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2020版高考加练复习:第5章 微专题38 动能定理解决多过程问题

2020版高考加练复习:第5章 微专题38 动能定理解决多过程问题
2020版高考加练复习:第5章 微专题38 动能定理解决多过程问题

[方法点拨](1)要对研究对象受力分析并分析各力做功情况;分析物体运动过程,明确对哪个过程应用

动能定理.(2)列动能定理方程要规范,注意各功的正负号问题.

1.(2018·湖北省重点中学联考)如图1所示,在倾角为θ的斜面底端固定一根劲度系数足够大的弹簧(力作用在弹簧上时弹簧形变很小,可以忽略不计),弹簧的上端与斜面上B 点对齐.将一个物块从斜面上的A 点由静止释放,物块被弹簧反弹后沿斜面上滑,到最高点时离A 点的距离为x.物块的大小不计,A、B 间的距离为L,则物块与斜面间的动摩擦因数为(

)

图1

A.x

2L-x tanθ B.x

L-x tanθC.

L

L+x

tanθ D.

L

L+2x

tanθ2.(2018·山东省青岛二中模拟)质量为10kg 的物体,在变力F 作用下沿x 轴做直线运动,力随坐标x 的变化情况如图2所示.物体在x=0处,速度为1m/s,不计一切摩擦,则物体运动到x=16m 处时,速度大小为(

)

图2

A.22m/s

B.3m/s

C.4m/s

D.17m/s

3.(多选)(2018·北京市海淀区模拟)如图3甲所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m 的小球,从离弹簧上端高h 处由静止释放.某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程,他以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下方向建立坐标轴Ox,作出小球所受弹力F 大小随小球下落的位置坐标x 的变化关系如图乙所示,不计空气阻力,重力加速度为g.以下判断正确的是(

)

图3

A.当=h+2x 0时,小球的动能最小

B.最低点的坐标x=h+2x 0

C.当x=h+2x 0时,小球的加速度为-g,且弹力为2mg

D.小球动能的最大值为mgh+

mgx 02

4.(多选)(2019·福建省三明一中模拟)如图4所示,斜面AB 和水平面BC 是由同一板材上截下的两段,在B 处用小圆弧连接.将小铁块(可视为质点)从A 处由静止释放后,它沿斜面向下滑行,进入平面,最终静止于P 处.若从该板材上再截下一段,搁置在A、P 之间,构成一个新的斜面,再将铁块放回A 处,并轻推一下使之沿新斜面向下滑动.关于此情况下铁块的运动情况,下列描述正确的是(

)

图4

A.铁块一定能够到达P 点

B.铁块的初速度必须足够大才能到达P 点

C.铁块能否到达P 点与铁块质量有关

D.铁块能否到达P 点与铁块质量无关

5.(多选)如图5所示,光滑水平面AB 与竖直面上的半圆形固定轨道在B 点衔接,轨道半径为R,BC 为直径,一可看成质点、质量为m 的物块在A 点处压缩一轻质弹簧(物块与弹簧不拴接),释放物块,物块被弹簧弹出后,经过半圆形轨道B 点时对轨道的压力变为其重力的7倍,之后向上运动恰能通过半圆轨道的最高点C,重力加速度大小为g,不计空气阻力,则(

)

图5

A.物块经过B 点时的速度大小为5gR

B.刚开始时被压缩弹簧的弹性势能为3mgR

C.物块从B 点到C 点克服阻力所做的功为1

2

mgR

D.若刚开始时被压缩弹簧的弹性势能变为原来的2倍,物块到达C 点的动能为7

2

mgR

6.一个质量为4kg 的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1,从t=0开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F 作用,力F 随时间的变化规律如图6所示,求83s 内物体的位移大小和力F 对物体所做的功.(g 取10m/s 2

)

图6

7.(2018·湖南省衡阳市一模)某雪橇运动简化模型如图7所示:倾角为θ=37°的直线雪道AB 与曲线雪道BCDE 在B 点平滑连接,其中A、E 两点在同一水平面上,雪道最高点C 所对应的圆弧半径R=10m,B、C 两点距离水平面AE 的高度分别为h 1=18m 与h 2=20m,雪橇与雪道各处的动摩擦因数均为μ=0.1,运动员可坐在电动雪橇上由A 点从静止开始向上运动,若电动雪橇以恒定功率1.2kW 工作10s 后自动关闭,则雪橇和运动员(总质量m=50kg)到达C 点的速度为2m/s.已知雪橇运动过程中不脱离雪道且sin37°=0.6,cos37°=0.8,g 取10m/s 2,求:

图7

(1)雪橇在C 点时对雪道的压力;(2)雪橇在BC 段克服摩擦力所做的功.

8.如图8所示,倾角为θ=37°的斜面固定在水平地面上,劲度系数为k=40N/m 的轻弹簧与斜面平行,弹簧下端固定在斜面底端的挡板上,弹簧与斜面间无摩擦.一个质量为m=5kg 的小滑块从斜面上的P 点由静止滑下,小滑块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,P 点与弹簧自由端Q 点间的距离为L=1m.已知整个过程弹簧始终在弹性限度内,弹簧的弹性势能E p 与其形变量x 的关系为E p =12kx 2

,sin37°=0.6,cos37°

=0.8,重力加速度g=10m/s 2

.求:

图8

(1)小滑块从P点下滑到Q点时所经历的时间t;

的大小;

(2)小滑块运动过程中达到的最大速度v

m

(3)小滑块运动到最低点的过程中,弹簧的最大弹性势能.

9.(2018·山东省济宁市一模)如图9所示,一根轻弹簧左端固定于竖直墙上,右端被质量m=1kg可视为质点的小物块压缩而处于静止状态,且弹簧与物块不拴接,弹簧原长小于光滑平台的长度.在平台的右端有一水平传送带AB长为L=12m,与传送带相邻的粗糙水平面BC长为x=4m,物块与传送带及水平面BC

间的动摩擦因数均为μ=0.3,在C点右侧有一半径为R的光滑竖直圆弧轨道与BC平滑连接,在半圆弧轨道的最高点F处有一固定挡板,物块撞上挡板后会以原速率反弹回来.若传送带以v=6m/s的速率顺时针

=8J全部转移给匀速转动,不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失.释放物块,当弹簧储存的能量E

p

物块时,小物块恰能滑到与圆心O等高的E点,取g=10m/s2.

图9

(1)求物块被弹簧弹出时的速度大小;

(2)求半圆弧轨道的半径R;

(3)若传送带的速度大小可调,欲使小物块与挡板只碰一次,且碰后不脱离轨道,求传送带速度的可调范围.

答案精析

1.A

[物块从A 点由静止释放到返回至最高点,重力做正功,摩擦力做负功,弹簧的弹力做功为零,动能

的变化量为零,根据动能定理得mgxsinθ-μmgcosθ(2L-x)=ΔE k =0,解得μ=x

2L-x

tanθ,故A 正确,B、C、D 错误.]2.B

[在0~4m 内F 恒定,物体做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得a=F m

=1m/s 2,根据2ax=v 42-v 0

2

得v 4=3m/s,对物体在4~16m 内运动过程运用动能定理,从题图中可知4~16m 内合外力做功为0,所以v 16=v 4=3m/s,B 正确.]3.CD

[由题图乙可知mg=kx 0,解得x 0=

mg

k

,由F-x 图线与横轴所围图形的面积表示弹力所做的功,则有W 弹=12k(x-h)2,由动能定理得mgx-12k(x-h)2=0,即mgx-mg 2x 0

(x-h)2

=0,解得x=h+x 0(1+

1+

2h

x 0

),故最低点坐标不是h+2x 0,且此处动能不是最小,故A、B 错误;由题图可知,mg=kx 0,由对称性可知当x=h+2x 0时,小球加速度为-g,且弹力为2mg,故C 正确;小球在x=h+x 0处时,动能有最大值,根据动能定理有mg(h+x 0)+W 弹=E km -0,依题可得W 弹=-12mgx 0,所以E km =mgh+1

2mgx 0,故D 正确.]

4.AD

[设A 距离地面的高度为h,板材的动摩擦因数为μ,对全过程运用动能定理有mgh-μmgcosθ·s AB

-μmgs BP =0,得mgh-μmg(s AB cosθ+s BP )=0,而s AB cosθ+s BP =OP ,即h-μOP =0,铁块在新斜面上有mgsinα-μmgcosα=ma,由sinα-μcosα=h-μOP

AP =0,可知铁块在新斜面上做匀速运动,与

铁块的质量m 无关,铁块一定能够到达P 点,选项A、D 正确,B、C 错误.]5.BC

[设物块经过半圆轨道B 点瞬间的速度为v B ,物块在B 点时有F N =7mg,F N -mg=m v 2

B

R

可得v B =6gR,

选项A 错误;物块从A 点到B 点的过程有E p =12mv B 2

,解得E p =3mgR,选项B 正确;设物块到达C 点时的速

度为v C ,物块在C 点时有mg=m v 2

C R ,物块从B 点到C 点的过程有-mg·2R-W f 克=12mv C 2-12mv B 2

,可解得物

块从B 点到C 点过程克服阻力做的功W f 克=1

2mgR,选项C 正确;若刚开始时被压缩弹簧的弹性势能变为原

来的2倍,物块进入半圆形轨道的速度增大,在同一点物块对轨道的压力增大,摩擦力增大,物块从B 点到C 点克服阻力所做的功增大,物块到达C 点的动能小于7

2mgR,选项D 错误.]

6.167m

676J

解析当物体在前半周期时由牛顿第二定律得

F 1-μmg=ma 1,

则物体的加速度大小a 1=

F 1-μmg

m

=2m/s 2

当物体在后半周期时由牛顿第二定律得|F 2|+μmg=ma 2,则物体的加速度大小a 2=

|F 2|+μmg m

=2m/s 2

.前半周期和后半周期位移相等,x 1=12a 1t 2

=4m

一个周期的位移为8m,后半周期第1s 内的位移为3m 83s 内物体的位移大小为x=(20×8+4+3)m=167m 第83s 末的速度v=v 1-a 2t 1=2m/s 由动能定理得W F -μmgx=12mv

2

所以W F =μmgx+12mv 2

=676J.

7.(1)480N,方向竖直向下(2)700J

解析

(1)在C 点,雪橇和人由重力和支持力的合力提供向心力,由向心力公式和牛顿第二定律得mg-F N

=m v

2

R

,解得F N =480N,由牛顿第三定律可知雪橇对雪道的压力大小为480N,方向竖直向下.

(2)雪橇在AB 段受到的滑动摩擦力为F f =μmgcos37°=40N,设雪橇在BC 段克服摩擦力做功大小为W BC ,从A 到C 根据动能定理有Pt-mgh 2-F f ·h 1sin37°-W BC =1

2mv 2,解得W BC =700J.

8.(1)1s (2)32

2

m/s

(3)20J

解析

(1)由牛顿第二定律可知小滑块沿斜面下滑的加速度a=gsinθ-μgcosθ=2m/s

2

由L=1

2

at 2可得t=

2L

a

=1s (2)设弹簧被压缩至x 0处时小滑块达到最大速度v m ,此时小滑块加速度为零,根据平衡条件有mgsinθ-μmgcosθ=kx 0

这一过程由动能定理有

mgsinθ(L+x 0)-μmgcosθ(L+x 0)-12kx 02=12mv m

2

解得v m =32

2

m/s

(3)设小滑块从P 点下滑到压缩弹簧至最低点时,弹簧的压缩量为x 1,则E pm =12kx 12

,由动能定理,有mgsinθ(L

+x 1)-μmgcosθ(L+x 1)-E pm =0,解得E pm =20J.9.(1)4m/s

(2)0.6m

(3)36m/s≤v≤221m/s 解析

(1)物块被弹簧弹出,由能量守恒定律得E p =12

mv 02

,解得v 0=4m/s;

(2)若物块在传送带上一直加速运动,设经过传送带获得的速度为v′,有v′2

-v 02

=2μgL,解得v′=222m/s>6m/s,所以,物块在传送带上先加速运动后匀速运动,经过传送带获得的速度为v=6m/s,从B 点到E 点,由动能定理得-μmgx-mgR=0-1

2

mv 2,解得R=0.6m;

(3)设物块在B 点的速度为v 1时恰能到F 点,在F 点满足mg=m v 2

F

R ,从B 点到F 点过程中由动能定理可知

-μmgx-mg×2R=12mv F 2-12mv 12

解得v 1=36m/s.

设物块在B 点的速度为v 2时,物块撞挡板返回后恰好能再次上滑到E 点.由动能定理可知-μmg×3x-mgR =0-12

mv 22

,解得v 2=221m/s,

因为物块在传送带上一直加速获得的最大速度为222m/s,所以传送带速度的可调范围为36m/s≤v≤221m/s.

最新高考物理动能与动能定理练习题及答案

最新高考物理动能与动能定理练习题及答案 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1.如图所示,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

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

动能定理应用及典型例题(整理好用)

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。 3、质量为5 x 105kg的机车,以恒定的功率沿平直轨道行驶,在大 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. 3min内行驶了1450m,其速度从10m/s增加到最 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V。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? 5、如图所示,质量m=1kg的木块静止在高h=1.2m的平台上,木块与平台间的动摩擦因数使木块产生位移S=3m时撤去,木块又滑行9=1m时飞出平台,求木块落地时速度的大小?"=0.2,用水平推力F=20N, 2 (空气阻力不计, g=10m/s ) 图6-3-1

高考物理动能与动能定理练习题及解析

高考物理动能与动能定理练习题及解析 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1.如图所示,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

动能定理典型例题附答案

1、如图所示,质量m=0.5kg的小球从距地面高H=5m处自由下落,到达地面恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动,半圆槽半径R=0.4m.小球到达槽最低点时的速率为10m/s,并继续滑槽壁运动直至槽左端边缘飞出,竖直上升,落下后恰好又沿槽壁运动直至从槽右端边缘飞出,竖直上升、落下,如此反复几次.设摩擦力大小恒定不变:(1)求小球第一次离槽上升的高度h.(2)小球最多能飞出槽外几次 (g取10m/s2) 2、如图所示,斜面倾角为θ,滑块质量为m,滑块与斜 面的动摩擦因数为μ,从距挡板为s0的位置以v0的速度 沿斜面向上滑行.设重力沿斜面的分力大于滑动摩擦 力,且每次与P碰撞前后的速度大小保持不变,斜面足 够长.求滑块从开始运动到最后停止滑行的总路程s. 3、有一个竖直放置的圆形轨道,半径为R,由左右两部分组成。如图所示,右半部分AEB是光滑的,左半部分BFA 是粗糙的.现在最低点A给一个质量为m的小球一个水平向右的初速度,使小球沿轨道恰好运动到最高点B,小球在B 点又能沿BFA轨道回到点A,到达A点时对轨道的压力为4mg 1、求小球在A点的速度v0 2、求小球由BFA回到A点克服阻力做的功 * 4、如图所示,质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点,与O 点处于同一水平线上的P点处有一根光滑的细钉,已知OP = L/2,在A点给小球一个水平向左的初速度v ,发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B.则:(1)小球到达B点时的速率(2)若不计空气阻力,则初速度v0为多少 (3)若初速度v0=3gL,则在小球从A到B的过程中克服空气阻力做了多少功v0 E F… R

5、如图所示,倾角θ=37°的斜面底端B 平滑连接着半径r =0.40m 的竖直光滑圆轨道。质量m =0.50kg 的小物块,从距地面h =2.7m 处沿斜面由静止开始下滑,小物块与斜面间的动摩擦因数μ=,求:(sin37°=,cos37°=,g =10m/s 2 ) (1)物块滑到斜面底端B 时的速度大小。 (2)物块运动到圆轨道的最高点A 时,对圆轨道的压力大小。 { 6、质量为m 的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R 的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为( ) , 7\如图所示,AB 与CD 为两个对称斜面,其上部都足够长,下部 分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为1200 ,半径R=2.0m,一个物体在离弧底E 高度为h=3.0m 处,以初速度V 0=4m/s 沿斜面运动,若物体与两斜面的动摩擦因数均为μ=,则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共能走多少路程 (g=10m/s 2 ). / 8、如图所示,在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a 点,质量为m 的物块(可视为质点)由静止开始下滑,经圆弧最低点b 滑上粗糙水平面,圆弧轨道在b 点与水平轨道平滑相接,物块最终滑至c 点停止.若圆弧轨道半径为R ,物块与水平面间的动摩擦因数为μ, 则:1、物块滑到b 点时的速度为 2、物块滑到b 点时对b 点的压力是 3、c 点与b 点的距离为 θ A B O h A B C D O > E h

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?

动能和动能定理,机械能守恒典型例题和练习(精品)

学习目标 1. 能够推导并理解动能定理知道动能定理的适用围 2. 理解和应用动能定理,掌握外力对物体所做的总功的计算,理解“代数和”的含义。 3. 确立运用动能定理分析解决具体问题的步骤与方法 类型一 .常规题型 例1. 用拉力F 使一个质量为m 的木箱由静止开始在水平冰道上移动了s ,拉力 F 跟 木 箱 前进的方向的夹角为,木箱与冰道间的动摩擦因数为,求木箱获得的速度αμ 例2. 质量为m 的物体静止在粗糙的水平地面上,若物体受水平力F 的作用从静止起通过位移s 时的动能为E1,当物体受水平力2F 作用,从静止开始通过相同位移s ,它的动能为E2,则: A. E2=E1 B. E2=2E1 C. E2>2E1 D. E1<E2<2E1 针对训练 材料相同的两个物体的质量分别为m1和m2,且m m 124=,当它们以相同的初动能在水平面上滑行,它们的滑行距离之比s s 12:和滑行时间之比 t t 12:分别是多少?(两物体与水平面的动摩擦因数相同)

类型二、应用动能定理简解多过程问题 例3:质量为m的物体放在动摩擦因数为μ的水平面上,在物体上施加水平力F 使物体由静止开始运动,经过位移S后撤去外力,物体还能运动多远? 例4、一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,测得停止处对开始运动处的水平距离为S,如图2-7-6,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同.求动摩擦因数μ. 2-7-6 针对训练2 将质量m=2kg的一块石头从离地面H=2m高处由静止开始释放,落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处,不计空气阻力,求泥对石头的平均阻力。(g 取10m/s2)

动能定理典型基础例题

动能定理典型基础例题 应用动能定理解题的基本思路如下: ①确定研究对象及要研究的过程 ②分析物体的受力情况,明确各个力是做正功还是做负功,进而明确合外力的功 ③明确物体在始末状态的动能 ④根据动能定理列方程求解。 例1.质量M=×103 kg 的客机,从静止开始沿平直的跑道滑行,当滑行距离S=×lO 2 m 时,达到起飞速度ν=60m/s 。求: (1)起飞时飞机的动能多大 (2)若不计滑行过程中所受的阻力,则飞机受到的牵引力为多大 (3)若滑行过程中受到的平均阻力大小为F=×103 N ,牵引力与第(2)问中求得的值相等,则要达到上述起飞速度,飞机的滑行距离应多大 ~ 例2.一人坐在雪橇上,从静止开始沿着高度为 15m 的斜坡滑下,到达底部时速度为10m/s 。人和雪橇的总质量为60kg ,下滑过程中克服阻力做的功。 例3.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v 0,当它落到地面时速度为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:( ) 例4.质量为m 的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R 的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg ,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为:( ) A . 4mgR B .3mgR C .2 mgR D .mgR 例5.如图所示,质量为m 的木块从高为h 、倾角为α的斜面顶端由静止滑下。到达斜面底端时与固定不动的、与斜面垂直的挡板相撞,撞后木块以与撞前相同大小的速度反向弹回,木块运动到 高 2 h 处速度变为零。求: (1)木块与斜面间的动摩擦因数 (2)木块第二次与挡板相撞时的速度 (3)木块从开始运动到最后静止,在斜面上运动的总路程 , 例6.质量m=的物块(可视为质点)在水平恒力F 作用下,从水平面上A 点由静止开始运动,运动一段距离撤去该力,物块继续滑行t=停在B 点,已知A 、B 两点间的距离s=,物块与水平面间的动摩擦因数μ=,求恒力F 多大。(g=10m/s 2 ) 1、在光滑水平地面上有一质量为20kg 的小车处于静止状态。用30牛水平方向的力推小车,经过多大距离小车才能达到3m/s 的速度。 2、汽车以15m/s 的速度在水平公路上行驶,刹车后经过20m 速度减小到5m/s ,已知汽车质量是,求刹车动力。(设汽车受到的其他阻力不计) 3、一个质量是的小球在离地5m 高处从静止开始下落,如果小球下落过程中所受的空气阻力是,求它落地时的速度。 4、一辆汽车沿着平直的道路行驶,遇有紧急情况而刹车,刹车后轮子只滑动不滚动,从刹车开始 到汽车停下来,汽车前进12m 。已知轮胎与路面之间的滑动摩擦系数为,求刹车前汽车的行驶速度。 5、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s 。汽车受到的摩擦阻力时车重的倍。求汽车的牵引力。 6、质量为2kg 的物体,静止在倾角为30o 的斜面的底端,物体与斜面间的摩擦系数为,斜面长1m ,用30N 平行于斜面的力把物体推上斜面的顶端,求物体到达斜面顶端时的动能。 7、质量为的铅球从离沙坑面高处自由落下,落入沙坑后在沙中运动了后停止,求沙坑对铅球的平均阻力。 ^ h m

高考物理动能与动能定理试题(有答案和解析)含解析

高考物理动能与动能定理试题(有答案和解析)含解析 一、高中物理精讲专题测试动能与动能定理 1.如图所示,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:

动能定理典型例题

动能定理典型例题

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动能定理典型例题 【例题】 1、一架喷气式飞机,质量m=5.0×103kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s=5.3×102m,达到起飞速度v=60m/s,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(k=0.02)。求飞机受到的牵引力。 2、在动摩擦因数为μ的粗糙水平面上,有一个物体的质量为m,初速度为V1,在与 运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移S,如图所示,试求物体的末速度V2。 拓展:若施加的力F变成斜向右下方且与水平方向成θ角,求物体的末速度V2 V滑上动摩擦因数为μ的粗糙水平面上,最后3、一个质量为m的物体以初速度 静止在水平面上,求物体在水平面上滑动的位移。

4、一质量为m的物体从距地面高h的光滑斜面上滑下,试求物体滑到斜面底端 的速度。 拓展1:若斜面变为光滑曲面,其它条件不变,则物体滑到斜面底端的速度是多少? 拓展2:若曲面是粗糙的,物体到达底端时的速度恰好为零,求这一过程中摩擦力做的功。 类型题 题型一:应用动能定理求解变力做功 1、一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从平衡位置缓慢地移Q点如图所示,则此过程中力F所做的功为() A.mgLcos0 B.FLsinθ C.FLθ?D.(1cos). - mgLθ

2、如图所示,质量为m的物体静放在光滑的平台上,系在物体上的绳子跨过光 V向右匀速运动的人拉着,设人从地面上由平台的滑的定滑轮由地面上以速度 边缘向右行至绳与水平方向成30角处,在此过程中人所做的功为多少? 3、一个质量为m的小球拴在钢绳的一端,另一端用大小为F1的拉力作用,在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动(如图所示),今将力的大小改为F2,使小球仍在水平面上做匀速圆周运动,但半径变为R2,小球运动的半径由R1变为R2过程中拉力对小球做的功多大? 4、如图所示,AB为1/4圆弧轨道,半径为R=0.8m,BC是水平轨道,长S =3m,BC处的摩擦系数为μ=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。

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。

【物理】物理动能定理的综合应用题20套(带答案)

【物理】物理动能定理的综合应用题20套(带答案) 一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用 1.北京老山自行车赛场采用的是250m 椭圆赛道,赛道宽度为7.6m 。赛道形如马鞍形,由直线段、过渡曲线段以及圆弧段组成,圆弧段倾角为45°(可以认为赛道直线段是水平的,圆弧段中线与直线段处于同一高度)。比赛用车采用最新材料制成,质量为9kg 。已知直线段赛道每条长80m ,圆弧段内侧半径为14.4m ,运动员质量为61kg 。求: (1)运动员在圆弧段内侧以12m/s 的速度骑行时,运动员和自行车整体的向心力为多大; (2)运动员在圆弧段内侧骑行时,若自行车所受的侧向摩擦力恰为零,则自行车对赛道的压力多大; (3)若运动员从直线段的中点出发,以恒定的动力92N 向前骑行,并恰好以12m/s 的速度进入圆弧段内侧赛道,求此过程中运动员和自行车克服阻力做的功。(只在赛道直线段给自行车施加动力)。 【答案】(1)700N;(2)2;(3)521J 【解析】 【分析】 【详解】 (1)运动员和自行车整体的向心力 F n =2(m)M v R + 解得 F n =700N (2)自行车所受支持力为 ()cos45N M m g F += ? 解得 F N 2N 根据牛顿第三定律可知 F 压=F N 2N (3)从出发点到进入内侧赛道运用动能定理可得

W F -W f 克+mgh = 212 mv W F =2 FL h = 1 cos 452 d o =1.9m W f 克=521J 2.在某电视台举办的冲关游戏中,AB 是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道,半径 R=1.6m ,BC 是长度为L 1=3m 的水平传送带,CD 是长度为L 2=3.6m 水平粗糙轨道,AB 、CD 轨道与传送带平滑连接,参赛者抱紧滑板从A 处由静止下滑,参赛者和滑板可视为质点,参赛者质量m=60kg ,滑板质量可忽略.已知滑板与传送带、水平轨道的动摩擦因数分别为μ1=0.4、μ2=0.5,g 取10m/s 2.求: (1)参赛者运动到圆弧轨道B 处对轨道的压力; (2)若参赛者恰好能运动至D 点,求传送带运转速率及方向; (3)在第(2)问中,传送带由于传送参赛者多消耗的电能. 【答案】(1)1200N ,方向竖直向下(2)顺时针运转,v=6m/s (3)720J 【解析】 (1) 对参赛者:A 到B 过程,由动能定理 mgR(1-cos 60°)=12 m 2B v 解得v B =4m /s 在B 处,由牛顿第二定律 N B -mg =m 2B v R 解得N B =2mg =1 200N 根据牛顿第三定律:参赛者对轨道的压力 N′B =N B =1 200N ,方向竖直向下. (2) C 到D 过程,由动能定理 -μ2mgL 2=0- 12 m 2C v 解得v C =6m /s B 到 C 过程,由牛顿第二定律μ1mg =ma

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:

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:

高中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)

高中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.为了研究过山车的原理,某物理小组提出了下列设想:取一个与水平方向夹角为θ=60°、长为L 1=23m 的倾斜轨道AB ,通过微小圆弧与长为L 2= 3 2 m 的水平轨道BC 相连,然后在C 处设计一个竖直完整的光滑圆轨道,出口为水平轨道上D 处,如图所示.现将一个小球从距A 点高为h =0.9m 的水平台面上以一定的初速度v 0水平弹出,到A 点时小球的速度方向恰沿AB 方向,并沿倾斜轨道滑下.已知小球与AB 和BC 间的动摩擦因数均为μ= 3 ,g 取10m/s 2. (1)求小球初速度v 0的大小; (2)求小球滑过C 点时的速率v C ; (3)要使小球不离开轨道,则竖直圆弧轨道的半径R 应该满足什么条件? 【答案】(16m/s (2)6m/s (3)0

动能及动能定理典型例题剖析

动能和动能定理、重力势能·典型例题剖析例1一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,量得停止处对开始运动处的水平距离为S,如图8-27,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的摩擦因数相同.求摩擦因数μ. [思路点拨]以物体为研究对象,它从静止开始运动,最后又静止在平面上,考查全过程中物体的动能没有变化,即ΔEK=0,因此可以根据全过程中各力的合功与物体动能的变化上找出联系. [解题过程]设该面倾角为α,斜坡长为l,则物体沿斜面下滑时, 物体在平面上滑行时仅有摩擦力做功,设平面上滑行距离为S2,则 对物体在全过程中应用动能定理:ΣW=ΔEk. mgl·sinα-μmgl·cosα-μmgS2=0 得h-μS1-μS2=0. 式中S1为斜面底端与物体初位置间的水平距离.故 [小结]本题中物体的滑行明显地可分为斜面与平面两个阶段,而且运动性质也显然分别为匀加速运动和匀减速运动.依据各阶段中动力学和运动学关系也可求解本题.比较上述两种研究问题的方法,不难显现动能定理解题的优越性.用动能定理解题,只需抓住始、末两状态动能变化,不必追究从始至末的过程中运动的细节,因此不仅适用于中间过程为匀变速的,同样适用于中间过程是变加速的.不仅适用于恒力作用下的问题,同样适用于变力作用的问题. 例2 质量为500t的机车以恒定的功率由静止出发,经5min行驶2.25km,速度达到最大值54km/h,设阻力恒定且取g=10m/s2.求:(1)机车的功率P=?(2)机车的速度为36km/h时机车的加速度a=? [思路点拨]因为机车的功率恒定,由公式P=Fv可知随着速度的增加,机车的牵引力必定逐渐减小,机车做变加速运动,虽然牵引力是变力,但由W=P·t可求出牵引力做功,由动能定理结合P=f·vm,可

高考动能定理专题

高考动能定理专题 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

2010高考物理复习精品学案―动能定理和机械能守恒定律 【命题趋向】 《大纲》对本部分考点均为Ⅱ类要求,即对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。 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、分量重,而且还经常有高考压轴题。考查最多的是动能定理和机械能守恒定律。易与本部分知识发生联系的知识有:牛顿运动定律、圆周运动、带电粒子在电场和磁场中的运动等,一般过程复杂、难度大、能力要求高。本考点的知识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。 【考点透视】 一、理解功的概念 1.功是力的空间积累效应。它和位移相对应。计算功的方法有两种: ⑴按照定义求功。即:W=Fscosθ。 在高中阶段,这种方法只适用于恒力做功。当20πθ<≤时F 做正功,当2π θ=时F 不做功,当πθπ≤<2时F 做负功。 这种方法也可以说成是:功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。 ⑵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。 2.会判断正功、负功或不做功。判断方法有:○ 1用力和位移的夹角α判断;○ 2用力和速度的夹角θ判断定;○3用动能变化判断. 3.了解常见力做功的特点: 重力(或电场力)做功和路径无关,只与物体始末位置的高度差h (或电势差)有关:W=mgh (或W=qU ),当末位置低于初位置时,W >0,即重力做正功;反之则重力做负功。 滑动摩擦力做功与路径有关。当某物体在一固定平面上运动时,滑动摩擦力做功的绝对值等于摩擦力与路程的乘积。 在弹性范围内,弹簧做功与始末状态弹簧的形变量有关系。

动能定理基础练习题汇编

1.下面各个实例中,机械能守恒的是( ) A 、物体沿斜面匀速下滑 B 、物体从高处以0.9g 的加速度竖直下落 C 、物体沿光滑曲面滑下 D 、拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升 3.某人用手将1Kg 物体由静止向上提起1m ,这时物体的速度为2m/s (g 取10m/s 2 ),则下列说法不正确的是( ) A .手对物体做功12J B .合外力做功2J C .合外力做功12J D .物体克服重力做功10J 4.如图所示,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h 处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为 13 g.在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是( ) A .运动员减少的重力势能全部转化为动能 B .运动员获得的动能为13 mgh C .运动员克服摩擦力做功为23 mgh D .下滑过程中系统减少的机械能为 13mgh 5.如图所示,在地面上以速度o v 抛出质量为m 的物体,抛出后物体落在比地面低h 的海平面上,若以地面为零势能参考面,且不计空气阻力。则: A .物体在海平面的重力势能为mgh B .重力对物体做的功为mgh C .物体在海平面上的动能为mgh m +202 1υ

D .物体在海平面上的机械能为 mgh m +202 1υ 7.某游乐场中一种玩具车的运动情况可以简化为如下模型:竖直平面内有一水平轨道AB 与1/4圆弧轨道BC 相切于B 点,如图所示。质量m=100kg 的滑块(可视为质点)从水平轨道上的 P 点在水平向右的恒力F 的作用下由静止出发沿轨道AC 运动,恰好能到达轨道的末端C 点。已知P 点与B 点相距L=6m ,圆轨道BC 的半径R=3m ,滑块与水平轨道AB 间的动摩擦因数μ=0.25,其它摩擦与空气阻力均忽略不计。(g 取10m/s 2)求: (1)恒力F 的大小. (2)滑块第一次滑回水平轨道时离B 点的最大距离 (3)滑块在水平轨道AB 上运动经过的总路程S 参考答案 1.C 【解析】物体在只有重力做功的情况下,机械能守恒,选项A 中,物体受到斜面的阻力作用,阻力做负功,物体机械能减小,A 错;B 选项中有mg-f=ma ,f=0.1mg ,阻力做负功,机械能减小,B 错;D 选项中物体机械能增大,D 错; 3.C 【解析】由动能定理221mv mgh W =-,J mv mgh W 122 12=+=,合外力做功等于动能增量为2J ,B 对;克服重力做功mgh=10J ,C 错

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。

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