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

2014年2月7日，第22届冬奥会在位于黑海之滨的俄罗斯著名度假胜地索契拉开帷幕．在冬奥会中冰壶比赛是非常好看的项目，假设冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如图所示，运动员将静止于O点的冰壶（视为质点）沿直线OO′推到投掷线AB放手，此后冰壶沿OO′滑行，最后停于C点．已知冰面与冰壶间的动摩擦因数为μ，冰壶质量为m，AC=L，CO′=r，重力加速度为g．

（1）求冰壶离开投掷线AB的速率v；

（2）若通过擦冰将DO′段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8μ，原只能滑到C点的冰壶能停于O′点，求D点与AB线之间的距离s．

正确答案

解：（1）设在AB线时的速度是v1，从AB线放手到在C点停止，摩擦力做功，由动能定理得：

解得：

（2）设AB之间的距离是s，冰壶从A到′的过程中有：

解得：s=L-4r

答：（1）冰壶离开投掷线AB的速率是；

（2）若通过擦冰将DO′段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8μ，原只能滑到C点的冰壶能停于O′点，D点与AB线之间的距离是L-4r．

解析

解：（1）设在AB线时的速度是v1，从AB线放手到在C点停止，摩擦力做功，由动能定理得：

解得：

（2）设AB之间的距离是s，冰壶从A到′的过程中有：

解得：s=L-4r

答：（1）冰壶离开投掷线AB的速率是；

（2）若通过擦冰将DO′段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8μ，原只能滑到C点的冰壶能停于O′点，D点与AB线之间的距离是L-4r．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，水平台面AB距地面CD高h=0.8m，有一滑块从A点以6.0m/s的初速度在平台上沿AB方向运动，并从平台边缘的B点水平飞出，最后落在地面上的D点，已知AB=2.2m，落地点到平台的水平距离为2.0m．（不计空气阻力，取g=10m/s2）求

（1）滑块从B到D所用的时间

（2）滑块与平台间的动摩擦因数．

正确答案

解：（1）滑块离开平台后做平抛运动，

竖直方向：h=gt2，代入数据解得：t=0.4s；

（2）小滑块滑到B点的速度：vB===5m/s，

滑块从A到B过程，由动能定理得：-μmg•AB=mvB2-mvA2．

代入数据解得：μ=0.25；

答：（1）滑块从B到D所用的时间为0.4s．

（2）滑块与平台间的动摩擦因数为0.25．

解析

解：（1）滑块离开平台后做平抛运动，

竖直方向：h=gt2，代入数据解得：t=0.4s；

（2）小滑块滑到B点的速度：vB===5m/s，

滑块从A到B过程，由动能定理得：-μmg•AB=mvB2-mvA2．

代入数据解得：μ=0.25；

答：（1）滑块从B到D所用的时间为0.4s．

（2）滑块与平台间的动摩擦因数为0.25．

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题型：简答题

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简答题

质量为2kg的小球以4m/s的初速度由倾角为30°斜面底端沿斜面向上滑行，若上滑时的最大距离为1m，则小球滑回到出发点时动能为多少？（取g=10m/s2）

正确答案

解：设小球上滑的最大距离为L，所受的滑动摩擦力大小为f．根据动能定理得：

上滑过程：-mgLsin30°-fL=0-mv2；

下滑过程：mgLsin30°-fL=Ek-0；

联立得：Ek=2mgLsin30°-mv2=2×2×10×1×0.5-=4（J）

答：小球滑回到出发点时动能为4J．

解析

解：设小球上滑的最大距离为L，所受的滑动摩擦力大小为f．根据动能定理得：

上滑过程：-mgLsin30°-fL=0-mv2；

下滑过程：mgLsin30°-fL=Ek-0；

联立得：Ek=2mgLsin30°-mv2=2×2×10×1×0.5-=4（J）

答：小球滑回到出发点时动能为4J．

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题型：简答题

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简答题

物理兴趣小组决定举行遥控塞车比赛．比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，出B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟．已知赛车质量m=0.1kg，通电后以额定功率ρ=1.5W工作，进入竖直圆轨道前受到的阻值为0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不计．图中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，S=1.50m．

问：（1）要使赛车完成比赛，赛车在B点的速度至少多大？

（2）电动机至少工作多长时间？（已知赛车过B点时已关闭遥控器）

正确答案

解：（1）设赛车越过壕沟需要的最小速度为v1，由平抛运动的规律

s=v1t

h=

解得v1=s=3m/s

（2）设赛车恰好越过圆轨道，对应圆轨道最高点的速度为v2，最低点的速度为v3，由牛顿第二定律最高点：mg=m

由机械能守恒定律得 =+mg（2R）

解得 v3==4m/s

通过分析比较，赛车要完成比赛，在进入圆轨道前的速度最小应该是 vmin=4m/s

设电动机工作时间至少为t，根据功能原理得 Pt-fL=

由此可得t=2.54s

答：

（1）要使赛车完成比赛，赛车在B点的速度至少是3m/s．

（2）电动机至少工作2.54s时间．

解析

解：（1）设赛车越过壕沟需要的最小速度为v1，由平抛运动的规律

s=v1t

h=

解得v1=s=3m/s

（2）设赛车恰好越过圆轨道，对应圆轨道最高点的速度为v2，最低点的速度为v3，由牛顿第二定律最高点：mg=m

由机械能守恒定律得 =+mg（2R）

解得 v3==4m/s

通过分析比较，赛车要完成比赛，在进入圆轨道前的速度最小应该是 vmin=4m/s

设电动机工作时间至少为t，根据功能原理得 Pt-fL=

由此可得t=2.54s

答：

（1）要使赛车完成比赛，赛车在B点的速度至少是3m/s．

（2）电动机至少工作2.54s时间．

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题型：单选题

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单选题

质量为0.01kg、以800m/s的速度飞行的子弹与质量为0.8kg、以10m/s的速度飞行的皮球相比（　　）

A子弹的动量较大

B皮球的动量较大

C子弹的动能较大

D皮球的动能较大

正确答案

C

解析

解：子弹的动量p=mv=0.01×800=8kg•m/s，

子弹的动能Ek=mv2=×0.01×8002=3200J；

皮球的动量p=mv=0.8×10=8kg•m/s，

皮球的动能Ek=mv2=×0.8×102=40J；

则子弹与皮球的动量大小相等，子弹的动能大，故C正确；

故选：C．

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