高三物理動(dòng)能和動(dòng)能定理經(jīng)典試題-打印版含答案

1、C. , Vq 2gh D. Vq 2ghD. Flsin 9動(dòng)能和動(dòng)能定理經(jīng)典試題1 一架噴氣式飛機(jī)，質(zhì)量m=5X10 一質(zhì)量為0.3kg的彈性小球，在光滑的水平面上以 6m/s的速度垂直 撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運(yùn)動(dòng)，反彈后的速度大小與碰撞 前速度的大小相同，則碰撞前后小球速度變化量的大小加和碰撞過程中墻對(duì)小球做功的大小 W為（）A .Av=0B. Av=12m/sC. W=0 D. W=10.8Jkg,起飛過程中從靜止開始滑跑的 路程為s =5.3 102m時(shí)，達(dá)到起飛的速度v =60m/s,在此過程中飛機(jī) 受到的平均阻力是飛機(jī)重量的 0.02倍（k=0.02）,求飛機(jī)受到的牽引

2、力。試題分析：根據(jù)動(dòng)能定理：（加二”4 一化簡(jiǎn)則：F = 十 /F=1.798 104Na-r2將質(zhì)量m=2kg的一塊石頭從離地面H= 2m高處由靜止開始釋放, 落入泥潭并陷入泥中h=5cm深處，不計(jì)空氣阻力，求泥對(duì)石頭的平 均阻力。（g取10m/s2）解：對(duì)全過程運(yùn)用動(dòng)能定理得，mg （H+h） -fh=0第期月4方）=20X（2+0.05） =例2 f- 8f=答：泥對(duì)石頭的平均阻力為820N4在h高處，以初速度vo向水平方向拋出一個(gè)小球，不計(jì)空氣阻力, 小球著地時(shí)速度大小為（）A. Vo , 2gh B. Vo2gh5 一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l的輕繩懸掛于O 點(diǎn)。小球在水平拉力F作用下

3、，從平衡位置P點(diǎn) 很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，如圖2-7-3所示，則拉力 TOC o 1-5 h z F所做的功為（）A. mglcosO B. mgl（1 cos 9 C. Fl cos 06如圖所示，光滑水平面上，一小球在穿過O孔的純 子的拉力作用下沿一圓周勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩的拉力為F時(shí)，圓周半徑為R,當(dāng)純的拉力增大到8F時(shí)，小球 恰可沿半徑為R/2的圓周勻速運(yùn)動(dòng)在上述增大拉力的過程中，繩的 拉力對(duì)球做的功為.2_解：當(dāng)純的拉為為F時(shí)則有：F=m 解得：”二 R2 當(dāng)繩的拉力增大到8F時(shí)，則有：8F=mv絲 解得： R/2】？ 1; -Ffi根據(jù)動(dòng)能的得：W=7 一一一-=j.4其中：Q=Ff?x 相

4、對(duì)=11 mgos ? (2x-x) =60J2-7-47如圖2-7-4所示，繃緊的傳送帶在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，始終保持V0=2m/s的速度勻速運(yùn)行，傳送帶與水平地面的夾角 430,現(xiàn)把一質(zhì)量m= 10kg的工件輕輕地放在傳送帶底端， 由傳送帶傳送至h = 2m的高處。已知工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù), g取10m/s2o (1)試通過計(jì)算分析工2件在傳送帶上做怎樣的運(yùn)動(dòng)？(2)工件從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)至h = 2m高 處的過程中摩擦力對(duì)工件做了多少功?.解：(1)工件輕輕地放在傳送帶底端后，上滑過程中加速度為：a mgos -mgsin 佐ma 解得：a=g (os0-sin 0) =2.5m/S2 設(shè)

5、工件加速到V0=2m/s時(shí)運(yùn)動(dòng)的位移為x,則有：2a x=v。2得x=0.8m 可得：x扁=4m所以工件在傳送帶上先勻加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng).(2)勻加速運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)摩擦力對(duì)工件做功為：Wi=mgos(?x=60J 勻速運(yùn)動(dòng)后，工件受到的靜摩擦力大小為：f=mgsin 8 通過的包移為：x1口門o-x=4m-0.8=3.2msi ruu勻速運(yùn)動(dòng)過程中，摩擦力對(duì)工件做功為：W=mgsin=160J所以摩擦力對(duì)工件做的總功為： W=Wi+W2 =220J(3)多消耗的能量轉(zhuǎn)化為工件的動(dòng)能和重力勢(shì)能以及摩擦產(chǎn)生的內(nèi) 能8如圖4所示，AB為1/4圓弧軌道，半徑為R=0.8m, BC是水平軌 道，長(zhǎng)S=3

6、m, BC處的摩擦系數(shù)為 月/15,今有質(zhì)量m=1kg的物體, 自A點(diǎn)從靜止起下滑到C點(diǎn)剛好停止。求物體在軌道 AB段所受的 阻力對(duì)物體做的功。解：(1)從A到C的運(yùn)動(dòng)的過程運(yùn)用動(dòng)能定理得：mgRWf-仙mgBC=0解得：Wf=6J(2)從B到C的過程中，運(yùn)用動(dòng)能定理得：-n mgBC=。! mvB2解得：VB=2m/s修曠根據(jù)向心力公式得：N-mg=m-： n解得：N=15N由牛頓第三定律可知，物體對(duì)軌道壓力為 15N答：(1)物體在AB段克服阻力所做的功為6J;(2)物體下滑到B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力為15N9電動(dòng)機(jī)通過一條繩子吊起質(zhì)量為 8kg的物體。繩的拉力不能超過120N, 電動(dòng)機(jī)的功

7、率不能超過1 200W. (1)電動(dòng)機(jī)吊開該物體的最大速度Vm；(2)吊開該物體允許的最大加速度(3)電動(dòng)機(jī)將該物體由靜止吊開 90m所需的最短時(shí)間(已知該物體上升 90m前已達(dá)最大速度 勻速上升)(g 取 10 m/s2)解：(1)當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度達(dá)到最大值，此時(shí)有： F=mg根據(jù)P額=FVm 可得:80(2)當(dāng)拉力最大時(shí)，加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律得:最大加速度為：a=(3)電動(dòng)機(jī)應(yīng)使物體先以最大加速度加速達(dá)最大功率后保持最大功 率繼續(xù)吊升，HI以最大加速度吊升達(dá)最大功率時(shí):山1g門J20r _ 10本階段用時(shí)一本階段上升 - .I、，一 一一、一一 L 一 1 T I 1達(dá)取大

8、功率后還需用時(shí)t2,由動(dòng)能止理匕川一陽的2二-mvnrtfn故最短時(shí)間t=ti+t2=7.75s解得：t2=5.75s 答：(1)電動(dòng)機(jī)吊開該物體的最大速度為15m/s；(2)吊開該物體允許的最大加速度為 5m/s2;90m所需2-7-610 一個(gè)物體從斜面上高h(yuǎn)處由靜止滑下并(3)電動(dòng)機(jī)將該物體由靜止吊開 的最短時(shí)間為7.75s 緊接著在水平面上滑行一段距離后停止，測(cè) 得停止處對(duì)開始運(yùn)動(dòng)處的水平距離為 S,如 圖2-7-6,不考慮物體滑至斜面底端的碰撞 作用，并設(shè)斜面與水平面對(duì)物體的動(dòng)摩擦因數(shù)相同.求動(dòng)摩擦因數(shù)山解：對(duì)物體全過程應(yīng)用動(dòng)能定理，有mgh- m mgos=0, 解得 尚即動(dòng)摩擦因

9、數(shù)小年.(本題也可直接利用結(jié)論：物體沿斜面下滑過程中克服摩擦力做的 功等于動(dòng)摩擦因數(shù)、重力以及斜面底邊長(zhǎng)三者的乘積.證明如下： 設(shè)斜面長(zhǎng)L,斜面傾角為也由于物體受到的滑動(dòng)摩擦力為f= m mgos9, 所以物體克服摩+S力做功為3克=生=仙mgosBL,因?yàn)樾泵娴走呴L(zhǎng)為s=Lcos0,所以匹克=n mgs得證.所以本題可直接這樣解：由動(dòng)能定理mgh-pmgs0,解得小=)511從離地面H高處落下一只小球，小球在運(yùn)動(dòng)過程中所受的空氣阻 力是它重力的k (k0.1m/s=2.3m/s答：（1）斜面的傾角a =30;（2）物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2（3） t=0.6s時(shí)的瞬時(shí)速度v=2.3

10、m/s21.某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的玩具軌道，其中“20085個(gè)等高數(shù) 管的內(nèi)徑大得多），底端與水平地面相切.彈射裝置將一個(gè)小物體（可 視為質(zhì)點(diǎn)）以va=5 m/s的水平初速度由a點(diǎn)彈出，從b點(diǎn)進(jìn)入軌道， 依次經(jīng)過“800茹從p點(diǎn)水平拋出。小物體與地面ab段間的動(dòng)摩擦 因數(shù)（=0.3,不計(jì)其他機(jī)械能損失.已知 ab段長(zhǎng)L=1.5 m,數(shù)字“0” 的半徑R=0.2 m,物體質(zhì)量 m=0.01 kg,g=10 m/s2。求：（1）小物體從 p點(diǎn)拋出后的水平射程。（2）小物體經(jīng)過數(shù)字“0的最高點(diǎn)時(shí)管道對(duì) 小物體作用力的大小和方向解：設(shè)小物體運(yùn)動(dòng)到p點(diǎn)時(shí)的速度大小為v,對(duì)小物體由a到p過 程應(yīng)用動(dòng)能定理得：