习题课动能定理的应用

1、习题课动能定理的应用对点训练知识点一应用动能定理计 算变力做功1. 一人用力踢质量为1 kg的皮球，使球以10 m/s的速度飞出，假 定人踢球的平均作用力是200 N,球在水平方向运动了 20 m停止，那么 人对球所做的功为（ ）A、 50 J B、 500 JC、4000 J D、无法确定2.如图LX3 1所示，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨 道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点 Q时，对轨道的正压力为2mg,重力加速度大小为g.质点自P滑至UQ的过 程中，克服摩擦力所做的功为（）图 LX3 11 1AqmgR B.3mgR43C.2mgR D."

2、;4mgR知识点二应用动能定理分 析多过程问题3.某消防队员从一平台跳下，下落 2 m后，双脚触地，接着他用双 腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了 0.5 m,在着地的过程中，地面 对他双脚的平均作用力估计为（）A、自身所受重力的2倍B、自身所受重力的5倍C、自身所受重力的8倍D、自身所受重力的10倍4 .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v 0沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度 v运动.当子 弹进入木块的深度为d时相对木块静止，这时木块前进的距离为 L.假设木 块对子弹的阻力大小F视为恒定，以下关系式错误的选项是（ ）A、FLMv2mv2B、Fd=-m

3、v0 m+ Mv2C、Fd = 2 22 mv2 n2v2D、F(L + d)="2"2" 图 LX3 25 .如图LX32所示，质量为M的小车放在光滑的水平面上，质量 为m的物体(可视为质点)放在小车的左端.受到水平恒力 F作用后，物体 由静止开始运动，设小车与物体间的摩擦力为f,车长为L,车发生的位移为x,那么物体从小车左端运动到右端时，以下说法错误的选项是()A、物体具有的动能为(F-f)(x+L)B、小车具有的动能为fxC、物体克服摩擦力所做的功为f(x + L)D、小车和物体系统具有的总动能为 F(x+ L)知识点三动能定理和图像 的综合问题6 .(多项

4、选择)质量均为m的甲、乙两物体静止在粗糙的水平面上， 现分别用水平拉力作用在物体上，使两物体从同一起点并排沿同一方向由 静止开始运动，两物体的v t图像如图LX33所示，那么以下说法中正 确的选项是()图 LX3 3A、前1 s内两物体的加速度始终不同B、前2 s内两物体的合外力做功相同C、t=2 s时两物体相遇D、前2 s内甲的平均速度大于乙的平均速度综合拓展7 .质量为m的物体静止在水平桌面上，它与桌面之间的动摩擦因数 为w,物体在水平力F作用下开始运动，发生位移x1时撤去力F,物体 还能运动多远？8 .如图LX34所示，半径R = 0.9 m的四分之一圆弧形光滑轨道竖 直放置，圆弧最低点

5、B与长为L=1 m的水平面相切于B点，BC离地面 高h = 0.8 m,质量为m= 1.0 kg的小滑块从圆弧最高点 D由静止释放， 滑块与水平面间的动摩擦因数 w = 0.1,不计空气阻力，g取10 m/s2求：(1)小滑块刚到达圆弧轨道的B点时对轨道的压力；(2)小滑块落地点距C点的距离.图 LX3 -49 .如图LX35所示，在水平面上虚线位置处有一个质量 m=1 kg 的小滑块P, P与水平面间的动摩擦因数为 w = 0.5.给P一个水平向右的 初速度v0 = 6 m/s, P开始运动，P在虚线右侧总会受到大小为 F=10 N 且与水平方向成8=37°角斜向左上的恒定作用力，

6、g取10 m/s2,求：(1)P向右运动的最大距离；(2)P最终所在位置到虚线的距离.图 LX3 510 .如图LX36甲所示，长为4 m的水平轨道AB与半径为R=0.6 m的竖直半圆弧轨道BC在B处平滑连接，有一质量为1 kg的滑块(大小 不计)从A处由静止开始受水平力F作用而运动，F随位移变化的关系如 图乙所示(水平向右为正)，滑块与AB间的动摩擦因数为 区=0.25,与BC 间的动摩擦因数未知，g取10 m/s2.(1)求滑块到达B处时的速度大小；(2)求滑块在水平轨道AB上运动前2 m过程所用的时间；(3)假设到达B点时撤去力F,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能 到达最高点C,那么滑

7、块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少？图 LX3 61、1. A 解析由动能定理得，人对球做的功 W=2mv2-0=50 J,应 选项A正确.2. C 解析在最低点，根据牛顿第三定律可知轨道对质点的支持力 F=2mg,根据牛顿第二定律可得 Fmg = mV2,从最高点P到最低点Q1运用动能定理可得mgRWf = 2mv2,联立以上各式得，克服摩擦力做的1 2功为Wf = mgR.选项C正确.3. B 解析消防队员从开始下落至重心下降到最低点过程，重力做 功WG = mg(h+A h),地面对队员的作用力做功 WF = FAh,由动能定理 得 WGWF = 0,代入数值解得 F=5mg.11

8、_14. B 解析由动能定理得F(L + d)=2mv22mv0, FL=Mv2, ft Fd=mV0-M2mv2,应选项 B 错误.5. D 解析物体对地的位移为x+L,根据动能定理，对物体有 Ek 物=(F f)(x + L),对小车有Ek=fx,选项A、B正确；根据功的定义 可知，物体克服摩擦力做功 Wf = f(x + L),选项C正确；小车和物体系统 具有的总动能为Ek物+£卜车=F(x+L) fL,选项D错误.6. BD 解析在v t图像中图线斜率表示加速度，甲的加速度开始 时比乙的大，在1 s后甲的加速度为0,比乙的小，在01 s间某时刻甲和乙的加速度相同，A错误；在开

9、始时两物体速度均为 0, 2 s末速度相 同，由动能定理可知，前2 s内两物体的合外力做功相同，B正确；根据 图线与横轴所围的面积表示位移可知，前 2 s甲的位移大，平均速度大，C错误,77D正确.F p mgx1w mg解析解法一：可将物体运动分成两个阶段进行求解.物体开始做匀加速直线运动，位移为 x1,根据动能定理有1Fx1 m mgx1 = 2mv2 0 撤去外力F后，物体做匀减速直线运动，位移为 x2,根据动能定理有 1 .一m mgx2 = 02mv1联立得 Fx1 m mgx1 m mgx2 = 0 0有/日 cF u mgx1解得 x2=.mg解法二：对物体从静止开始加速，然后减

10、速为零的全过程进行分析求解.根据动能定理有Fx1 m mg(x1 +x2) = 00”口F m mgx1解得x2.w mg48. (1)30 N,方向竖直向下(2)5 小 m解析(1)设小滑块到达B点时的速度为vB,圆弧轨道对小滑块的支1持力为FN,由动能te理得 mgR= 2mv22 vB由牛顿弟二7E律得FN mg=mR联立解得FN = 30 N由牛顿第三定律可知，小滑块在 B点时对轨道的压力为30 N,方向 竖直向下.(2)设小滑块运动到C点时的速度为vC,由动能定理得mgR- m mgL 1= 2mvC解得 vC = 4 m/s小滑块从C点运动到地面做平抛运动，那么水平方向有x = v

11、Ct1竖直万向有h = 2gt2小滑块落地点距C点的距离s=，x2+ h2 =4乖m.9. (1)1.8 m (2)2.16 m解析(1)对P向右运动到速度减小为0的过程，设最大位移为xm, 在虚线右侧P对地面的压力大小为FN = mg Fsin 0=4 N1由动能7E理有一(Fcos 0 + i FN)xm = 0 2mv0解得 xm = 1.8 m.(2)对P从右侧最大距离处开始到停止运动过程，设停在虚线左侧距离 虚线为x处，由动能定理有(Fcos 0 FN)xm m mgx= 0解得 x=2.16 m.10. (1)2 10 m/s (2)35 s (3)5 J解析(1)对滑块从A到B的过程，由动能定理得1 -F1x1 + F3x