动能_章节学习_百度题库

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题型：简答题

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简答题

（2016•乐山模拟）如图所示，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为r的细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，轻弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端齐平．质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑，小球与BC间的动摩擦因数μ=，进入管口C端时与圆管恰好无作用力，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为EP．求：

（1）小球达到B点时的速度大小vB；

（2）水平面BC的长度s；

（3）在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm．

正确答案

解：（1）由机械能守恒得：mg•2r=mvB2

得：vB=2

（2）进入管口C端时与圆管恰好无作用力，重力提供向心力，由牛顿第二定有：mg=m

得：vC=

由动能定理得：mg•2r-μmgs=mvC2

解得：s=3r

（3）设在压缩弹簧过程中速度最大时小球离D端的距离为x，则有：

kx=mg

得：x=

由功能关系得：mg（r+x）-EP=mvm2-mvC2

得：vm=．

答：（1）小球达到B点时的速度大小vB为2

（2）水平面BC的长度s为3r；

（3）在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm为

解析

解：（1）由机械能守恒得：mg•2r=mvB2

得：vB=2

（2）进入管口C端时与圆管恰好无作用力，重力提供向心力，由牛顿第二定有：mg=m

得：vC=

由动能定理得：mg•2r-μmgs=mvC2

解得：s=3r

（3）设在压缩弹簧过程中速度最大时小球离D端的距离为x，则有：

kx=mg

得：x=

由功能关系得：mg（r+x）-EP=mvm2-mvC2

得：vm=．

答：（1）小球达到B点时的速度大小vB为2

（2）水平面BC的长度s为3r；

（3）在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm为

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题型：多选题

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多选题

一个带电粒子只在电场力作用下做直线运动，经1秒钟速度由2m/s增加到4m/s，则下列说法正确的是（　　）

A带电粒子的动能增加了2J

B带电粒子的速度增加了2m/s

C带电粒子的平均速度是2m/s

D带电粒子的加速度是2m/s2

正确答案

B,D

解析

解：由题意可知v=2m/s，v′=4m/s；

A、由于不知带电粒子质量，因此无法求出粒子动能的增量，故A错误；

B、带电粒子速度增加了△v=v′-v=2m/s，故B正确；

C、粒子只在电场力作用下运动，粒子做匀变速运动，则它的平均速度===3m/s，故C错误；

D、带电粒子的加速度a===2m/s2，故D正确；

故选BD．

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题型：填空题

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填空题

一个小物块从底端冲上足够长的斜面后，又返回到斜面底端．已知小物块的初动能为E，它返回到斜面底端的速度大小为v，克服摩擦阻力做功为．若小物块冲上斜面的动能为2E，则物块返回斜面底端时的动能为______．

正确答案

E（或者）

解析

解：物体上滑时，受重力、支持力和滑动摩擦力，从开始到最高点过程运用动能定理，有：

-F合S1=0-E

再对从开始到返回的过程运用动能定理列式，有：

-2fS1=

根据题意，有：

2fS1=-

当初动能变为2E后，再次对物体从开始到最高点过程列式，有：

-F合S2=0-2E

再对从开始到返回的过程运用动能定理列式，有：

-2fS2=E′-E

联立以上五式得到：

S2=2S1

E′=E=

故答案为：E（或者）．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，设AB段是距水平传送带装置高为H=1.25m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=5m，与货物包的动摩擦因数为μ=0.4，皮带轮的半径为R1=0.2m，转动的角度为ω=15rad/s．设质量为m=1kg的小物块由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失．小物块随传送带运动到C点后水平抛出，恰好无碰撞地沿圆弧切线从D点进入竖直光滑圆弧轨道下滑．D、E为圆弧的两端点，其连线水平．已知圆弧半径R2=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）小物块在水平传送带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）小物块由A运动B，由动能定理，有：

mgH=mv2

解得：vB===5m/s

在传送带滑动过程，由牛顿第二定律，得：

μmg=ma，

解得：a=μg=4m/s2

水平传送带的速度为v0=R1ω=3m/s

加速过程，由 v0=vB-at1，得：

t1===0.5s

则匀速过程

L1=t1==2m

t2===1s

故总时间：

t=t1+t2=1.5s

（2）小物块从C到D做平抛运动，在D点有：

vy=v0tan=3×=4m/s

由=2gh，得h===0.8m

（3）小物块在D点的速度大小为：

vD===5m/s

对小物块从D点到O由动能定理，得：

mgR（1-cos）=mv2-m

在O点，由牛顿第二定律，得：

FN-mg=m

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）小物块在水平传送带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）小物块由A运动B，由动能定理，有：

mgH=mv2

解得：vB===5m/s

在传送带滑动过程，由牛顿第二定律，得：

μmg=ma，

解得：a=μg=4m/s2

水平传送带的速度为v0=R1ω=3m/s

加速过程，由 v0=vB-at1，得：

t1===0.5s

则匀速过程

L1=t1==2m

t2===1s

故总时间：

t=t1+t2=1.5s

（2）小物块从C到D做平抛运动，在D点有：

vy=v0tan=3×=4m/s

由=2gh，得h===0.8m

（3）小物块在D点的速度大小为：

vD===5m/s

对小物块从D点到O由动能定理，得：

mgR（1-cos）=mv2-m

在O点，由牛顿第二定律，得：

FN-mg=m

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）小物块在水平传送带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

用100N的力将质量为0.5kg的球以8m/s的初速度沿水平面踢出20m远，则人对球做的功为______J．

正确答案

16

解析

解：人跟物体作用的过程中只有人对物体的力做功，根据动能定理得：

W=mv2=×0.5×64J=16J

故答案为：16．

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