动能定理练习题附答案

1、国光中学物理根底练习系列(五)动能定理1、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度是 2m/s,求:(1)物体克服重力做功.(2)合外力对物体做功.(3)手对物体做功.解： m 由 A 到 B：WG = _mgh=1-0J克服重力做功W克G = Wg =10J12(2) m由A到B,根据动能定理 ：EW =mv -0 =2J一 2 m 由 A 到 B: 1W =性 +WFrWF =12 J2、一个人站在距地面高 h = 15m处,将一个质量为 m = 100g的石块以V0 = 10m/s的速度斜向上抛出.(1)假设不计空气阻力,求石块落地时的速度v.(2)假设石块落地时速

2、度的大小为vt = 19m/s,求石块克服空气阻力做的功1212斛：(1) m 由 AHijB：根据动能 te 理：mgh=-mv - mv0 : v = 20m/s223(2) m由A到B,根据动能定理1212mgh-Wmvtmv0, W =1.95J3a、运发动踢球的平均作用力为200N,把一个静止的质量为在水平面上运动 60m后停下.求运发动对球做的功？3b、如果运发动踢球时球以10m/s迎面飞来,踢出速度仍为10m/s,那么运发动对球做功为多少？解:(3a)球由O到A,根据动能定理412W = - mv0 -0 =50J 2(3b)球在运发动踢球的过程中,根据动能定理1 * * * 5

3、1kg的球以10m/s的速度踢出,Vo =0 vm _ _ *O AO-； AN H mgABNmg1212_W =-mv mv =0224、在距离地面高为 H处,将质量为m的小钢球以初速度 V0竖直下抛,落地后,小钢球陷入泥 土中的深度为h求：(1)求钢球落地时的速度大小 v.(2)泥土对小钢球的阻力是恒力还是变力(3)求泥土阻力对小钢球所做的功 .(4)求泥土对小钢球的平均阻力大小 .解：(1) m由A到B:根据动能定理：12122mgH =-mv -mv0. v = 2gH ov(2)变力此处无法证实,但可以从以下角度理解：小球刚接触泥土时,泥土对小球的力为 泥土对小球的力必大于重力 m

4、g,而当小球在泥土中静止时,泥土对小球的力又恰等于重力 mg.因此可以推知, 泥土对小球的力为变力. 也可以用第二段来算82 ,然后将两段位移加起来.计算过程如下: m由2状态到3状态：根据动能定理：口mgs2 cos1801 =0 一; mv2s2 =70m那么总位移s =& s2 =100m .(3) m由B至ij C,根据动能定理：mgh +Wf =0 -1 mv2212,Wf = mv0 - mg H,h m 由 B到 C: Wf =f h cos18022h一 mv0 2mg H h .f =5、在水平的冰面上,以大小为F=20N 冰车受到的摩擦力是它对冰面压力的 进了一段距离后停止

5、.取g = 10m/s2.的水平推力,推着质量0. 01倍,当冰车前进了求:m=60kg的冰车,由静止开始运动.Si=30m后,撤去推力F,冰车又前s.(1)撤去推力F时的速度大小.(2)冰车运动的总路程解：(1) m由1状态到2状态：根据动能定理7:-12Fs1cos0mgscos180 =- mv - 0.v = . 14m/s =3.74m/s(2) m由1状态到3状态8:根据动能定理：F&cos0mgscos180 =0-00,当小球在泥土中减速时,.s =100m6、如下图,光滑1/4圆弧半径为0.8m,有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到B点,然后沿水平面前进 4m,到

6、达C点停止.求：(1)在物体沿水平运动中摩擦力做的功(2)物体与水平面间的动摩擦因数.解：m由A到C也可以分段计算,计算过程略.：根据动能定理：mgR+Wf=00Wf - -mgR - -8J(2) m 由 B 至ij C: Wf =Nmg x cos180 7、粗糙的1/4圆弧的半径为0.45m,有一质量为0.2kg的物体自最高点 A从静止开始下滑到圆弧最低点B时,然后沿水平面前进 0.4m到达C点停止.设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5 (g=10m/s ),求： (1)物体到达B点时的速度大小.(2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功.解：(1) m由B到C:根据动能定理：Rmg l c

7、os180.vb =2m/s12(2) m 由 A到 B：根据动能te理：mgR+Wf = mvB -02克服摩擦力做功 W克f =叫=0.5J8、质量为m的物体从高为h的斜面上由静止开始下滑,经过一段水平距离后停止,测得始点 与终点的水平距离为 s,物体跟斜面和水平面间的动摩擦因数相同,求：摩擦因数证：设斜面长为l,斜面倾角为日,物体在斜面上运动的水平位移为S,在水平面上运动的位移为s2,如下图题目里没有提到或给出,而在计算过程中需要用到的物理量,应在解题之前给出解释. 具体计算过程如下：由lcos=&,得：mgh + Lmg Si cos180 +_mgs2 cos180 =0-0mgh

8、- mg s1s2 = 0由 s =5 +s2 ,得：mgh -mgs =0即：h -s =0.m由A至ij B：根据动能定理：mgh +一mg cos 二 l cos180 +；mgs2 cos180 =0 -0又；lCOse=&、S=Si+S2那么 11： h-s =0即：=s证毕.9、汽车质量为 m = 2X 103kg,沿平直的路面以恒定功率 到最大速度20m/s.设汽车受到的阻力恒定.求：20kW由静止出发,经过60s,汽车达(1)阻力的大小.(2)这一过程牵引力所做的功,12解：(1)汽车速度v达最大Vm时,有F = f,故:(3)这一过程汽车行驶的距离P 二F % =f vm.

9、f =1 0 0 0 N(2)汽车由静止到达最大速度的过程中:WF =P t =1.2 106Jv0 = 0b:* F tmghimiin dU IhH IiJii lib Hll dJmg(2)汽车由静止到达最大速度的过程中,由动能定理:12cWf f l cos180 =-mvm -0=800m210. AB是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端 A点起由静止开始沿轨道下滑.圆轨道半径为(1)小球运动到B点时的动能；B与水平直轨道相切, R,小球的质量为m,如下图.一小球自 不计各处摩擦.求 1(2)小球下滑到距水平轨道的图度为-R时速度的大小和万向;12斛：(1)m： A-B 过程：:动

10、能te理 mgR=mvB -0212二 Ekb =-mvB =mgR d2(3) m： A-D： .动能定理1mgR =1mvD -0 22与竖直方向成30.11.固定的轨道 ABC如下图,其中水平轨道 AB与半径为R/4的光滑圆弧轨道 BC相连接,AB与圆弧相切于 B点.质量为m的小物块静止在水一平轨道上的P点,它与水平轨道间的动摩擦因数为.0.25 , PB=2R.用大小等于 2mg的水平恒力推动小物块,当小物块运动到B点时,立即撤去推力(小物块可视为质点)(1)求小物块沿圆弧轨道上升后,可能到达的最大高度(2)如果水平轨道解：(1)13 m： P-B,H；但并不阻碍使用动能定理对其进行求

11、解12由于种种原因,此题给出的数据并不适宜,13也可以整体求解,解法如下：m： B-C,根据动能定理：F 2R - f 2R -mgH =0 -0其中：F=2mg , f=mgH =3. R12F - f 2R =-mvi -0其中：F=2mg , f=mg2v 1 =7 Rgm： B-C,根据动能定理：1212-mgR =-mv2 mv222v 2 =5 Rgm ： C点竖直上抛,根据动能定理：1 2-mgh =0 -mv2h=2.5RH=h+R=3.5R(2)物块从H返回A点,根据动能定理:mgH -mg=0-0s=14R小物块最终停在B右侧14R处12.如下图,位于竖直平面内的光滑轨道, 由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为 Ro 一质量为m的小物块(视为质点)从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动.(g为重力加速度)(1)求物块物块能通过圆轨道最低点速度多大；(2)求物块物块能通过圆轨道最高点速度多大; 解：(1) m： A-B过程：根据动能定理：,12mgh =-mv -02v2=2gh(2) m： A-B-C过程：根据动能定理:12 cmg(h -2R) = -mv -0v2=2g(h-2R)1不能写成：Wg =mgh=10J.在没有特别说明的情况下,Wg默认解释为重力所做的功,而在这个过