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

如图所示，水平桌面上A、B两点间的距离为x，其左端B处与一个半径为R的竖直固定光滑半圆轨道平滑连接，直径BC竖直．质量为m的物（可视为质点）静止A处，现用水平恒力F将物块推到C处后撤去推力，物块沿轨道运动到C处并恰好下落到A处．物块与桌面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g．

（1）物块从A处出发又回到A处的过程中，分别求出重力、水平恒力、摩擦力对物块做的功；

（2）求水平恒力对物块做功的最大值以及这种情况下物块的位移大小．

正确答案

解：（1）物块从A处出发又回到A处的过程中，重力做功为：

WG=0

摩擦力做功为：

Wf=-fx=-μmgx

物块从C到A做平抛运动，竖直方向有：2R=

水平方向有：x=vCt

可解得物块运动到C点时的速度为：

vC=

设水平恒力F做功为WF，根据动能定理得：

WF-2mgR-μmgx=-0

解得：WF=mg（+2R+μx）

（2）当把物块推到与圆心等高处时水平恒力对物块做的功最大，水平恒力对物块做功的最大值为：

WFmax=F（x+R）

这种情况下物块的位移为：

s=

答：（1）物块从A处出发又回到A处的过程中，重力做功为零，水平恒力做功为mg（+2R+μx），摩擦力对物块做的功是-μmgx．

（2）水平恒力对物块做功的最大值是F（x+R），这种情况下物块的位移大小为．

解析

解：（1）物块从A处出发又回到A处的过程中，重力做功为：

WG=0

摩擦力做功为：

Wf=-fx=-μmgx

物块从C到A做平抛运动，竖直方向有：2R=

水平方向有：x=vCt

可解得物块运动到C点时的速度为：

vC=

设水平恒力F做功为WF，根据动能定理得：

WF-2mgR-μmgx=-0

解得：WF=mg（+2R+μx）

（2）当把物块推到与圆心等高处时水平恒力对物块做的功最大，水平恒力对物块做功的最大值为：

WFmax=F（x+R）

这种情况下物块的位移为：

s=

答：（1）物块从A处出发又回到A处的过程中，重力做功为零，水平恒力做功为mg（+2R+μx），摩擦力对物块做的功是-μmgx．

（2）水平恒力对物块做功的最大值是F（x+R），这种情况下物块的位移大小为．

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题型：单选题

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单选题

关于动能，下列说法错误的是（　　）

A物体由于运动而具有的能量叫动能

B动能大小与物体的速度方向有关

C动能只有大小，没有方向，是标量

D动能的单位是焦耳

正确答案

B

解析

解：A、物体由于运动而具有的能量就叫做动能，故A正确．

B、C动能的计算公式Ek=，可知动能只有大小，没有方向，是标量，动能大小与物体的速度方向无关．故B错误，C正确．

D、动能的单位与功的单位都是焦耳，故D正确．

本题选错误的，故选B

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题型：简答题

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简答题

如图所示，水平桌面上的轻质弹簧左端固定，右端与静止在O点质量为m=1kg的小物块接触而不连接，此时弹簧无形变．现对小物块施加F=10N水平向左的恒力，使其由静止开始向左运动．小物块在向左运动到A点前某处速度最大时，弹簧的弹力为 6N，运动到A点时撤去推力F，小物块最终运动到B点静止．图中OA=0.8m，OB=0.2m，重力加速度g=10m/s2．求小物块：

（1）与桌面间的动摩擦因数μ；

（2）向右运动过程中经过O点的速度；

（3）向左运动的过程中弹簧的最大压缩量．

正确答案

解：（1）小物块速度达到最大时，加速度为零．F-μmg-F弹=O

解得：．

（2）设向右运动通过O点时的速度为υ0，由动能定理列出：

f=μmg=4N

代入数据解得：．

（3）设撤去F推力后，小物块继续向左运动x的距离，弹簧的压缩量最大值为xmax．

取小物块运动的全过程，根据动能定理列出：F×0.8-f（2x+1.8）=0

代入数据解得：x=0.1m

xmax=0.8+x=0.9m

答：（1）与桌面间的动摩擦因数为0.4．

（2）向右运动过程中经过O点的速度为；

（3）向左运动的过程中弹簧的最大压缩量为0.9m．

解析

解：（1）小物块速度达到最大时，加速度为零．F-μmg-F弹=O

解得：．

（2）设向右运动通过O点时的速度为υ0，由动能定理列出：

f=μmg=4N

代入数据解得：．

（3）设撤去F推力后，小物块继续向左运动x的距离，弹簧的压缩量最大值为xmax．

取小物块运动的全过程，根据动能定理列出：F×0.8-f（2x+1.8）=0

代入数据解得：x=0.1m

xmax=0.8+x=0.9m

答：（1）与桌面间的动摩擦因数为0.4．

（2）向右运动过程中经过O点的速度为；

（3）向左运动的过程中弹簧的最大压缩量为0.9m．

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题型：填空题

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填空题

两个倾角相同有足够长度的斜面，底端B、C位于同一水平面上且分别与光滑竖直圆弧轨道两端相切连接，圆弧轨道的圆心角为2θ，如图所示，一物体从斜面上距B端为s处以初速v0开始下滑，若物体与两个斜面间的动摩擦因数均为μ，则该物体在两个斜面上可滑动的最大路程为______．

正确答案

解析

解：据题意分析可知，最终在光滑的圆弧BC面之间做往复运动，最初B点以上的机械能通过摩擦力做功转化为内能．

据功能关系得：fs=+mgssinθ

据几何关系和摩擦力做功公式得：f=μmgcosθ

联立以上解得：s=

故答案为：．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，在竖直平面内，两个半径为0.8m的光滑圆弧轨道AB和CD与水平轨道BC平滑连接，BC长L=1.5m．一小物体从A点由静止释放，沿轨道运动一段时间后，最终停在水平轨道上．小物体与水平轨道的动摩擦因数μ=0.1．求：

（1）小物体第一次滑到B点时的速度大小；

（2）小物体最终停在距B点多远处？

正确答案

解：（1）对于物体从A点到B的过程，由动能定理得：

mgR=

则得物体第一次滑到B点的速度大小 vB===4m/s

（2）设物体在水平轨道上滑动的路程为s，

由能量守恒：μmgs=mgR，

解得：s===8m

因为BC长L=1.5m，路程为5×1.5M+0.5M，这样物体停在离C点0.5M，B点1M处

故物体最终停在距B点1m处；

答：（1）小物体第一次滑到B点时的速度大小是4m/s；（2）小物体最终停在距B点1m处．

解析

解：（1）对于物体从A点到B的过程，由动能定理得：

mgR=

则得物体第一次滑到B点的速度大小 vB===4m/s

（2）设物体在水平轨道上滑动的路程为s，

由能量守恒：μmgs=mgR，

解得：s===8m

因为BC长L=1.5m，路程为5×1.5M+0.5M，这样物体停在离C点0.5M，B点1M处

故物体最终停在距B点1m处；

答：（1）小物体第一次滑到B点时的速度大小是4m/s；（2）小物体最终停在距B点1m处．

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