动能定理和机械能守恒定律练习(含答案)

A不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点的过程中（ ）A不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点的过程中（ ）动能定理和机械能守恒定律的应用练习在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v0,落到地面时速度为v,用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于（）A.mgh-^mv2-^mv2 B.^mv2-^mv2-mghTOC\o"1-5"\h\z2 2o 2 2oC.mgh+—mv2-—mv2 D.mgh+丄mv2-—mv22°222°如图所示，固定斜面倾角为0，整个斜面分为AB、BC两段，AB=2BC。小物块P（可视为质点）与AB、BC两段斜面间的动摩擦因数分别为卩1、卩2。已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑到C点而停下，那么0、片、R2间应满足的关系是（）12 1C2q+QA.tan0= 1 23C.tan0=p12被竖直上抛的物体的初速度与回到抛出点时速度大小之比为k，而空气阻力在运动过程中大小不变，则重力与空气阻力的大小之比为（ ）A.（k2+1）/（k2-1） B.（k+1）/（k-1）C.k/1 D.1/k如图所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，B.重物的重力势能增大D.重物的机械能减少小明对足球做的功等于|mvB.重物的重力势能增大D.重物的机械能减少小明对足球做的功等于|mv2+mgh小明对足球做的功等于mgh足球在A点处的机械能为1mv2D.足球在B点处的动能为*mv2—mgh6.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。A.B.C.重物的重力势能减少C.重物的机械能不变5.小明和小强在操场上一起踢足球，足球质量为m.如图所示，小明将足球以速度v从地面上的A点踢起，当足球到达离地面高度为h的B点位置时，取B处为零势能参考面，不计空气阻力.则下列说法中正确的是（ ）如图一根铁链长为L,放在光滑的水平桌面上，一端下垂，长度为a,若将链条由静止释放，则链条刚好离开桌子边缘时的速度是多少？如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。（重力加速度g=10m/S2)t(s)0v(m/s)0求：（1） 斜面的倾角«;（2） 物体与水平面之间的动摩擦因数卩；（3） 时的瞬时速度v的大小。某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中'2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内（所有数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多），底端与水平地面相切.弹射装置将一个小物体（可视为质点）以va=5m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进入轨道，依次经过“8002”后从p点水平抛出。小物体与地面ab段间的动摩擦因数卩=0.3,不计其他机械能损失.已知ab段长L=1.5m,数字“0”的半径R=0.2m,物体质量m=0.01kg,g=10m/s2o求：（1）小物体从p点抛出后的水平射程。（2）小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。动能定理和机械能守恒定律的应用练习参考答案C解析：克服阻力做功等于物块机械能的减少，抛出时的机械能为气=險+2mv02，落地时的机械能为

E=—mv2，机械能减少E-E=mgh+[mv2-’mv2。故选项C是正确的。2212202A解析：设斜面的长度是l,对小物块全过程用动能定理：21 1 &丿口 2q+qmglsinO-p^mgcos0-—-q2mgcos0-3=0，解得tan0=——__2，故选A。A解析：设空气阻力为F,物体质量为m,初速度为kv,回到抛出点时的速度为v，上升的最大高度为h,对上升过程由动能定理得1m(kv)2=(mg+F)h①2对下降过程由动能定理得1mv2=(mg-F)h2联立①②解得重力mg、空气阻力F大小之比为(k2+l)/(k2-1)。AD解析：重物从A点释放后，在从A点向B点运动的过程中，重物的重力势能逐渐减小，动能逐渐增加，弹簧逐渐被拉长，弹性势能逐渐增大，所以，重物减小的重力势能一部分转化为重物的动能，另一部分转化为弹簧的弹性势能。对重物和弹簧构成的系统，机械能守恒，但对重物来说，其机械能减小。选项A、D正确。5D小明对足球做功W，由动能定理得W=|mv2-0=|mv2；足球由A点到B点的过程中，有一mgh=1mvB-|mv2,可知足球在B点处的动能为*mv2—mgh；当取B处为零势能参考面时，足球的机械能表达式为E=1mvB=[mv2—mgh,在A点的机械能也是这个值.综上，选D。6.答案：—l25J解析：由于斜面光滑故机械能守恒，但弹簧的弹力是变力，弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增加，且弹力做的功的数值与弹性势能的增加量相等。取B所在水平面为零势能参考面，弹簧原长处的D点为弹性势能的零参考点，则状态A：EA=mgh+mv02/2对状态B：EB=—W+0B 弹簧由机械能守恒定律得：W=—(mgh+mv02/2)=—l25(J)I 弹簧 07 ,'g(L-a2)L解析：以水平桌面为零势能面-£mg解析：以水平桌面为零势能面-£mg牛-(-mg^)=1mv22LL2-a2 lmg=mv222Lv=:g(L-a2)=解析及答案：(1)由前三列数据可知：物体在斜面上匀加速下滑时的加速度a=Av=5m/s2,mgsina=ma,可得a=30°。TOC\o"1-5"\h\z1At 1(2)由后两列数据可知：_ Av物体在水平面上匀减速滑行时的加速度大小为：a= =-2m/s2,-Qmg=ma，可得q=0.2。2At 2(3)设物体在斜面上下滑的时间为t,B点的速度为vBBv l.l-v则在斜面上a=b，在水平面上a=blt 2l.2-tbB代入数据得t=0.5s,v=2.5m/sBBt=0.6s时物体在水平面上，其速度为v=v-at=2.3m/sB29.解析及答案：(1)设小物体运动到p点时的速度大小为v,对小物体由a运动到p过程应用动能定理得

-“mgL-2Rmg=1mv2-丄mva2，小物体自p点做平抛运动，设运动时间为t,水平射程为x,则2R=1-gt2,x=vt.联

2> ^2 ^2立以上各式，代入数据解得x=0.8m.(2)设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为F,取竖直向下为正方向，则F+mg=mv2R代入数据解得F=0.3N,方向竖直向下.动能定理及应用动能定理1、 内容： 2、 动能定理表达式： 3、 理解：①F合在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。F合做正功时，物体动能增加；F合做负功时，物体动能减少。②动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。4、 适用范围：适用于恒力、变力做功；适用于直线运动，也适用于曲线运动。5、 应用动能定理解题步骤：A、 明确研究对象及研究过程B、 进行受力分析和做功情况分析C、 确定初末状态动能D、 列方程、求解。1、一辆5吨的载重汽车开上一段坡路，坡路上S=100m，坡顶和坡底的高度差h=10m,汽车山坡前的速度是10m/s,上到坡顶时速度减为5.0m/s。汽车受到的摩擦阻力时车重的0.05倍。求汽车的牵引力。2、一小球从高出地面H米处，由静止自由下落，不计空气阻力，球落至地面后又深入沙坑h米后停止，求沙坑对球的平均阻力是其重力的多少倍。地面3、质量为5X105kg的机车，以恒定的功率沿平直轨道行驶，在3min内行驶了1450m,其速度从10m/s增加到最大速度15m/s.若阻力保持不变，求机车的功率和所受阻力的数值.4、质量为M、厚度为d的方木块，静置在光滑的水平面上，如图所示，一子弹以初速度v0水平射穿木块，子弹的质量为m,木块对子弹的阻力为f且始终不变，在子弹射穿木块的过程中，木块发生的位移为L。求子弹射穿木块后，子弹和木块的速度各为多少？图6-3-15、如图所示，质量m=lkg的木块静止在高人=的平台上，木块与平台间的动摩擦因数，用水平推力F=20N,使木块产生位移S1=3m时撤去，木块又滑行S2=1m时飞出平台,求木块落地时速度的大小？(空气阻力不计，g=10m/s2)图6-3-1^777777776•小球在竖直放置的光滑圆轨道内做圆周运动，圆环半径为r,且刚能通过最高点，则球在最低点时的速度和对圆轨道的压力分别为： [ ]A、4rg,16mg B、,5mg C、2gr,5mg D、、.帚,6mg7、如图所示，半径的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点，质量为 m=lkg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下，从C点运动到A点，物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,物体沿半圆轨道通过最高点B后作平抛运动，正好落在C点，已知AC=2m，F=15N，g取10m/s2，试求:物体在B点时的速度以及此时半圆轨道对物体的弹力.物体从C到A的过程中，摩擦力做的功.8、如图过山车模型，小球从h高处由静止开始滑下，若小球经过光滑轨道上最高点不掉下来，求h的最小值?9、如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，B、C为水平的，其距离。盆边缘的高度为。在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑。已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间动摩擦系数为卩=。小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离为A.0.50m B.0.25mC.0.10mD.010、从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受的空气阻力是它重力的k(k<1)倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，求：小球第一次与地面碰撞后，能够反弹起的最大高度是多少？小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是多少?

11、某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v-t图像，已知小车在0〜q时间内做匀加速直线运动，t1〜10s时间内小车牵引力的功率保持不变，7s末到达最大速度，在10s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m=1kg,整个过程中小车受到的阻力f大小不变。求：TOC\o"1-5"\h\z小车所受阻力f的大小； 6 —\在q〜10s内小车牵引力的功率P； / \ ；\求出t1的值及小车在0〜q时间内的位移。(4)0-10s内牵引力做功 3/ ； ' ——'―►Ot1 t/s程前进的距离为s,重心升高为h,A.运动员的机械能增加了1m"C程前进的距离为s,重心升高为h,A.运动员的机械能增加了1m"C.运动员的重力做功为mgh获得的速度为s克服阻力做功为W阻，则在此过程中()一 1 阻B.运动员的机械能增加了qms+mghD.运动员自身做功W人=|m^2+mgh13、一质量为lkg的物体被人用手由静止向上提升lm，这时物体的速度2m/s,则下列说法正确的是 ()A、手对物体做功12J B、合外力对物