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高中物理功和能、动能、动能定理练习题

高中物理功和能、动能、动能定理练习题
高中物理功和能、动能、动能定理练习题

功和能、动能、动能定理练习题

一、选择题

1.如图1所示,一木块放在光滑水平面上,一子弹水平射入木块中,射入深度为d,平均阻力为f.设木块离原点s远时开始匀速前进,下列判断正确的是[]

A.功fs量度子弹损失的动能

B.f(s+d)量度子弹损失的动能

C.fd量度子弹损失的动能

D.fd 量度子弹、木块系统总机械能的损失

2.下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系,正确的是[]

A.如果物体所受的合外力为零,那么,合外力对物体做的功一定为零

B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零

C.物体在合外力作用下作变速运动,动能一定变化

D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零

3.关于做功和物体动能变化的关系,不正确的是[]

A.只要动力对物体做功,物体的动能就增加

B.只要物体克服阻力做功,它的动能就减少

C.外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差

D.动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化

4.一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度2 m/s,则下列说法正确的是[]

A.手对物体做功12J B.合外力对物体做功12J

C.合外力对物体做功2J D.物体克服重力做功10 J

5.如图2所示,汽车在拱型桥上由A匀速率地运动到B,以下说法正确的是[]

A.牵引力与摩擦力做的功相等

B.牵引力和重力做的功大于摩擦力做的功

C.合外力对汽车不做功

D.重力做功的功率保持不变

6.如图3所示,在高为H的平台上以速度

球,不计空气阻力,当它到达离抛出点的竖直距离为h的B点时,小球的动能增量为。[]

7.光滑水平面上,静置一总质量为M的小车,车板侧面固定一根弹簧,水平车板光滑.另有质量为m的小球把弹簧压缩后,再用细线拴住弹簧,烧断细线后小球被弹出,离开车时相对车的速度为v,则小车获得动能是[]

8.静止在光滑水平面上的物体,在水平力F的作用下产生位移s而获得速度v,若水平面不光滑,物体运动时受到摩擦力为F/n(n是大于1的常数),仍要使物体由静止出发通过位移s而获得速度v,则水平力为[]

9.物体在水平恒力作用下,在水平面上由静止开始运动当位移s时撤去F,物体继续前进3s后停止运动,若路面情况相同,则物体的摩擦力和最大动能是[]

二、填空题

10.一颗子弹速度为v时,刚好打穿一块钢板,那么速度为2v时,可打穿_____块同样

的钢板,要打穿n块同样的钢板,子弹速度应为_____。

11.质量为1kg的物体从倾角为30°的光滑斜面上由静止开始下滑,重力在前3s内做功____J,平均功率______W;重力在第3s内做功______J,平均功率______W;物体沿斜面滑完3s时重力的瞬时功率______W。

______,在空气中克服空气阻力所做的功是______。

13.地面上有一钢板水平放置,它上方3m处有一钢球质量m=1kg,

小不变的空气阻力f=2N,小球与钢板相撞时无机械能损失,小球最终

三、计算题

14.质量为m的滑块,由仰角θ=30°的斜面底端A点沿斜面上滑,如图4所示,已知滑块在斜面底时初速度v0=4m/s,滑块与接触面的动摩擦因数均为0.2,且斜面足够长,求滑块最后静止时的位置。

15.如图5所示,质量为m小球被用细绳经过光滑小孔而牵引在光

拉力F所做的功.

16.如图6所示,M=2kg的小车静止在光滑的水平面上.车面上AB段是长L=1m的粗糙平面,BC部分是半径R=0.4m的光滑1/4圆弧轨道,今有一质量m=1kg的金属块静止在车面的A端.金属块与AB面的动摩擦因数μ=0.3.若给A施加一水平向右、大小为I=5N·s 的瞬间冲量,求小车能获得的最大速度(g取m/s2)

功和能、动能、动能定理练习题答案一、选择题:

1.BD2.A3.ABD4.ACD5.C

6.D7.D8.A9.D

二、填空题

11.112.5,37.5,62.5,62.5,75

13.16m

三、计算题

14.S AC=1.21m

16.3m/s

高中物理基础训练16 功和能 动能定理

基础训练16 功和能动能定理 (时间60分钟,赋分100分) 训练指要 本套试题训练和考查的重点是:理解功和能的概念,掌握动能定理,会熟练地运用动能定理解答有关问题.第14题、第15题为创新题.这类题综合比较强,能训练提高学生的综合分析能力. 一、选择题(每小题5分,共40分) 1.(2001年上海高考试题)跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内,下列说法中正确的是 A.空气阻力做正功 B.重力势能增加 C.动能增加 D.空气阻力做负功 2.一节车厢以速度v =2 m/s 从传送带前通过,传送带以Δm /Δt =2 t /s 的速度将矿砂竖直散落到车厢内,为了保持车厢匀速运动,设车厢所受阻力不变,对车厢的牵引力应增加 A.1×103N B.2×103N C.4×103N D.条件不足,无法判断 3.在平直公路上,汽车由静止开始做匀加速运动,当速度达到v m 后立即关闭发动机直到停止,v -t 图象如图1—16—1所示.设汽车的牵引力为F ,摩擦力为F f ,全过程中牵引力做功W 1,克服摩擦力做功W 2,则 图1—16—1 A.F ∶F f =1∶3 B.F ∶F f =4∶1 C.W 1∶W 2=1∶1 D.W 1∶W 2=1∶3 4.质量为m=2 kg 的物体,在水平面上以v 1=6 m/s 的速度匀速向西运动,若有一个F =8N 、方向向北的恒力作用于物体,在t =2 s 内物体的动能增加了 A.28 J B.64 J C.32 J D.36 J 5.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. 41 mgR B. 3 1 mgR C.2 1 mgR D.mgR

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

(word完整版)高中物理动能定理经典计算题和答案

动能和动能定理经典试题 例1 一架喷气式飞机,质量m =5×103kg ,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s =5.3×102m 时,达到起飞的速度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。 例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/s 2) 例3 一质量为0.3㎏的弹性小球,在光滑的水平面上以6m/s 的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前速度的大小相同,则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv 和碰撞过程中墙对小球做功的大小W 为( ) A .Δv=0 B. Δv =12m/s C. W=0 D. W=10.8J 例4 在h 高处,以初速度v 0向水平方向抛出一个小球,不计空气阻力,小球着地时速度大小为( ) A. gh v 20+ B. gh v 20- C. gh v 220+ D. gh v 220- 例5 一质量为 m 的小球,用长为l 的轻绳悬挂于O 点。小球在水平拉力F 作用下,从平衡位置P 点很缓慢地移动到Q 点,如图2-7-3所示,则拉力F 所做的功为( ) A. mgl cos θ B. mgl (1-cos θ) C. Fl cos θ D. Flsin θ 例6 如图所示,光滑水平面上,一小球在穿过O 孔的绳子的拉力 作用下沿一圆周匀速运动,当绳的拉力为F 时,圆周半径为R ,当绳的 拉力增大到8F 时,小球恰可沿半径为R /2的圆周匀速运动在上述增大 拉力的过程中,绳的拉力对球做的功为________. 例7 如图2-7-4所示,绷紧的传送带在电动机带动下,始终保持 v 0=2m/s 的速度匀速运行,传送带与水平地面的夹角θ=30°,现把一质量m =l0kg 的工件2-7-3 θ F O P Q l h H 2-7-2

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。

功和能、动能、动能定理及机械能守恒练习题及答案

一、不定项选择题(每小题至少有一个选项) 1.下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系,下列说法中正确的是() A.如果物体所受合外力为零,则合外力对物体所的功一定为零; B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零; C.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化; D.物体的动能不变,所受合力一定为零。 2.下列说法正确的是() A.某过程中外力的总功等于各力做功的代数之和; B.外力对物体做的总功等于物体动能的变化; C.在物体动能不变的过程中,动能定理不适用; D.动能定理只适用于物体受恒力作用而做加速运动的过程。 3.在光滑的地板上,用水平拉力分别使两个物体由静止获得相同的动能,那么可以肯定() A.水平拉力相等 B.两物块质量相等 C.两物块速度变化相等D.水平拉力对两物块做功相等 4.质点在恒力作用下从静止开始做直线运动,则此质点任一时刻的动能() A.与它通过的位移s成正比 B.与它通过的位移s的平方成正比 C.与它运动的时间t成正比 D.与它运动的时间的平方成正比 5.一子弹以水平速度v射入一树干中,射入深度为s,设子弹在树中运动所受的摩擦阻力是恒定的,那么子弹以v/2的速度射入此树干中,射入深度为() /s D.s/4 A.s B.s/2 C.2 6.两个物体A、B的质量之比m A∶m B=2∶1,二者动能相同,它们和水平桌面的动摩擦因数相同,则二者在桌面上滑行到停止所经过的距离之比为() A.s A∶s B=2∶1 B.s A∶s B=1∶2 C.s A∶s B=4∶1 D.s A∶s B=1∶4 7.质量为m的金属块,当初速度为v0时,在水平桌面上滑行的最大距离为L,如果将金属块的质量增加到2m,初速度增大到2v0,在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为() A.L B.2L C.4L D.0.5L 8.一个人站在阳台上,从阳台边缘以相同的速率v0,分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出,不计空气阻力,则比较三球落地时的动能() A.上抛球最大 B.下抛球最大 C.平抛球最大D.三球一样大9.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,当它落到地面时速度为v,用g表示重力加速度,则此过程中物块克服空气阻力所做的功等

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

高中物理动能定理典型练习题含答案.doc

动能定理典型练习题 典型例题讲解 1.下列说法正确的是( ) A 做直线运动的物体动能不变,做曲线运动的物体动能变化 B 物体的速度变化越大,物体的动能变化也越大 C 物体的速度变化越快,物体的动能变化也越快 D 物体的速率变化越大,物体的动能变化也越大 【解析】 对于给定的物体来说,只有在速度的大小(速率)发生变化时它的动能才改变,速度的变化是矢量,它完全可以只是由于速度方向的变化而引起.例如匀速圆周运动.速度变化的快慢是指加速度,加速度大小与速度大小之间无必然的联系. 【答案】D 2.物体由高出地面H 高处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落至沙坑表面进入沙坑h 停止(如图5-3-4所示).求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力 的多少倍? 【解析】 选物体为研究对象, 先研究自由落体过程,只有重力做功,设物体质量为m ,落到沙坑表面时速 度为v ,根据动能定理有 02 12 -= mv mgH ① 再研究物体在沙坑中的运动过程,重力做正功,阻做负功,根据动能定理有 22 1 0mv Fh mgh -=- ② 由①②两式解得 h h H mg F += 另解:研究物体运动的全过程,根据动能定理有 000)(=-=-+Fh h H mg 解得h h H mg F += 3.如图5-3-5所示,物体沿一曲面从A 点无初速度滑下,滑至曲面的最低点B 时,下滑高度为5m ,若物体的质量为lkg ,到B 点时的速度为6m/s ,则在下滑过程中,物体克服阻力所做的功为多少?(g 取10m/s 2) 【解析】设物体克服摩擦力 图5-3-5 H h 图5-3-4

图5-3-6 图5-3-7 所做的功为W ,对物体由A 运动到B 用动能定理得 22 1mv W mgh = - J mv mgh W 32612 1 51012122=??-??=-= 即物体克服阻力所做的功为32J. 课后创新演练 1.一质量为1.0kg 的滑块,以4m/s 的初速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起一向右水平力作用于滑块,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s ,则在这段时间内水平力所做的功为( A ) A .0 B .8J C .16J D .32J 2.两物体质量之比为1:3,它们距离地面高度之比也为1:3,让它们自由下落,它们落地时的动能之比为( C ) A .1:3 B .3:1 C .1:9 D .9:1 3.一个物体由静止沿长为L 的光滑斜面下滑当物体的速度达到末速度一半时,物体沿斜面下滑了( A ) A .4L B .L )12(- C .2L D .2 L 4.如图5-3-6所示,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沿水平射中木块,并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动.已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离L ,子弹进入木块的深度为s .若木块对子弹的阻力f 视为恒定,则下列关系式中正确的是( ACD ) A .fL =21Mv 2 B .f s =2 1mv 2 C .f s =21mv 02-21(M +m )v 2 D .f (L +s )=21mv 02-2 1mv 2 5.如图5-3-7所示,质量为m 的物体静放在水平光滑平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度v 0向右匀速走动的人拉着,设人从地面上且从平台的 边缘开始向右行 至绳和水平方向 成30°角处,在此 过程中人所做的功 为( D ) A .mv 02/2 B .mv 02

高一物理动能、动能定理练习题

动能、动能定理练习 1、下列关于动能的说法中,正确的是( )A、动能的大小由物体的质量和速率决定,与物体的运动方向无关 B、物体以相同的速率分别做匀速直线运动和匀速圆周运动时,其动能不同.因为它在这两种情况下所受的合力不同、运动性质也不同 C、物体做平抛运动时,其动能在水平方向的分量不变,在竖直方向的分量增大 D、物体所受的合外力越大,其动能就越大 2、一质量为2kg的滑块,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力.经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s.在这段时间里水平力做的功为( ) A、0 B、8J C、16J D、32J 3、质量不等但有相同动能的两物体,在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止,则( ) A、质量大的物体滑行距离小 B、它们滑行的距离一样大 C、质量大的物体滑行时间短 D、它们克服摩擦力所做的功一样多 4、一辆汽车从静止开始做加速直线运动,运动过程中汽车牵引力的功率保持恒定,所受的阻力不变,行驶2min速度达到10m/s.那么该列车在这段时间内行的距离( ) A、一定大于600m B、一定小于600m C、一定等于600m D、可能等于1200m 5、质量为1.0kg的物体,以某初速度在水平面上滑行,由于摩擦阻力的作用,其动能随位移变化的情况如下图所示,则下列判断正确的是(g=10m/s2)( ) A、物体与水平面间的动摩擦因数为0.30 B、物体与水平面间的动摩擦因数为0.25 C、物体滑行的总时间是2.0s D、物体滑行的总时间是4.0s 6、一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后,返回到斜面底端,已知小物块的初动能为E,它返回斜面底端的速度大小为υ,克服摩擦阻力做功为E/2.若小物块冲上斜面的初动能变为2E,则有( ) A、返回斜面底端的动能为E B、返回斜面底端时的动能为3E/2 C、返回斜面底端的速度大小为2υ D、返回斜面底端的速度大小为2υ 7、以初速度v0急速竖直上抛一个质量为m的小球,小球运动过程中所受阻力f大小不变,上升最大高度为h,则抛出过程中,人手对小球做的功() A. 1 20 2 mv B. mgh C. 1 20 2 mv mgh + D. mgh fh + 8、如图所示,AB为1/4圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R,一质量为m的物 体,与两个轨道间的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A从静止开始下落,恰好运动到C处停止,那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为 A. 1 2 μmgR B. 1 2 mgR C. mgR D. () 1-μmgR 9、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 10.质量为m,速度为V的子弹射入木块,能进入S米。若要射进3S深,子弹的初速度应为原来的(设子弹在木块中的阻力不变)( ) h/2 h 图5-17

专题复习二:功和能 动能定理 能量守恒定律(无答案)

高考二轮复习专题二:功和能 动能定理 能量守恒定律 【考情分析】 【考点预测】 功和功率、动能和动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律是力学的重点,也是高考考查的重点,常以选择题、计算题的形式出现,考题常与生产生活实际联系紧密,题目的综合性较强.预计在今年高考中,仍将对该部分知识进行考查,复习中要特别注意功和功率的计算,动能定理、机械能守恒定律的应用以及与平抛运动、圆周运动知识的综合应用. 考题1 对功和功率的计算的考查 例1 一质量为1 kg 的质点静止于光滑水平面上,从t =0时起,第1 s 内受到2 N 的水平外力作用,第2 s 内受到同方向的1 N 的外力作用.下列判断正确的是 ( ) A .0~2 s 内外力的平均功率是94 W B .第2 s 内外力所做的功是5 4 J C .第2 s 末外力的瞬时功率最大 D .第1 s 内与第2 s 内质点动能增加量的比值是4 5 审题 ①分析质点运动情况,分别求第1 s 、第2 s 内的位移.②计算平均功率用公式P =W t ,计算瞬时功率用公式P =Fv . 解析 第1 s 内,质点的加速度为a 1=F 1m =2 m/s 2 ,位移x 1=12 a 1t 2=1 m,1 s 末的速度v 1=a 1t =2 m/s ,第1 s 内质点动能的增加量为ΔE k1=12mv 2 1-0=2 J. 第2 s 内,质点的加速度为a 2=F 2m =1 m/s 2 ,位移x 2=v 1t +12 a 2t 2=2.5 m,2 s 末的速度为v 2=v 1+a 2t =3 m/s , 第2 s 内质点动能的增加量为ΔE k2=12mv 22-12mv 21=2.5 J ;第1 s 内与第2 s 内质点动能的增加量的比值为ΔE k1 ΔE k2 = 4 5 ,D 选项正确.第2 s 末外力的瞬时功率P 2=F 2v 2=3 W ,第1 s 末外力的瞬时功率P 1=F 1v 1=4 W>P 2,C 选项错误.第1 s 内外力做的功W 1=F 1x 1=2 m ,第2 s 内外力做的功为W 2=F 2x 2=2.5 J ,B 选项错误.0~2 s 内外力的 平均功率为P =W 1+W 22t =9 4 W ,所以A 选项正确.答案 AD 易错辨析 1. 计算力所做的功时,一定要注意是恒力做功还是变力做功.若是恒力做功,可用公式W =Fl cos α进行计算.若 是变力做功,可用以下几种方法进行求解:(1)微元法:把物体的运动分成无数个小段,计算每一小段力F 的功.(2)将变力做功转化为恒力做功.(3)用动能定理或功能关系进行求解. 2. 对于功率的计算要区分是瞬时功率还是平均功率.P =W t 只能用来计算平均功率,P =Fv cos α中的v 是瞬时速度时,计算出的功率是瞬时功率;v 是平均速度时,计算出的功率是平均功率. 突破练习 1. 图中甲、乙是一质量m =6×103 kg 的公共汽车在t =0和t =4 s 末两个时刻的两张照片.当t =0时,汽车刚启动(汽车的运动可看成是匀加速直线运动).图丙是车内横杆上悬挂的手拉环的图象,测得θ=30°.根据题中提供的信息,无法估算出的物理量是 ( ) A .汽车的长度 B .4 s 内汽车牵引力所做的功 C .4 s 末汽车的速度 D .4 s 末汽车合外力的瞬时功率 2. 一质量m =0.5 kg 的滑块以某一初速度冲上倾角θ=37°的足够长的斜面,利用传感器测出滑块冲上斜面

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:

高中物理动能与动能定理练习题及答案

高中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,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.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: ?2mgR=m v12-m v02 且需要满足m≥mg,解得R≤0.72m, 综合以上考虑,R需要满足的条件为:0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m。 【点睛】 解决本题的关键是分析清楚小物块的运动情况,把握隐含的临界条件,运用动能定理时要注意灵活选择研究的过程。

物理高考二轮复习专题16:功 功率与动能定理

物理高考二轮复习专题16:功功率与动能定理 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、单选题 (共6题;共12分) 1. (2分) (2017高一下·黄陵期末) 一人用力踢质量为0.1kg的静止皮球,使球以20m/s的速度飞出.假定人踢球瞬间对球平均作用力是200N,球在水平方向运动了20m停止.那么人对球所做的功为() A . 5J B . 20J C . 50J D . 400J 2. (2分) (2019高一下·兰州月考) 如图,用F=20N的拉力将重物G由静止开始以0.2m/s2的加速度上升,则5s末时F的功率是() A . 10W B . 20W C . 30W D . 40W 3. (2分) (2017高一上·蚌埠期中) 一个物体以初速度1m/s做匀加速直线运动,经过一段时间后速度增大为7m/s,则() A . 该加速过程中物体平均速度为5m/s B . 物体在该运动过程位移中点瞬时速度为4m/s

C . 将该过程分为两段相等时间,则物体先后两段相等时间内的位移之比是5:11 D . 将该过程分为两段相等位移,则物体先后两段位移所用时间之比是1:(﹣1) 4. (2分) (2017高二上·江西开学考) 在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m1、m2 ,弹簧劲度系数为k.C为一固定挡板,系统处于静止状态.现用一平行斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物块A运动的距离为d,速度为v.则此时() A . 拉力做功的瞬时功率为Fvsinθ B . 物块B满足m2gsinθ=kd C . 物块A的加速度为 D . 弹簧弹性势能的增加量为Fd﹣ m1v2 5. (2分)下列关于匀速圆周运动的描述,正确的是() A . 是匀速运动 B . 是匀变速运动 C . 是加速度变化的曲线运动 D . 合力不一定时刻指向圆心 6. (2分) (2019高三上·慈溪期末) 高中体育课上身高1米7的小明同学参加俯卧撑体能测试,在60s内完成35次标准动作,则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于()

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。

高一物理 动能定理练习题

动能定理练习 巩固基础 一、不定项选择题(每小题至少有一个选项) 1.下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系,下列说法中正确的是( ) A .如果物体所受合外力为零,则合外力对物体所的功一定为零; B .如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零; C .物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化; D .物体的动能不变,所受合力一定为零。 2.下列说法正确的是( ) A .某过程中外力的总功等于各力做功的代数之和; B .外力对物体做的总功等于物体动能的变化; C .在物体动能不变的过程中,动能定理不适用; D .动能定理只适用于物体受恒力作用而做加速运动的过程。 3.在光滑的地板上,用水平拉力分别使两个物体由静止获得相同的动能,那么可以肯定( ) A .水平拉力相等 B .两物块质量相等 C .两物块速度变化相等 D .水平拉力对两物块做功相等 4.质点在恒力作用下从静止开始做直线运动,则此质点任一时刻的动能( ) A .与它通过的位移s 成正比 B .与它通过的位移s 的平方成正比 C .与它运动的时间t 成正比 D .与它运动的时间的平方成正比 5.一子弹以水平速度v 射入一树干中,射入深度为s ,设子弹在树中运动所受的摩擦阻力是恒定的,那么子弹以v /2的速度射入此树干中,射入深度为( ) A .s B .s/2 C .2/s D .s/4 6.两个物体A 、B 的质量之比m A ∶m B =2∶1,二者动能相同,它们和水平桌面的动摩擦因数相同,则二者在桌面上滑行到停止所经过的距离之比为( ) A .s A ∶s B =2∶1 B .s A ∶s B =1∶2 C .s A ∶s B =4∶1 D .s A ∶s B =1∶4 7.质量为m 的金属块,当初速度为v 0时,在水平桌面上滑行的最大距离为L ,如果将金属块的质量增加到2m ,初速度增大到2v 0,在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为( ) A .L B .2L C .4L D .0.5L 8.一个人站在阳台上,从阳台边缘以相同的速率v 0,分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出,不计空气阻力,则比较三球落地时的动能( ) A .上抛球最大 B .下抛球最大 C .平抛球最大 D .三球一样大 9.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,则此过程中物块克服空气阻力所做的功等于( ) A .2022121mv mv mgh -- B .mgh mv mv --2022 121 C .2202121mv mv mgh -+ D .2022121mv mv mgh -- 10.水平抛出一物体,物体落地时速度的方向与水平面的夹角为θ,取地面为参考平面,则物体刚被抛出时,其重力势能与动能之比为( ) A .sin 2θ B .cos 2θ C .tan 2θ D .cot 2θ 11.将质量为1kg 的物体以20m /s 的速度竖直向上抛出。当物体落回原处的速率为16m/s 。在此过程中物体克服阻力所做的功大小为( ) A .200J B .128J C .72J D .0J

高中物理功与动能定理

功功率与动能定理 一、功 要点:条件、;公式: 1.功的正负的判断:;; 例1如图1所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是() A.始终不做功 B.先做负功后做正功 C.先做正功后不做功 D.先做负功后不做功 对应练习: 1.如图,拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法.如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100 m,那么下列说法正确的是( ) A.轮胎受到地面的摩擦力做了负功 B.轮胎受到的重力做了正功 C.轮胎受到的拉力不做功 D.轮胎受到地面的支持力做了正功 2.如图所示,质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上,物体 与斜面间的动摩擦因数为μ,在外力作用下,斜面以加速度 a沿水平方向向左做匀加速运动,位移为S,运动中物体m 与斜面体相对静止.则支持力做功为,斜面对 物体做的功为. 3.如图所示,木板可绕固定的水平轴O转动.木板从水平位置OA缓慢转到OB位置,木板上的物块始终相对于木板静止.在这一过程中,物块的重力势能增加了2J.用FN表示物块受到的支持力,用Ff表示物块受到的静摩擦力.在这一过程中,以下判断正确的是()A. FN和Ff对物块都不做功 B.FN对物块做功为2J,Ff对物块不做功 C.FN对物块不做功,Ff对物块做功为2J D.FN和Ff对物块所做的总功为4J 2.功的计算: 恒力做功: 多个力总功: 滑动摩擦力的功: 变力做功:; 例2一人在A点拉着绳通过一定滑轮,吊起质量m=50kg的物体,如图所示,开始绳与水平方向夹角为60°,当人匀速提起重物,由A点沿水平方向运动距离s=2m到达B点,此时绳与水平方向成30°角,求人对绳的拉力做的功? 例3如图所示,一质量m=2.0 kg的物体从半径为R=5.0 m的圆弧的A端在拉力作用下沿圆弧运动到B端.拉力F大小不变始终为15 N,方向始终与物体在该点的切线成37°角.物体与圆弧面的动摩擦因数为0.2.圆弧所对应的圆心角为60°,BO边为竖直方向.求这一过程中:

【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

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