知：上升過程：下降過程：可得：故2設(shè)物體從拋出到停頓時(shí)運(yùn)動(dòng)的總路程為，對全過程由動(dòng)能定理知：所以4. 1 2N=1.1 N，方向豎直向下 3 v0=6 m/s解析：1 設(shè)小球到達(dá)d點(diǎn)處速度為v，由動(dòng)能定理，得小球由d點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，有 s=vt 聯(lián)立并代入數(shù)值，解得小球從最高點(diǎn)d拋出后的程度射程：2 當(dāng)小球通過d點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得代入數(shù)值解得管道對小球作用力N=1.1 N，方向豎直向下。3 設(shè)小球到達(dá)c點(diǎn)處速度為vc，由動(dòng)能定理，得當(dāng)小球通過c點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得要使軌道對地面的壓力為零，那么有N=Mg聯(lián)立并代入數(shù)值，解得小球的最小速度：v0=6 m/s5、1到底板的高度；2速度的大小為 ，壓力的大小，方向豎直向下 ；3摩擦力對小球作功解析：1由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知 L=vt，同理：解得：，那么距地面高度為2由平拋規(guī)律解