搜档网
当前位置:搜档网 › 高考物理二轮复习 专题5 功 功率与动能定理限时集训

高考物理二轮复习 专题5 功 功率与动能定理限时集训

高考物理二轮复习 专题5 功 功率与动能定理限时集训
高考物理二轮复习 专题5 功 功率与动能定理限时集训

专题限时集训(五) [专题五功、功率与动能定理]

图5-3

3.如图5-3所示,一质量为m1的木板置于固定在地面的光滑斜面上,木板的上端用细绳拴在斜面的顶端,有一只质量为m2的小猫站在木板上.剪断细绳,木板开始下滑,同时小猫沿木板向上爬,设从静止开始的一段时间内木板向下滑,而小猫在木板上相对于地面的高度不变,忽略空气阻力,则图5-4中能正确反映在这段时间内小猫做功的功率随时间变化的关系的是( )

图5-4

4.一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用.此后,该质点的动能可能( )

A.一直增大

B.先逐渐减小至零,再逐渐增大

C.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小

D

图5-5

5.A、B两个物体的质量分别为m1和m2,并排静止在水平地面上,用同向水平拉力F1、F2分别作用于物体A和B上,分别作用一段时间后撤去,两物体各自滑行一段距离后停止下

来,两物体运动的速度—时间图象分别如图5-5中图线a、b所示,已知拉力F1、F2分别撤去后,物体做减速运动过程的速度—时间图线彼此平行(相关数据已在图中标出),由图中信息可以得出( )

A.若F1=F2,则m1

B.若m1=m2,则力F1对物体A所做的功较多

C.若m1=m2,则整个过程中摩擦力对物体B做的功较多

D.若m1=m2,则整个过程中摩擦力对物体A和B做的功一样多

6.汽车发动机的额定功率为60 kW,汽车质量为5 t.汽车在水平面上行驶时,阻力与车重成正比,g=10 m/s2.当汽车以额定功率匀速行驶至速度达12 m/s时,突然减小油门,使发动机功率减小到40 kW.对接下去汽车的运动情况的描述,正确的有( ) A.先做匀减速运动再做匀加速运动

B.先做加速度增大的减速运动再做匀速运动

C.先做加速度减小的减速运动再做匀速运动

D.最后的速度大小是8 m/s

7.如图5-6所示,用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面从A移到B的过程中,下列说法正确的是( )

图5-6

A.有摩擦力时比无摩擦力时F做的功多

B.物体加速运动时比减速运动时F做的功多

C.物体无论是加速运动、减速运动还是匀速运动,力F做的功一样多

D.有摩擦力时比无摩擦力时F做功的平均功率大

8.静止在水平面上的物块在如图5-7甲所示的水平拉力作用下做直线运动,其速度—

)

图5-7

A.F1+F3=2F2

B.F1+F3>2F2

C.全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功

D.全过程中拉力做的功等于零

9.如图5-8所示,内壁光滑的细管弯成半径为R=0.4 m的半圆形轨道CD,竖直放置,其内径略大于小球的直径,水平轨道与竖直半圆轨道在C点平滑连接.置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连,B处为弹簧的自然状态.将一个质量为m=0.8 kg的小球放在弹簧的右侧后,用力向左侧推小球而压缩弹簧至A处,然后将小球由静止释放,小球运动到C 处后对轨道的压力为F1=58 N.水平轨道以B处为界,左侧AB段长为x=0.3 m,与小球的动摩擦因数为μ=0.5,右侧BC段光滑.g=10 m/s2,求:

(1)弹簧在压缩时所储存的弹性势能.

(2)小球运动到轨道最高处D

图5-8

10.如图5-9所示,在竖直平面内,粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD 相切于B, C是最低点,圆心角∠BOC=37°,D与圆心O等高,圆弧轨道半径R=1.0 m,现有一个质量为m=0.2 kg的可视为质点的小物体从D点的正上方E点处自由下落,DE距离h =1.6 m,物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5.取sin37o=0.6,cos37o=0.8, g=10 m/s2.

(1)求物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力F N的大小;

(2)要使物体不从斜面顶端飞出,斜面的长度L AB至少要多长?

(3)若斜面已经满足(2)要求,物体从E点开始下落,直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动,求在此过程中系统因摩擦所产生的热量Q的大小.

图5-9

11.如图5-10所示,长L=1.2 m、质量M=3 kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上,质量m=1 kg、带电荷量q=+2.5×10-4 C的物块放在木板的上端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1,所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E=4.0×104 N/C的匀强电场.现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8 N. 取g=10 m/s2,斜面足够长.(cos37°=0.8,sin37°=0.6)求:

(1)物块经多长时间离开木板?

(2)物块离开木板时木板获得的动能.

(3)物块在木板上运动的过程中,由于摩擦而产生的热量.

图5-10

12.如图5-11所示,遥控电动赛车(可视为质点)从A点由静止出发,经过时间t后关闭电动机,赛车继续前进至B点水平飞出,恰好在C点沿着切线方向进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道,通过轨道最高点D后回到水平地面EF上,E点为圆形轨道的最低点.已知赛车在水平轨道AB部分运动时受到恒定阻力f=0.4 N,赛车的质量m=0.4 kg,通电后赛车的电动机以额定功率P=2 W工作,轨道AB的长度L=2 m,B、C两点的高度差h=0.45 m,连线CO和竖直方向的夹角α=37°,圆形轨道的半径R=0.5 m,空气阻力可忽略,取重力加速度g=10 m/s2,s in37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1)赛车运动到C点时速度v C的大小;

(2)赛车经过最高点D 处时对轨道压力F N 的大小;

(3)赛车电动机工作的时间t .

图5-11

专题限时集训(五)

1.A 【解析】 若一个鸡蛋大约55 g ,鸡蛋抛出的高度大约为60 cm ,则将一只鸡蛋

抛出至最高点的过程中对鸡蛋做的功等于鸡蛋重力势能的增加量,即W =mgh =55×10

-3×10×60×10-2 J =0.33 J ,A 正确.

2.BD 【解析】 小木块和木板匀速运动时,拉力最小,做功最少.对小木块受力分析,根据平衡条件有F =T +f 1,木块与木板之间的滑动摩擦力f 1=μmg .对木板和小木块整体,由平衡条件有:F +f 2=2T ,地面对木板的滑动摩擦力f 2=μ(m +M )g =3μmg ,解得拉力F

=5μmg ,拉力做的功W F =F l 2=52

μmgl .所以选项BD 正确. 3.B 【解析】 猫相对斜面位置不变,根据平衡条件知,木板对其沿斜面向上的力大小为F =m 2g sin θ,由牛顿第三定律可知,猫对木板沿斜面向下的作用力F ′= F =m 2g sin θ,又知木板向下做匀加速直线运动,有v =at ,所以小猫做功的功率P =F ′v =m 2g sin θ·at ,即小猫做功的功率与时间成正比,选项B 正确.

4.ABD 【解析】 当所加恒力的方向与物体运动的方向成锐角时,该力一直做正功,其动能一直增大,A 正确;当所加恒力的方向与物体运动的方向相反时,物体先做匀减速运动后做反向的匀加速运动,其动能先逐渐减小至零,再逐渐增大,B 正确;当所加恒力的方向与物体运动的方向成钝角(不等于180°)时,其动能先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大,D 正确;物体不可能出现动能先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小的情况,C 错误.

5.AD 【解析】 撤去外力后,物体做匀减速运动,由图象知两物体的加速度相同,a =μg =1 m/s 2,所以μ1=μ2=0.1,拉力作用时的加速度a ′=F m

-μg ,因a ′1>a ′2,故F 1=F 2时有m 1

6.CD 【解析】 发动机功率减小,由公式P =Fv 知,在速度不能突变的情况下,只能牵引力F 突然变小,f >F ,汽车做减速运动,使得汽车速度v 变小,由公式P =Fv ,v 变小而P 不变,则F 变大,由f -F =ma ,可知汽车减速运动的加速度变小,当再次出现F =f 时,

汽车做匀速运动,选项AB 错误,C 正确;由f =P 额v m =5×103 N ,而P =fv ′,解得v ′=P f

=8 m/s ,选项D 正确.

7.C 【解析】 恒力F 做的功为W =Fx ,与运动过程是否受摩擦力无关,与运动过程的速度变化无关,选项AB 错误,C 正确;物体与水平面之间存在摩擦力时,物体由A 运动到B 点的时间较长,恒力F 的平均功率较小,选项D 错误.

8.AC 【解析】 匀速运动阶段,根据平衡条件有,F 2=μmg .由速度图象,匀加速阶

段的加速度a 1=v 01 s ,匀减速阶段的加速度a 2=-v 01 s

;根据牛顿第二定律,有F 1-μmg =ma 1,F 3-μmg =ma 2,解得F 1+F 3=2F 2.对全运动过程应用动能定理W F -μmgx =0,得W F =μmgx .所以选项AC 正确.

9.(1)11.2 J (2)10 N 方向竖直向上

【解析】 (1)对小球在C 处,由牛顿第二定律得

F 1-mg =m v 2

1R

解得v 1=F 1-mg R m

=5 m/s 从A 到B 由动能定理得 E p -μmgx =12

mv 21 故E p =12

mv 21+μmgx =11.2 J (2)从C 到D 由机械能守恒定律得

12mv 21=2mgR +12

mv 2

2 故v 2=v 2

1-4gR =3 m/s

由于v 2>gR =2 m/s ,所以小球在D 处对轨道外壁有压力. 小球在D 处,由牛顿第二定律得 F 2+mg =m v 2

2R

故F 2=m ? ??

??v 22R -g =10 N 由牛顿第三定律可知,小球在D 点对轨道的压力大小为10 N ,方向竖直向上.

10.(1)12.4 N (2)2.4 m (3)4.8 J

【解析】 (1)物体从E 到C ,由能量守恒得:mg (h +R )=12

mv 2C 在C 点,由牛顿第二定律得:F N -mg =mv 2C R

联立解得 F N =12.4 N

(2)从E 到A 过程,由动能定理得W G -W f =0

W G =mg (h +R cos37°-L AB sin37°)

W f =μmg cos37°·L AB

联立解得L AB =2.4 m

(3)因为mg sin37°>μmg cos37°,所以物体不会停在斜面上.物体最后以C 为中心、B 为一侧最高点沿圆弧轨道做往返运动.

从E 点开始直至稳定,系统因摩擦所产生的热量即为损失的机械能,Q =ΔE p ΔE p =mg (h +R cos37°)

联立解得Q =4.8 J

11.(1) 2 s (2)27 J (3)2.16 J

【解析】 (1)物块向下做加速运动,设其加速度为a 1,木板的加速度为a ,则由牛顿第二定律

对物块:mg sin37°-μ(mg cos37°+qE )=ma 1

对木板:Mg sin37°+μ(mg cos37°+qE )-F =Ma

又12a 1t 2-12

at 2=L 解得物块滑过木板所用时间t = 2 s

(2)物块离开木板时木板的速度v 2=at =3 2 m/s

其动能为E k =12

Mv 22=27 J (3)由摩擦而产生的热量为Q =fx =μ(mg cos37°+qE )L =2.16 J

12.(1)5 m/s (2)1.6 N (3)2 s

【解析】 (1)赛车经过B 点做平抛运动

由于v y =2gh =3 m/s

故v C =v y

sin α

=5 m/s (2)从C 点运动到最高点D 的过程中,由动能定理得

-mgR (1+cos α)=12mv 2D -12

mv 2C 设赛车经过最高点D 处时轨道对赛车的支持力为F N ′,由牛顿第二定律 F N ′+mg =m v 2

D R

联立解得F N ′=1.6 N

由牛顿第三定律可知,赛车经过最高点D 处时对轨道压力大小F N =1.6 N.

(3)赛车在B 点的速度大小为v B =v y

tan α=4 m/s

从A 点到B 点的过程中由动能定理有Pt -fL =12

mv 2B 解得t =2 s

高考物理总复习--物理动能与动能定理及解析

高考物理总复习--物理动能与动能定理及解析 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1.滑板运动是极限运动的鼻祖,许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来.如图所示是滑板运动的轨道,BC 和DE 是两段光滑圆弧形轨道,BC 段的圆心为O 点、圆心角 θ=60°,半径OC 与水平轨道CD 垂直,滑板与水平轨道CD 间的动摩擦因数μ=0.2.某运动员从轨道上的A 点以v 0=3m/s 的速度水平滑出,在B 点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC ,经CD 轨道后冲上DE 轨道,到达E 点时速度减为零,然后返回.已知运动员和滑板的总质量为m =60kg ,B 、E 两点与水平轨道CD 的竖直高度分别为h =2m 和H =2.5m.求: (1)运动员从A 点运动到B 点过程中,到达B 点时的速度大小v B ; (2)水平轨道CD 段的长度L ; (3)通过计算说明,第一次返回时,运动员能否回到B 点?如能,请求出回到B 点时速度的大小;如不能,请求出最后停止的位置距C 点的距离. 【答案】(1)v B =6m/s (2) L =6.5m (3)停在C 点右侧6m 处 【解析】 【分析】 【详解】 (1)在B 点时有v B = cos60? v ,得v B =6m/s (2)从B 点到E 点有2 102 B mgh mgL mgH mv μ--=- ,得L =6.5m (3)设运动员能到达左侧的最大高度为h ′,从B 到第一次返回左侧最高处有 2 1'202 B mgh mgh mg L mv μ--?=-,得h ′=1.2m

【物理】动能定理的综合应用练习及解析

【物理】动能定理的综合应用练习及解析 一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用 1.如图所示,AC 为光滑的水平桌面,轻弹簧的一端固定在A 端的竖直墙壁上.质量 1m kg =的小物块将弹簧的另一端压缩到B 点,之后由静止释放,离开弹簧后从C 点水平 飞出,恰好从D 点以10/D v m s =的速度沿切线方向进入竖直面内的光滑圆弧轨道 (DEF 小物体与轨道间无碰撞).O 为圆弧轨道的圆心,E 为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道 的半径1R m =,60DOE ∠=o ,37.EOF ∠=o 小物块运动到F 点后,冲上足够长的斜面 FG ,斜面FG 与圆轨道相切于F 点,小物体与斜面间的动摩擦因数0.5.sin370.6μ==o , cos370.8=o ,取2 10/.g m s =不计空气阻力.求: (1)弹簧最初具有的弹性势能; (2)小物块第一次到达圆弧轨道的E 点时对圆弧轨道的压力大小; (3)判断小物块沿斜面FG 第一次返回圆弧轨道后能否回到圆弧轨道的D 点?若能,求解小物块回到D 点的速度;若不能,求解经过足够长的时间后小物块通过圆弧轨道最低点E 的速度大小. 【答案】()11 ?.25J ;()2 30N ;()3 2/m s . 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设小物块在C 点的速度为C v ,则在D 点有:C D v v cos60o = 设弹簧最初具有的弹性势能为p E ,则:2P C 1E mv 2 = 代入数据联立解得:p E 1.25J =; ()2设小物块在E 点的速度为E v ,则从D 到E 的过程中有: () 22E D 11mgR 1cos60mv mv 22 -= -o 设在E 点,圆轨道对小物块的支持力为N ,则有:2 E v N mg R -= 代入数据解得:E v 25m /s =,N 30N = 由牛顿第三定律可知,小物块到达圆轨道的E 点时对圆轨道的压力为30 N ; ()3设小物体沿斜面FG 上滑的最大距离为x ,从E 到最大距离的过程中有:

动能定理与功能关系专题.

动能定理与功能关系专题 复习目标: 1.多过程运动中动能定理的应用; 2.变力做功过程中的能量分析; 3.复合场中带电粒子的运动的能量分析。 专题训练: 1.滑块以速率1v 靠惯性沿固定斜面由底端向上运动,当它回到出发点时速度变为2v ,且12v v <,若滑块向上运动的位移中点为A ,取斜面底端重力势能为零,则 ( ) (A ) 上升时机械能减小,下降时机械能增大。 (B ) 上升时机械能减小,下降时机械能减小。 (C ) 上升过程中动能和势能相等的位置在A 点上方 (D ) 上升过程中动能和势能相等的位置在A 点下方 2.半圆形光滑轨道固定在水平地面上,并使其轨道平面与地面垂直,物体m 1,m 2同时由轨道左右两端最高点释放,二者碰后粘在一起运动,最高能上升至轨道的M 点,如图所示,已知OM 与竖直方向夹角为0 60,则物体的质量 2 1 m m =( ) A . (2+ 1 ) ∶(2— 1) C .2 ∶1 B .(2— 1) ∶ (2+ 1 ) D .1 ∶2 3.如图所示,DO 是水平面,初速为v 0的物体从D 点出发沿DBA 滑动到顶点A 时速度刚好为零。如果斜面改为AC ,让该物体从D 点出发沿DCA 滑动到A 点且速度刚好为零,则物体具有的初速度 ( ) (已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且为零。) A .大于 v 0 B .等于v 0 C .小于v 0 D .取决于斜面的倾角 4.光滑水平面上有一边长为l 的正方形区域处在场强为E 的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行。一质量为m 、带电量为q 的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速0v 进入该正方形区域。当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为:( ) (A )0 (B ) qEl mv 212120+ (C )202 1mv (D )qEl mv 32212 0+ 5.在光滑绝缘平面上有A .B 两带同种电荷、大小可忽略的小球。开始时它们相距很远,A 的质量为4m ,处于静止状态,B 的质量为m ,以速度v 正对着A 运动,若开始时系统具有的电势能为零,则:当B 的速度减小为零时,系统的电势能为 ,系统可能具有的最大电势能为 。 6.如图所示,质量为m ,带电量为q 的离子以v 0速度,沿与电场垂直的方向从A 点飞进匀强电场,并且从另一端B 点沿与场强方向成1500角飞出,A 、B 两点间的电势差为 ,且ΦA ΦB (填大于或 小于)。 7.如图所示,竖直向下的匀强电场场强为E ,垂直纸面向里的匀强磁场磁感强度为B ,电量为q ,质量为m 的带正电粒子,以初速率为v 0沿水平方向进入两场,离开时侧向移动了d ,这时粒子的速率v 为 (不计重力)。 A B C D

高中物理 动能 动能定理资料

动能动能定理 动能定理是高中教学重点内容,也是高考每年必考内容,由此在高中物理教学中应提起高度重视。 一、教学目标 1.理解动能的概念: (1)知道什么是动能。 制中动能的单位是焦耳(J);动能是标量,是状态量。 (3)正确理解和运用动能公式分析、解答有关问题。 2.掌握动能定理: (1)掌握外力对物体所做的总功的计算,理解“代数和”的含义。 (2)理解和运用动能定理。 二、重点、难点分析 1.本节重点是对动能公式和动能定理的理解与应用。 2.动能定理中总功的分析与计算在初学时比较困难,应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。 3.通过动能定理进一步加深功与能的关系的理解,让学生对功、能关系有更全面、深刻的认识,这是本节的较高要求,也是难点。 三、主要教学过程 (一)引入新课 初中我们曾对动能这一概念有简单、定性的了解,在学习了功的概念及功和能的关系之后,我们再进一步对动能进行研究,定量、深入地理解这一概念及其与功的关系。 (二)教学过程设计 1.什么是动能?它与哪些因素有关?这主要是初中知识回顾,可请学生举例回答,然后总结作如下板书: 物体由于运动而具有的能叫动能,它与物体的质量和速度有关。 下面通过举例表明:运动物体可对外做功,质量和速度越大,动能越大,物体对外做功的能力也越强。所以说动能是表征运动物体做功的一种能力。 2.动能公式 动能与质量和速度的定量关系如何呢?我们知道,功与能密切相关。因此我们可以通过做功来研究能量。外力对物体做功使物体运动而具有动能。下面我们就通过这个途径研究一个运动物体的动能是多少。 列出问题,引导学生回答: 光滑水平面上一物体原来静止,质量为m,此时动能是多少?(因为物体没有运动,所以没有动能)。在恒定外力F作用下,物体发生一段位移s,得到速度v (如图1),这个过程中外力做功多少?物体获得了多少动能?

(物理)物理动能与动能定理练习题20篇

(物理)物理动能与动能定理练习题20篇 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1.如图所示,质量m =3kg 的小物块以初速度秽v 0=4m/s 水平向右抛出,恰好从A 点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道。圆弧轨道的半径为R = 3.75m ,B 点是圆弧轨道的最低点,圆弧轨道与水平轨道BD 平滑连接,A 与圆心D 的连线与竖直方向成37?角,MN 是一段粗糙的水平轨道,小物块与MN 间的动摩擦因数μ=0.1,轨道其他部分光滑。最右侧是一个半径为r =0.4m 的半圆弧轨道,C 点是圆弧轨道的最高点,半圆弧轨道与水平轨道BD 在D 点平滑连接。已知重力加速度g =10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。 (1)求小物块经过B 点时对轨道的压力大小; (2)若MN 的长度为L 0=6m ,求小物块通过C 点时对轨道的压力大小; (3)若小物块恰好能通过C 点,求MN 的长度L 。 【答案】(1)62N (2)60N (3)10m 【解析】 【详解】 (1)物块做平抛运动到A 点时,根据平抛运动的规律有:0cos37A v v ==? 解得:04 m /5m /cos370.8 A v v s s = ==? 小物块经过A 点运动到B 点,根据机械能守恒定律有: ()2211cos3722 A B mv mg R R mv +-?= 小物块经过B 点时,有:2 B NB v F mg m R -= 解得:()232cos3762N B NB v F mg m R =-?+= 根据牛顿第三定律,小物块对轨道的压力大小是62N (2)小物块由B 点运动到C 点,根据动能定理有: 22011222 C B mgL mg r mv mv μ--?= - 在C 点,由牛顿第二定律得:2 C NC v F mg m r += 代入数据解得:60N NC F = 根据牛顿第三定律,小物块通过C 点时对轨道的压力大小是60N

动能定理的综合应用(含答案)

动能定理的综合应用 1.如右图所示,半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为h=1.25m,现将一质量m=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道运动至B点并以v=5m/s的速度水平飞出(g取10m/s2).求:(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功;(2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小;(3)小滑块着地时的速度大小。 2.如图所示,质量为m=5kg的摆球从图中A位置由静止开始摆下,当小球摆 至竖直位置到达B点时绳子遇到B点上方电热丝而被烧断。已知摆线长为L=1.6m,OA与OB的夹角为60o,C为悬点O正下方地面上一点,OC间的距离 h=4.8m,若不计空气阻力及一切能量损耗,g=10m/s2, 求:(1)小球摆到B点时的速度大小;(2)小球落地点D到C点之间的距离; (3)小球的落地时的速度大小 A

3、(14分)如图所示,一个人用一根长1m ,只能承受46N 拉力的绳子,拴着一个质量为1kg 的小球,在竖直平面内作圆周运动,已知圆心O 离地面h =6m 。转动中小球运动到最低点时绳子突然断了,求 (1)绳子断时小球运动的角速度多大? (2)绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离。(取g =10m/s 2 ) 4.在光滑的水平面桌上有质量为m=0.2kg 的小球,它压缩着一个轻弹簧,弹簧一端固定,如图所示。轻弹簧原来处于静止状态,具有弹性势能E P =10.6J ,现突然释放弹簧,小球脱离弹簧后滑向与水平面相切,半径为为R=0.625m 的竖直放置的光滑半圆形轨道。取g=10m/s 2 则: (1)试通过计算判断小球能否滑到B 点? (2)若小球能通过B 点,求此时它对轨道的压力为多大。

【物理】物理专题汇编物理动能与动能定理(一)含解析

【物理】物理专题汇编物理动能与动能定理(一)含解析 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1.某小型设备工厂采用如图所示的传送带传送工件。传送带由电动机带动,以2m/s v =的速度顺时针匀速转动,倾角37θ=?。工人将工件轻放至传送带最低点A ,由传送带传送至最高点B 后再由另一工人运走,工件与传送带间的动摩擦因数为7 8 μ= ,所运送的每个工件完全相同且质量2kg m =。传送带长度为6m =L ,不计空气阻力。(工件可视为质点, sin370.6?=,cos370.8?=,210m /s g =)求: (1)若工人某次只把一个工件轻放至A 点,则传送带将其由最低点A 传至B 点电动机需额外多输出多少电能? (2)若工人每隔1秒将一个工件轻放至A 点,在传送带长时间连续工作的过程中,电动机额外做功的平均功率是多少? 【答案】(1)104J ;(2)104W 【解析】 【详解】 (1)对工件 cos sin mg mg ma μθθ-= 22v ax = 1v at = 12s t = 得 2m x = 12x vt x ==带 2m x x x =-=相带 由能量守恒定律 p k E Q E E =+?+?电 即 21 cos sin 2 E mg x mgL mv μθθ=?++电相 代入数据得

104J E =电 (2)由题意判断,每1s 放一个工件,传送带上共两个工件匀加速,每个工件先匀加速后匀速运动,与带共速后工件可与传送带相对静止一起匀速运动。匀速运动的相邻的两个工件间距为 2m x v t ?=?= L x n x -=? 得 2n = 所以,传送带上总有两个工件匀加速,两个工件匀速 则传送带所受摩擦力为 2cos 2sin f mg mg μθθ=+ 电动机因传送工件额外做功功率为 104W P fv == 2.如图,在竖直平面内,半径R =0.5m 的光滑圆弧轨道ABC 与粗糙的足够长斜面CD 相切于C 点,CD 与水平面的夹角θ=37°,B 是轨道最低点,其最大承受力F m =21N ,过A 点的切线沿竖直方向。现有一质量m =0.1kg 的小物块,从A 点正上方的P 点由静止落下。已知物块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.5.取sin37°=0.6.co37°=0.8,g=10m/s 2,不计空气阻力。 (1)为保证轨道不会被破坏,求P 、A 间的最大高度差H 及物块能沿斜面上滑的最大距离L ; (2)若P 、A 间的高度差h =3.6m ,求系统最终因摩擦所产生的总热量Q 。 【答案】(1) 4.5m ,4.9m ;(2) 4J 【解析】 【详解】 (1)设物块在B 点的最大速度为v B ,由牛顿第二定律得: 2B m v F mg m R -= 从P 到B,由动能定理得 2 1()02 B mg H R mv += - 解得 H =4.5m 物块从B 点运动到斜面最高处的过程中,根据动能定理得:

动能和动能定理复习_专题训练

动能定理专题 题型1:弄清求变力做功的几种方法 等值法 1.如图所示,定滑轮至滑块的高度为h,已知细绳的拉力为F(恒定),滑块沿水平面由A点前进S至B点,滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α和β。求滑块由A点运动到B点过程中,绳的拉力对滑块所做的功。

微元法(不推荐,但希望同学们知道这种方法) 2.如图所示,某力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向始终保持与作用点的切线方向一致,则转动一周这个力F做的总功应为 ( ) A、 0J B、20πJ C 、10J D、20J. 平均力法 3.一辆汽车质量为105kg,从静止开始运动,其阻力为车重的0.05倍。其牵引力的大小与车前进的距离变化关系为F=103x+f0,f0是车所受的阻力。当车前进100m时,牵引力做的功是多少? 动能定理求变力做功法 4.如图所示,AB为1/4圆弧轨道,半径为0.8m,BC是水平轨道,长 L=3m,BC处的摩擦系数为1/15,今有质量m=1kg的物体,自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。

机械能守恒定律求变力做功法 5.如图所示,质量m=2kg的物体,从光滑斜面的顶端A点以V0=5m/s的初速度滑下,在D点与弹簧接触并将弹簧压缩到B点时的速度为零,已知从A到B的竖直高度h=5m,求弹簧的弹力对物体所做的功。 题型2:弄清滑轮系统拉力做功的计算方法 图8 F1 F2 6.如图所示,在倾角为30°的斜面上,一条轻绳的一端固定在斜面上,绳子跨过连在滑块上的定滑轮,绳子另一端受到一个方向总是竖直向上,大小恒为F=100N的拉力,使物块沿斜面向上滑行1m(滑轮右边的绳子始终与斜面平行)的过程中,拉力F做的功是( ) A.100J B.150J C.200J D.条件不足,无法确定 V0 S0 α P 图11 题型3:应用动能定理简解多过程题型。 7.如图11所示,斜面足够长,其倾角为α,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μ,滑块

【物理】物理动能定理的综合应用练习题及答案

【物理】物理动能定理的综合应用练习题及答案 一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用 1.如图所示,半径2R m =的四分之一粗糙圆弧轨道AB 置于竖直平面内,轨道的B 端切线水平,且距水平地面高度为h =1.25m ,现将一质量m =0.2kg 的小滑块从A 点由静止释 放,滑块沿圆弧轨道运动至B 点以5/v m s =的速度水平飞出(g 取210/m s ).求: (1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功; (2)小滑块经过B 点时对圆轨道的压力大小; (3)小滑块着地时的速度大小. 【答案】(1) 1.5f W J = (2) 4.5N F N = (3)152/v m s = 【解析】 【分析】 【详解】 (1)滑块在圆弧轨道受重力、支持力和摩擦力作用,由动能定理 mgR -W f = 12mv 2 W f =1.5J (2)由牛顿第二定律可知: 2 N v F mg m R -= 解得: 4.5N F N = (3)小球离开圆弧后做平抛运动根据动能定理可知: 22111 m m 22 mgh v v =- 解得: 152m/s v = 2.某物理小组为了研究过山车的原理提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为θ=53°,长为L 1=7.5m 的倾斜轨道AB ,通过微小圆弧与足够长的光滑水平轨道BC 相连,然后在C 处连接一个竖直的光滑圆轨道.如图所示.高为h =0.8m 光滑的平台上有一根轻质弹簧,一端被固定在左面的墙上,另一端通过一个可视为质点的质量m =1kg 的小球压紧弹

簧,现由静止释放小球,小球离开台面时已离开弹簧,到达A 点时速度方向恰沿AB 方向,并沿倾斜轨道滑下.已知小物块与AB 间的动摩擦因数为μ=0.5,g 取10m/s 2,sin53°=0.8.求: (1)弹簧被压缩时的弹性势能; (2)小球到达C 点时速度v C 的大小; (3)小球进入圆轨道后,要使其不脱离轨道,则竖直圆弧轨道的半径R 应该满足什么条件. 【答案】(1)4.5J ;(2)10m/s ;(3)R ≥5m 或0<R ≤2m 。 【解析】 【分析】 【详解】 (1)小球离开台面到达A 点的过程做平抛运动,故有 02 3m/s tan y v gh v θ = = = 小球在平台上运动,只有弹簧弹力做功,故由动能定理可得:弹簧被压缩时的弹性势能为 2 01 4.5J 2 p E mv = =; (2)小球在A 处的速度为 5m/s cos A v v θ = = 小球从A 到C 的运动过程只有重力、摩擦力做功,故由动能定理可得 221111sin cos 22 C A mgL mgL mv mv θμθ-= - 解得 ()212sin cos 10m/s C A v v gL θμθ=+-=; (3)小球进入圆轨道后,要使小球不脱离轨道,即小球能通过圆轨道最高点,或小球能在圆轨道上到达的最大高度小于半径; 那么对小球能通过最高点时,在最高点应用牛顿第二定律可得 2 1v mg m R ≤; 对小球从C 到最高点应用机械能守恒可得 221115 2222 C mv mgR mv mgR =+≥ 解得

高中物理动能与动能定理题20套(带答案)

高中物理动能与动能定理题20套(带答案) 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1.如图所示,圆弧轨道AB是在竖直平面内的1 4 圆周,B点离地面的高度h=0.8m,该处切 线是水平的,一质量为m=200g的小球(可视为质点)自A点由静止开始沿轨道下滑(不计小球与轨道间的摩擦及空气阻力),小球从B点水平飞出,最后落到水平地面上的D 点.已知小物块落地点D到C点的距离为x=4m,重力加速度为g=10m/s2.求: (1)圆弧轨道的半径 (2)小球滑到B点时对轨道的压力. 【答案】(1)圆弧轨道的半径是5m. (2)小球滑到B点时对轨道的压力为6N,方向竖直向下. 【解析】 (1)小球由B到D做平抛运动,有:h=1 2 gt2 x=v B t 解得: 10 410/ 220.8 B g v x m s h ==?= ? A到B过程,由动能定理得:mgR=1 2 mv B2-0 解得轨道半径R=5m (2)在B点,由向心力公式得: 2 B v N mg m R -= 解得:N=6N 根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力N=N=6N,方向竖直向下 点睛:解决本题的关键要分析小球的运动过程,把握每个过程和状态的物理规律,掌握圆周运动靠径向的合力提供向心力,运用运动的分解法进行研究平抛运动. 2.某校兴趣小组制作了一个游戏装置,其简化模型如图所示,在A点用一弹射装置可将静止的小滑块以v0水平速度弹射出去,沿水平直线轨道运动到B点后,进入半径R=0.3m 的光滑竖直圆形轨道,运行一周后自 B点向C点运动,C点右侧有一陷阱,C、D两点的竖直高度差h=0.2m,水平距离s=0.6m,水平轨道AB长为L1=1m,BC长为 L2 =2.6m,

高考物理动能与动能定理试题经典及解析

高考物理动能与动能定理试题经典及解析 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1.如图所示,半径R =0.5 m 的光滑圆弧轨道的左端A 与圆心O 等高,B 为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道的右端C 与一倾角θ=37°的粗糙斜面相切。一质量m =1kg 的小滑块从A 点正上方h =1 m 处的P 点由静止自由下落。已知滑块与粗糙斜面间的动摩擦因数μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g =10 m/s 2。 (1)求滑块第一次运动到B 点时对轨道的压力。 (2)求滑块在粗糙斜面上向上滑行的最大距离。 (3)通过计算判断滑块从斜面上返回后能否滑出A 点。 【答案】(1)70N ; (2)1.2m ; (3)能滑出A 【解析】 【分析】 【详解】 (1)滑块从P 到B 的运动过程只有重力做功,故机械能守恒,则有 ()21 2 B mg h R mv += 那么,对滑块在B 点应用牛顿第二定律可得,轨道对滑块的支持力竖直向上,且 ()2 N 270N B mg h R mv F mg mg R R +=+=+= 故由牛顿第三定律可得:滑块第一次运动到B 点时对轨道的压力为70N ,方向竖直向下。 (2)设滑块在粗糙斜面上向上滑行的最大距离为L ,滑块运动过程只有重力、摩擦力做功,故由动能定理可得 cos37sin37cos370mg h R R L mgL μ+-?-?-?=() 所以 1.2m L = (3)对滑块从P 到第二次经过B 点的运动过程应用动能定理可得 ()21 2cos370.542 B mv mg h R mgL mg mgR μ'=+-?=> 所以,由滑块在光滑圆弧上运动机械能守恒可知:滑块从斜面上返回后能滑出A 点。 【点睛】 经典力学问题一般先对物体进行受力分析,求得合外力及运动过程做功情况,然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解。

最新高考物理动能与动能定理常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

最新高考物理动能与动能定理常见题型及答题技巧及练习题(含答案) 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1.如图所示,在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段长度为,上面铺设特殊材料,小物块与其动摩擦因数为,轨道其它部分摩擦不计。水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于原长状态。可视为质点的质量的小物块从轨道右侧A点以初速度冲上轨道,通过圆形轨道,水平轨道后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回,取,求: (1)弹簧获得的最大弹性势能; (2)小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能; (3)当R满足什么条件时,小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。 【答案】(1)10.5J(2)3J(3)0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m 【解析】 【详解】 (1)当弹簧被压缩到最短时,其弹性势能最大。从A到压缩弹簧至最短的过程中,由动 能定理得:?μmgl+W弹=0?m v02 由功能关系:W弹=-△E p=-E p 解得 E p=10.5J; (2)小物块从开始运动到第一次被弹回圆形轨道最低点的过程中,由动能定理得 ?2μmgl=E k?m v02 解得 E k=3J; (3)小物块第一次返回后进入圆形轨道的运动,有以下两种情况: ①小球能够绕圆轨道做完整的圆周运动,此时设小球最高点速度为v2,由动能定理得 ?2mgR=m v22?E k 小物块能够经过最高点的条件m≥mg,解得R≤0.12m ②小物块不能够绕圆轨道做圆周运动,为了不让其脱离轨道,小物块至多只能到达与圆心 等高的位置,即m v12≤mgR,解得R≥0.3m; 设第一次自A点经过圆形轨道最高点时,速度为v1,由动能定理得:

(完整版)动能定理和机械能守恒定律的综合应用.docx

第 15 讲动能定理和机械能守恒定律的综合应用4、如图所示,一固定的楔形木块,其斜面倾角θ=30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮, 、如图所示,竖直平面内放一直角杆AOB,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数μ =0.2 ,杆的竖直部一条细绳将物块 A 和 B 连接, A 的质量为 4m, B 的质量为 m,开始时将 B 按在地面上不动,然后 1 分光滑 . 两部分各套有质量均为 1 kg 的小球 A 和 B,A、B 球间用细绳相连 . 此时 A、B 均处于静止放开手,让 A 沿斜面下滑而 B 上升,物块 A 与斜面间无摩擦,设当 A 状态,已知: OA=3 m,OB=4 m.若 A 球在水平拉力 F 的作用下向右缓慢地移动 1 m(取 g=10 m/s2) , 沿斜面下滑 x 距离后,细绳突然断了,求物块 B 上升的最大高度 H. 那么 (1)该过程中拉力 F 做功多少? (2)若用 20 N 的恒力拉 A 球向右移动 1 m 时, A 的速度达 到了 2 m/s ,则此过程中产生的内能为多少? 、如图所示,跨过定滑轮的轻绳两端的物体 A 和 B 的质量分别为 M和 m,物体 A 在水平面上 .A由 A、 B,直角尺的顶点 O 2、如图所示,质量分别为 2m 和 3m 的两个小球固定在一根直角尺的两端 5 静止释放,当 B 沿竖直方向下落 h 时,测得 A 沿水平面运动的速度为 v ,这时细绳与水平面的夹角 处有光滑的固定转动轴 .AO、BO 的长分别为 2L 和 L.开始时直角尺的AO 部分处于水平位置而 B 在 O 为θ,试分析计算 B 下降 h 过程中, A 克服地面摩擦力做的功 .( 滑轮的质量和摩擦均不计 ) 的正下方 .让该系统由静止开始自由转动,求: (1)当 A 到达最低点时, A 小球的速度大小v; (2)开始转动后 B 球可能达到的最大高度h。 3、如图所示,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在 B 点与圆弧相切, 圆弧半径为R. 一个质量为m的物体 ( 可以看做质点 ) 从直轨道上的P 点由静止释放,结果它能在两 轨道间做往返运动. 已知 P 点与圆弧的圆心O 等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ. 求: (1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程; (2)最终当物体通过圆弧轨道最低点 E 时,对圆弧轨道的压力; 、一质量为 1kg 的物体被人用手由静止向上提升1m 时,物体的速度是2m/s,下列说法中错误的6 (3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D,释放点距 B 点的是( g 是 10m/s 2)() 距离 L′应满足什么条件? A.提升过程中手对物体做功 12JB.提升过程中合外力对物体做功12J - 1 -

高考物理动能与动能定理解题技巧及练习题(含答案)

高考物理动能与动能定理解题技巧及练习题(含答案) 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1.如图所示,在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段长度为,上面铺设特殊材料,小物块与其动摩擦因数为,轨道其它部分摩擦不计。水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于原长状态。可视为质点的质量的小物块从轨道右侧A点以初速度冲上轨道,通过圆形轨道,水平轨道后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回,取,求: (1)弹簧获得的最大弹性势能; (2)小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能; (3)当R满足什么条件时,小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。 【答案】(1)10.5J(2)3J(3)0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m 【解析】 【详解】 (1)当弹簧被压缩到最短时,其弹性势能最大。从A到压缩弹簧至最短的过程中,由动 能定理得:?μmgl+W弹=0?m v02 由功能关系:W弹=-△E p=-E p 解得 E p=10.5J; (2)小物块从开始运动到第一次被弹回圆形轨道最低点的过程中,由动能定理得 ?2μmgl=E k?m v02 解得 E k=3J; (3)小物块第一次返回后进入圆形轨道的运动,有以下两种情况: ①小球能够绕圆轨道做完整的圆周运动,此时设小球最高点速度为v2,由动能定理得 ?2mgR=m v22?E k 小物块能够经过最高点的条件m≥mg,解得R≤0.12m ②小物块不能够绕圆轨道做圆周运动,为了不让其脱离轨道,小物块至多只能到达与圆心 等高的位置,即m v12≤mgR,解得R≥0.3m; 设第一次自A点经过圆形轨道最高点时,速度为v1,由动能定理得:

高考物理专题复习 动能 动能定理练习题

2008高考物理专题复习 动能 动能定理练习题 考点:动能.做功与动能改变的关系(能力级别:Ⅰ) 1.动能 (1)定义:物体由于运动而具有的能量叫做动能. (2)计算公式:221mv E k = .国际单位:焦耳(J). (3)说明: ①动能只有大小,没有方向,是个标量.计算公式中v 是物体具有的速率.动能恒为正值. ②动能是状态量,动能的变化(增量)是过程量. ③动能具有相对性,其值与参考系的选取有关.一般取地面为参考系. 【例题】位于我国新疆境内的塔克拉玛干沙漠,气候干燥,风力强劲,是利用风力发电的绝世佳境.设该地强风的风速v =20m/s,空气密度ρ=1.3kg/m 3,如果把通过横截面积为s=20m 2的风的动能全部转化为电能,则电功率的大小为多少?(取一位有效数字). 〖解析〗时间t 内吹到风力发电机上的风的质量为 vts m ρ= 这些风的动能为 22 1mv E k = 由于风的动能全部转化为电能,所以发电机的发电功率为 W s v t E P k 531012 1?≈== ρ 2.做功与动能改变的关系 动能定理 (1)内容:外力对物体做的总功等于物体动能的变化.即:合外力做的功等于物体动能的变化. (2)表达式: 12k k E E W -=合 或k E W ?=合 (3)对动能定理的理解: ①合W 是所有外力对物体做的总功,等于所有外力对物体做功的代数和,即:W 合=W 1+ W 2+ W 3+…….特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下,只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来,就可以得到总功. ②因动能定理中功和能均与参考系的选取有关,所以动能定理也与参考系的选取有关,一般以地球为参考系. ③不论做什么运动形式,受力如何,动能定理总是适用的. ④做功的过程是能量转化的过程,动能定理中的等号“=”的意义是一种因果联系的数值上相等的符号, 它并不意谓着“功就是动能的增量”,也不意谓着“功转变成动能”,而意谓着“合外力的功是物体动能变化的原因,合外力对物体做多少功物体的动能就变化多少”. ⑤合W >0时,E k2>E k1,物体的动能增加; 合W <0时,E k2

动能定理的综合应用

动能定理的综合应用 1. 如右图所示,半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道 的B端切线水平,且距水平地面高度为h=1.25m,现将一质量m=0.2kg的小滑 块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道运动至B点并以v=5m/s的速度水平飞出2 (g取10m/s)?求:(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功; (2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小;(3)小滑块着地时的速度大小。 2?如图所示,质量为m= 5kg的摆球从图中A位置由静止开始摆下,当小球摆至竖直位置到达B点时绳子遇到B点上方电热丝而被烧断。已知摆线长为L = 1.6m , OA与0B的夹角为60o, C为悬点O正下方地面上一点,OC间的距离 h = 4.8m,若不计空气阻力及一切能量损耗,g= 10m/s2, 求:(1)小球摆到B点时的速度大小;(2)小球落地点D到C点之间的距离; (3)小球的落地时的速度大小

3、(14分)如图所示,一个人用一根长1m只能承受46N拉力的绳子,拴着一个 质量为1kg的小球,在竖直平面内作圆周运动,已知圆心O离地面h = 6m。转动 中小球运动到最低点时绳子突然断了,求 (1)绳子断时小球运动的角速度多大? (2)绳断后,小球落地点与抛出点间的水 平距离。(取g = 10m/s2) J / 4. 在光滑的水平面桌上有质量为m=0.2kg的小球,它压缩着一个轻弹簧,弹簧一端固定,如图所示。轻弹簧 原来处于静止状态,具有弹性势能E P=10.6J,现突然释放弹簧,小球脱离弹簧后滑向与水平面相切,半径为 为R=0.625m的竖直放置的光滑半圆形轨道。取g=10m/s2则: (1) 试通过计算判断小球能否滑到B点? (2) 若小球能通过B点,求此时它对轨道的压力为多大。

最新高考物理动能定理的综合应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

最新高考物理动能定理的综合应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案) 一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用 1.如图所示,半径为R =1 m ,内径很小的粗糙半圆管竖直放置,一直径略小于半圆管内径、质量为m =1 kg 的小球,在水平恒力F =250 17 N 的作用下由静止沿光滑水平面从A 点运动到B 点,A 、B 间的距离x = 17 5 m ,当小球运动到B 点时撤去外力F ,小球经半圆管道运动到最高点C ,此时球对外轨的压力F N =2.6mg ,然后垂直打在倾角为θ=45°的斜面上(g =10 m/s 2).求: (1)小球在B 点时的速度的大小; (2)小球在C 点时的速度的大小; (3)小球由B 到C 的过程中克服摩擦力做的功; (4)D 点距地面的高度. 【答案】(1)10 m/s (2)6 m/s (3)12 J (4)0.2 m 【解析】 【分析】 对AB 段,运用动能定理求小球在B 点的速度的大小;小球在C 点时,由重力和轨道对球的压力的合力提供向心力,由牛顿第二定律求小球在C 点的速度的大小;小球由B 到C 的过程,运用动能定理求克服摩擦力做的功;小球离开C 点后做平抛运动,由平抛运动的规律和几何知识结合求D 点距地面的高度. 【详解】 (1)小球从A 到B 过程,由动能定理得:212 B Fx mv = 解得:v B =10 m/s (2)在C 点,由牛顿第二定律得mg +F N =2 c v m R 又据题有:F N =2.6mg 解得:v C =6 m/s. (3)由B 到C 的过程,由动能定理得:-mg ·2R -W f =22 1122 c B mv mv - 解得克服摩擦力做的功:W f =12 J (4)设小球从C 点到打在斜面上经历的时间为t ,D 点距地面的高度为h , 则在竖直方向上有:2R -h = 12 gt 2

高中物理动能与动能定理题20套(带答案)及解析

高中物理动能与动能定理题20套(带答案)及解析 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1.如图所示,斜面ABC 下端与光滑的圆弧轨道CDE 相切于C ,整个装置竖直固定,D 是最低点,圆心角∠DOC =37°,E 、B 与圆心O 等高,圆弧轨道半径R =0.30m ,斜面长L =1.90m ,AB 部分光滑,BC 部分粗糙.现有一个质量m =0.10kg 的小物块P 从斜面上端A 点无初速下滑,物块P 与斜面BC 部分之间的动摩擦因数μ=0.75.取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g =10m/s 2,忽略空气阻力.求: (1)物块第一次通过C 点时的速度大小v C . (2)物块第一次通过D 点时受到轨道的支持力大小F D . (3)物块最终所处的位置. 【答案】(1)32m/s (2)7.4N (3)0.35m 【解析】 【分析】 由题中“斜面ABC 下端与光滑的圆弧轨道CDE 相切于C”可知,本题考查动能定理、圆周运动和机械能守恒,根据过程分析,运用动能定理、机械能守恒和牛顿第二定律可以解答. 【详解】 (1)BC 长度tan 530.4m l R ==o ,由动能定理可得 21 ()sin 372 B mg L l mv -=o 代入数据的 32m/s B v = 物块在BC 部分所受的摩擦力大小为 cos370.60N f mg μ==o 所受合力为 sin 370F mg f =-=o 故 32m/s C B v v == (2)设物块第一次通过D 点的速度为D v ,由动能定理得 2211 (1cos37)22 D C mgR mv mv -= -o

高考物理动能定理和能量守恒专题

弄死我咯,搞了一个多钟 专题四动能定理及能量守恒(注意大点的字) 一、大纲解读 本专题涉及的考点有:功和功率、动能和动能定理、重力做功和重力势能、弹性势能、机械能守恒定律,都是历年高考的必考内容,考查的知识点覆盖面全,频率高,题型全。动能定理、机械能守恒定律是力学中的重点和难点,用能量观点解题是解决动力学问题的三大途径之一。《大纲》对本部分考点要求为Ⅱ类有五个,功能关系一直都是高考的“重中之重”,是高考的热点和难点,涉及这部分内容的考题不但题型全、分值重,而且还常有高考压轴题。考题的内容经常及牛顿运动定律、曲线运动、动量守恒定律、电磁学等方面知识综合,物理过程复杂,综合分析的能力要求较高,这部分知识能密切联系生活实际、联系现代科学技术,因此,每年高考的压轴题,高难度的综合题经常涉及本专题知识。它的特点:一般过程复杂、难度大、能力

要求高。还常考查考生将物理问题经过分析、推理转化为数学问题,然后运用数学知识解决物理问题的能力。所以复习时要重视对基本概念、规律的理解掌握,加强建立物理模型、运用数学知识解决物理问题的能力。在09年的高考中要考查学生对于生活、生产中的实际问题要建立相关物理模型,灵活运用牛顿定律、动能定理、动量定理及能量转化的方法提高解决实际问题的能力。 二、重点剖析 1、理解功的六个基本问题 (1)做功及否的判断问题:关键看功的两个必要因素,第一是力;第二是力的方向上的位移。而所谓的“力的方向上的位移”可作如下理解:当位移平行于力,则位移就是力的方向上的位的位移;当位移垂直于力,则位移垂直于力,则位移就不是力的方向上的位移;当位移及力既不垂直又不平行于力,则可对位移进行正交分解,其平行于力的方向上的分位移仍被称为力的方向上的位移。 (2)关于功的计算问题:①W=FS cos α这种方法只适用于恒力做功。②用动能定理W=ΔE k 或功能关系求功。当F 为变力时,高中阶段往往 考虑用这种方法求功。 这种方法的依据是:做功的过程就是能量转化的过程,功是能的转化的量度。如果知道某一过程中能量转化的数值,那么也就知道了该过程中对应的功的数值。 (3)关于求功率问题:①t W P = 所求出的功率是时间t 内的平均功率。②功率的计算式:θcos Fv P =,其中θ是力及速度间的夹角。一般用于求某一时刻的瞬时功率。

高考物理动能定理的综合应用技巧小结及练习题及解析

高考物理动能定理的综合应用技巧小结及练习题及解析 一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用 1.为了备战2022年北京冬奥会,一名滑雪运动员在倾角θ=30°的山坡滑道上进行训练,运动员及装备的总质量m=70 kg.滑道与水平地面平滑连接,如图所示.他从滑道上由静止开始匀加速下滑,经过t=5s到达坡底,滑下的路程 x=50 m.滑雪运动员到达坡底后又在水平面上滑行了一段距离后静止.运动员视为质点,重力加速度g=10m/s2,求: (1)滑雪运动员沿山坡下滑时的加速度大小a; (2)滑雪运动员沿山坡下滑过程中受到的阻力大小f; (3)滑雪运动员在全过程中克服阻力做的功W f. 【答案】(1)4m/s2(2)f = 70N (3)1.75×104J 【解析】 【分析】 (1)运动员沿山坡下滑时做初速度为零的匀加速直线运动,已知时间和位移,根据匀变速直线运动的位移时间公式求出下滑的加速度. (2)对运动员进行受力分析,根据牛顿第二定律求出下滑过程中受到的阻力大小.(3)对全过程,根据动能定理求滑雪运动员克服阻力做的功. 【详解】 (1)根据匀变速直线运动规律得:x=1 at2 2 解得:a=4m/s2 (2)运动员受力如图,根据牛顿第二定律得:mgsinθ-f=ma 解得:f=70N (3)全程应用动能定理,得:mgxsinθ-W f =0 解得:W f =1.75×104J 【点睛】 解决本题的关键要掌握两种求功的方法,对于恒力可运用功的计算公式求.对于变力可根据动能定理求功. 2.如图所示,AC为光滑的水平桌面,轻弹簧的一端固定在A端的竖直墙壁上.质量 的小物块将弹簧的另一端压缩到B点,之后由静止释放,离开弹簧后从C点水平1 m kg

相关主题