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1、动能定理典型练习题典型例题讲解1.下列说法正确的是()A 做直线运动的物体动能不变,做曲线运动的物体动能变化B 物体的速度变化越大,物体的动能变化也越大C 物体的速度变化越快,物体的动能变化也越快D 物体的速率变化越大,物体的动能变化也越大【解析】对于给定的物体来说,只有在速度的大小(速率)发生变化时它的动能才改变,速度的变化是矢量,它完全可以只是由于速度方向的变化而引起例如匀速圆周运动.速度变化的快慢是指加速度,加速度大小与速度大小之间无必然的联系. 【答案】 D2.物体由高出地面H 高处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落至沙坑表面进入沙坑h 停止 (如图 5-3-4 所示).求物体在沙坑中
2、受到的平均阻力是其重力的多少倍?【解析】选物体为研究对象,先研究自由落体过程,只有重力做功,设物体质量为m,落到沙坑表面时速度为 v,根据动能定理有0212mvmgH再研究物体在沙坑中的运动过程,重力做正功,阻做负功,根据动能定理有2210mvFhmgh由 两式解得hhHmgF另解 :研究物体运动的全过程,根据动能定理有000)(FhhHmg解得hhHmgF3.如图 5-3-5 所示,物体沿一曲面从A 点无初速度滑下,滑至曲面的最低点B 时,下滑高度为5m,若物体的质量为lkg ,到 B 点时的速度为6m/s,则在下滑过程中,物体克服阻力所做的功为多少?(g 取 10m/s2)【解析】 设物体
3、克服摩擦力图 5-3-5 H h 图 5-3-4 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页图 5-3-6 图 5-3-7所做的功为W,对物体由A运动到 B 用动能定理得221mvWmghJmvmghW32612151012122即物体克服阻力所做的功为32J. 课后创新演练1一质量为1.0kg 的滑块,以4m/s 的初速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起一向右水平力作用于滑块,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s,则在这段时间内水平力所做的功为(A )A0 B8J C16J D 32J 2两物体质量之比
4、为1:3,它们距离地面高度之比也为1:3,让它们自由下落,它们落地时的动能之比为(C )A1:3 B3:1 C1:9 D9:1 3一个物体由静止沿长为L 的光滑斜面下滑当物体的速度达到末速度一半时,物体沿斜面下滑了(A )A4LBL)12(C2LD2L4如图 5-3-6 所示,质量为M 的木块放在光滑的水平面上,质量为 m 的子弹以速度v0沿水平射中木块, 并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离 L,子弹进入木块的深度为s若木块对子弹的阻力f 视为恒定,则下列关系式中正确的是( ACD )AfL=21Mv 2 Bf s=21mv 2 Cf s=21mv0
5、221(Mm)v 2 Df( Ls)=21mv0221mv25如图 5-3-7 所示,质量为m 的物体静放在水平光滑平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度v0向右匀速走动的人拉着,设人从地面上且从平台的边缘开始向右行至绳和水平方向成 30 角处,在此过程中人所做的功为( D ) Amv022 Bmv02精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 4 页C2mv023 D3mv028 6如图 5-3-8 所示, 一小物块初速v1,开始由 A 点沿水平面滑至B 点时速度为v2,若该物块仍以速度 v1从 A 点沿两斜面滑动至
6、B 点时速度为v2 ,已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相同,则( C ) A.v2v2 B.v2v2C.v2=v2D沿水平面到 B 点时间与沿斜面到达B 点时间相等 . 7.如 图 5-3-9所示,斜面足够长,其倾角为 ,质量为m的滑块, 距挡板 P 为 S0,以初速度v0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为 ,滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,若滑块每次与挡板 相 碰 均 无 机械能损失,求滑块在斜面上经过的总路程为多少?【解析】 滑块在滑动过程中,要克服摩擦力做功,其机械能不断减少;又因为滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,所以最终会停在斜面底端. 在整个过程中,受重
7、力、摩擦力和斜面支持力作用,其中支持力不做功.设其经过和总路程为 L,对全过程,由动能定理得:200210cossinmvLngmgS得cos21sinmgS200mgmvL8.如图 5-3-10 所示,绷紧的传送带在电动机带动下,始终保持v02m/s 的速度匀速运行,传送带与水平地面的夹角 30 ,现把一质量ml0kg 的工件轻轻地放在传送带底端,由传送带传知工件与传送带间的动摩擦因数23, g 取送至 h2m 的高处 .已10m/s2. (1) 试通过计算分析工件在传送带上做怎样的运动? (2) 工件从传送带底端运动至h2m 高处的过程中摩擦力对工件做了多少功? 【解析】(1) 工件刚放上
8、皮带时受滑动摩擦力cosmgF,工件开始做匀加速直线运动,由牛顿运动定律mamgFsin得: 图 5-3-8图 5-3-10V0S0P图 5-3-9精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 4 页)30sin30cos23(10)sincos(sin00ggmFa=2.5m/s2设工件经过位移x 与传送带达到共同速度,由匀变速直线运动规律可得5 .2222220avx=0.8m4m. 故工件先以2.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,运动0.8m 与传送带达到共同速度2m/s 后做匀速直线运动。(2) 在工件从传送带底端运动至h2
9、m 高处的过程中,设摩擦力对工件做功Wf ,由动能定理2021mvmghWf可得 :2021mvmghWf=220J 【点拨】 本题第( 2)问也可直接用功的计算式来求:设工件在前0.8m 内滑动摩擦力做功为Wf 1,此后静摩擦力做功为Wf 2,则有 Wf 1= mgco s x=8.030cos1010230J =60J, Wf 2=mgsin(sx)=)8.04(30sin10100J =160J. 所以,摩擦力对工件做的功一共是Wf = Wf 1+ Wf 2=60J+160J=220J. 当然,采用动能定理求解要更为简捷些. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页