动能和动能定理_章节学习

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题型：简答题

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简答题

如图所示，光滑斜面底端B平滑连接着半径为r=0.40m的竖直光滑圆轨道．质量为m=0.50kg的小物块，从距地面h=1.8m高处沿斜面由静止开始下滑，（取g=10m/s2）求：

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，受到圆轨道的压力大小．

正确答案

解：①物块由静止滑到点B的过程由动能定理：W合=△EK

所以：；

解得：

②物块由静止滑到A 点的过程，由机械能守恒：

所以：

代入数据，解得：

物块在A点由牛顿第二定律：

所以代入数据解得：FN=20N

答：①物块滑到斜面底端B时的速度大小6m/s；

②物块运动到圆轨道的最高点A时，受到圆轨道的压力大小20N．

解析

解：①物块由静止滑到点B的过程由动能定理：W合=△EK

所以：；

解得：

②物块由静止滑到A 点的过程，由机械能守恒：

所以：

代入数据，解得：

物块在A点由牛顿第二定律：

所以代入数据解得：FN=20N

答：①物块滑到斜面底端B时的速度大小6m/s；

②物块运动到圆轨道的最高点A时，受到圆轨道的压力大小20N．

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题型：填空题

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填空题

如图所示，一小球以一定初速度冲上光滑斜面，途经B、C、D到达最高点E，已知斜面高h=1.25m，AB=BD=0.6m，BC=0.1m，小球从A到C和从C到D的时间相等，均为0.2s，重力加速度g=10m/s2，现让该小球从斜面顶点F自由下滑，则小球到达斜面底端A点时的速率为______．

正确答案

5m/s

解析

解：小球沿光滑的斜面向下运动，只有重力做功，则：mgh=

所以：v=m/s

故答案为：5m/s

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题型：多选题

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多选题

质量m=2kg的物块在竖直向上的拉力作用下由静止开始运动，物块动能Ek与其上升距离h间的关系如图所示．重力加速度g取10m/s2，则下列说法中正确的是（　　）

Ah=1m时拉力的功率为44W

B在前2m的运动过程中物块所经历的时间为2s

Ch=3m时物块的加速度大小为2.5m/s2

D在前4m的运动过程中拉力对物块做的功为89J

正确答案

B,D

解析

解：A、根据图象知，h=1m时，动能为 Ek=2J，即 mv2=2J，解得v=m/s．

对x=0到x=2m段，运用动能定理，有：Fh-mgh=Ek，解得 F=mg+=20+=22N．故h=1m时拉力的功率为 P=Fv=22W，故A错误．

B、在前2m物体的加速度 a==m/s2=1m/s2．h=2m时Ek=4J，由mv2=4J，解得v=2m/s

所经历的时间为 t==2s．故B正确．

C、对后2m，运用动能定理得，Fh-mgh=△Ek，由图知，h=2m，动能的增加量△Ek=9J-4J=5J

解得F=22.5N，物体的加速度为 a==1.25m/s2．故C错误．

D、对全过程运用动能定理得，WF-mgh=△Ek，其中 h=4m，△Ek=9J，解得WF=89J．故D正确．

故选：BD

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题型：单选题

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单选题

在足球比赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角刚好擦着横梁踢进球门（横梁不影响球的运动）．球门的高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球的质量为m，则红队球员将足球踢出时对足球做的共W为（不计空气阻力）：

（　　）

A等于mgh

B大于mgh

C小于mgh

D因为球入球门过程中的曲线的形状不确定，所以做功的大小无法确定

正确答案

A

解析

解：对足球从球员踢出到飞入球门的过程研究，根据动能定理得

W-mgh=

解得：W=mgh

故选A

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题型：多选题

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多选题

关于动能的理解，下列说法正确的是（　　）

A动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能

B物体的动能总为正值

C一定质量的物体速度变化时，动能不一定变化

D动能不变的物体，一定处于平衡状态

正确答案

A,B,C

解析

解：A、动能是普遍存在的机械能的一种基本形式，运动的物体都就有动能．故A正确．

B、根据Ek=mv2知，质量为正值，速度的平方为正值，则动能一定为正值，对于不同的参考系，速度不同，则物体的动能不同．故B正确．

C、一定质量的物体，动能变化，则速度的大小一定变化，所以速度一定变化；但是速度变化，动能不一定变化，比如做匀速圆周运动，速度方向变化，大小不变，则动能不变．故C正确．

D、动能不变的物体，速度方向可能变化，则不一定处于平衡状态．故D错误．

故选：ABC．

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题型：单选题

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单选题

如图所示电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体，电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上做匀加速运动，当它上升到H时，电梯的速度达到v，则在这过程中以下说法正确的是（　　）

A地板对物体的支持力做的功等于mv2

B合力对物体做的功等于mgH+mv2

C钢索的拉力做的功等于Mv2+MgH

D合力对电梯做的功等于Mv2

正确答案

D

解析

解：A、根据功能关系知地板对物体的支持力做的功等于物体增加的机械能即：．故A 错误．

B、根据动能定理，合力对物体做功，故B错误．

C、研究电梯和物体，据功能关系，钢索拉力做的功，故C错误．

D、据动能定理，合力对电梯做功，故D正确．

故选：D

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题型：单选题

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单选题

如图所示，用同种材料制成的一个表面粗糙程度相同的轨道ABC，AB段为四分之一圆弧，半径为R，水平放置的BC段长为R．一个物块质量为m，与轨道的动摩擦因数为μ，它由轨道顶端A从静止开始下滑，恰好运动到C端停止，物块在AB段克服摩擦力做功为（　　）

AμmgR

B（1-μ）mgR

C

DmgR

正确答案

B

解析

解：BC段物体受摩擦力f=μmg，位移为R，故BC段摩擦力对物体做功W=-fR=-μmgR；即物体克服摩擦力做功为μmgR；对全程由动能定理可知，mgR+W1+W=0

解得W1=μmgR-mgR；

故AB段克服摩擦力做功为mgR-μmgR．

故选：B

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题型：简答题

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简答题

如图，水平传送带的水平段BC长度L=5m，皮带轮顺时针转动使皮带以速度v=3m/s匀速运动．质量m=1kg的小物块与皮带间的动摩擦因数μ=0.4，物块以大小为v0=5m/s的速度向右滑上皮带的B端．物块运动到C点后水平抛出，恰好无碰撞的沿圆弧切线从D点进入竖直光滑圆孤轨道下滑．D、E为圆弧的两端点，其连线水平．已知圆弧半径R=1.0m．圆弧对应圆心角θ=106°，O为轨道的最低点．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）试求：

（1）物块在水平传送带BC上的运动时间．

（2）水平传送带上表面距地面的高度．

（3）小物块经过O点时对轨道的压力．

正确答案

解：（1）由牛顿第二定律，得：mg=ma，

解得：a=μg=4m/s2，

减速时间为：．

．

匀速时间为：

从B到C所需时间 t=t1+t2=1.5s．

（2）小物块从C到D做平抛运动，在D点有有：=4m/s．

由

得h=．

（3）小物块在D点的速度大小为：m/s=5m/s，

对小物块从D点到O由动能定理，得：

在O点由牛顿第二定律，得：，

联立以上两式解得：FN=43N

由牛顿第三定律知对轨道的压力为：FN′=43N．

答：（1）物块在水平传送带BC上的运动时间为1.5s．

（2）水平传送带上表面距地面的高度为0.8m．

（3）小物块经过O点时对轨道的压力为43N．

解析

解：（1）由牛顿第二定律，得：mg=ma，

解得：a=μg=4m/s2，

减速时间为：．

．

匀速时间为：

从B到C所需时间 t=t1+t2=1.5s．

（2）小物块从C到D做平抛运动，在D点有有：=4m/s．

由

得h=．

（3）小物块在D点的速度大小为：m/s=5m/s，

对小物块从D点到O由动能定理，得：

在O点由牛顿第二定律，得：，

联立以上两式解得：FN=43N

由牛顿第三定律知对轨道的压力为：FN′=43N．

答：（1）物块在水平传送带BC上的运动时间为1.5s．

（2）水平传送带上表面距地面的高度为0.8m．

（3）小物块经过O点时对轨道的压力为43N．

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题型：填空题

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填空题

动能：物体由于______而具有的能量叫做动能．表达式：Ek=______

动能是描述物体运动状态的物理量．

正确答案

运动

解析

解：动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能．表达式：Ek=

故答案为：运动，

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题型：单选题

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单选题

质量为2kg的小球，速度为4m/s时的动能大小为（　　）

A32J

B16J

C8J

D4J

正确答案

B

解析

解：动能表达式为：EK=mv2=×2×42=16J；

故选：B．

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